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Le futur d'Hydro-Québec en 10 capsules

Guillaume Roy
Guillaume Roy
Initiative de journalisme local - Le Quotidien
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Les nouvelles technologies et le plan d’électrification du gouvernement du Québec viendront bouleverser la dynamique énergétique chez Hydro-Québec. Avec la croissance de la demande, la société d’État devra dire au revoir aux surplus d’énergie et devra lancer des appels d’offres pour répondre aux besoins futurs. Stockage d’énergie, hydrogène vert, gestion de la puissance et efficacité énergétique font partie des outils qui seront mis en place. Voici 10 capsules qui vous permettront de mieux comprendre l’avenir d’Hydro-Québec.

La fin des surplus

Hydro-Québec devra dire au revoir aux surplus énergétiques, qui seront chose du passé à compter de 2026, car les besoins seront en forte croissance pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. À l’heure actuelle, la société d’État dispose de 40 TWh d’énergie disponible dans les barrages patrimoniaux. Souvent considérée comme des surplus, cette énergie n’est pas réellement produite. Elle est plutôt stockée dans les réservoirs comme potentiel énergétique, car le réseau produit en temps réel ce qui est consommé par les utilisateurs.

Un réseau et une pointe hivernale unique en son genre

Près de 80 % des ménages québécois utilisent un chauffage électrique, une situation unique en Amérique du Nord, et même ailleurs dans le monde. La raison : l’hydroélectricité est disponible à faible coût depuis plusieurs décennies. En hiver, les besoins énergétiques sont donc beaucoup plus grands dans la Belle Province que n’importe où ailleurs. La pointe hivernale est énorme, et le réseau a dû être bâti de manière surdimensionnée pour suffire aux besoins. Même si on parle souvent de surplus à Hydro-Québec, ces surplus sont inexistants en hiver et on doit plutôt acheter un peu d’énergie sur les marchés à court terme pour fournir suffisamment d’énergie à tous les utilisateurs. L’achat d’énergie à court terme devrait se poursuivre, et même augmenter, au cours des prochaines années, car il est beaucoup plus efficace d’acheter un peu d’énergie pour quelques jours que de construire de nouveaux projets.

Des besoins en croissance

D’ici 2029, Hydro-Québec prévoit une croissance des besoins énergétiques de 15,9 TWh, soit l’équivalent de deux centrales La Romaine, selon l’État d’avancement 2020 du Plan d’approvisionnement 2020-2029. Un an plus tôt, la société d’État avait prévu des besoins moins élevés (-2,4 TWh), mais les politiques gouvernementales, dont l’électrification des transports, sont venues générer une pression supplémentaire sur les besoins électriques. Par exemple, Hydro-Québec a revu à la hausse les besoins pour les centres de données, les cryptomonnaies et la culture en serre, avec une croissance estimée qui passe de 3,7 à 5,9 TWh. L’électrification des transports nécessitera 3,3 TWh de plus, au lieu des 2,3 TWh d’abord estimé. Finalement, l’implantation de panneaux solaires photovoltaïques à domicile est moins populaire que prévu, alors que les estimations pour la production autonome chutent de 1,4 TWh à 0,4 TWh. La société d’État pensait lancer de nouveaux appels d’offres de production d’énergie dans un horizon de trois à cinq ans, mais la croissance des besoins incite à devancer sa stratégie en lançant un appel d’offres dès 2021. Aucun type d’énergie ne sera privilégié et Hydro-Québec souhaite mettre en valeur un bouquet de sources électriques vertes.

« De nouveaux approvisionnements de long terme seront requis pour répondre aux besoins en énergie et en puissance à compter de la fin de 2026. Des démarches en vue de l’acquisition de tels approvisionnements seront vraisemblablement entamées au cours de la prochaine année, afin d’en assurer la disponibilité dans les délais prévus », peut-on lire dans l’État d’avancement 2020.

Les impacts de la pandémie

Pendant les neuf premiers mois de l’année, Hydro-Québec a tiré un bénéfice net en baisse de 435 millions de dollars comparativement à 2019. Au total, on a constaté une baisse de la consommation totale de 4 % (-107 M $). Les températures plus douces (+ 3 °C = -257 M $) expliquent en partie ce résultat, mais la COVID-19 a aussi réduit les besoins des commerces et industries (-8 %) et des exportations (-151 M $). Selon Hydro-Québec, la pandémie ralentira la croissance jusqu’en 2026, avant d’accélérer jusqu’en 2029.

L’Institut de recherche d’Hydro-Québec, à Varennes

Puissance ou énergie ?

Pour bien comprendre la dynamique énergétique d’Hydro-Québec, il faut apprendre à distinguer la puissance de l’énergie. La puissance, « c’est la demande d’énergie à un moment précis, calculée en watts (ou MW) », explique la société d’État. Par exemple, les besoins en puissance des clients d’Hydro-Québec Distribution à la pointe de l’hiver 2018-2019 ont atteint 38 159 MW le 22 janvier 2019, à 8 h.

L’énergie, « c’est la puissance multipliée par la durée, mesurée en wattheures (Wh, MWh ou TWh) ». Ainsi, une consommation de 1 W pendant trois heures correspond à 3 Wh. Le jour où la plus forte demande a été enregistrée pendant l’hiver 2018-2019, la consommation d’énergie a atteint 816 800 MWh, donne-t-on en exemple.

L’électrification des serres viendra augmenter la consommation énergétique.

L’énergie la moins chère est celle qui n’est pas gaspillée

Produire de l’énergie coûte cher, sans compter tous les impacts environnementaux et visuels liés à la construction de nouvelles centrales, qu’elles soient hydroélectriques, solaires, éoliennes ou autre. L’énergie la moins chère est celle qui n’est pas consommée, et c’est pourquoi Hydro-Québec mise sur l’efficacité énergétique pour réduire la consommation, et ainsi limiter les investissements pour produire davantage. D’ici 2029, la société d’État souhaite économiser 8,2 TWh, soit l’équivalent de ce que produit la centrale La Romaine. Hydro-Québec compte notamment sur l’efficacité énergétique dans les bâtiments, sur la tarification dynamique et sur des systèmes de gestion de puissance. Une étude sur le potentiel technico-économique de réduction de la consommation d’électricité, réalisée par la Chaire en gestion de l’énergie aux HEC Montréal, note qu’il existe un potentiel de 30 TWh/an, soit 15 % de la consommation d’électricité au Québec. À titre informatif, 5,6 TWh permettent de répondre aux besoins de 300 000 ménages.

Les mesures d’efficacité énergétique servent, entre autres, à réduire la pointe de consommation. Le tarif dynamique offre ainsi de meilleurs prix hors des heures de fort achalandage du réseau. Le nouveau service d’énergie intelligente Hilo, testé dans quatre régions du Québec, permet de gérer intelligemment l’énergie, notamment en préchauffant une maison avant l’heure de pointe, pour mieux répartir les besoins énergétiques. Hydro-Québec Distribution estime que cette nouvelle offre pourrait réduire les besoins en puissance de 600 MW d’ici 2028.

Stockage d’énergie et réseau intelligent

À l’heure actuelle, le réseau d’Hydro-Québec est unidirectionnel, alors que l’énergie est fournie aux utilisateurs en temps réel. Au cours des prochaines années, le réseau sera de plus en plus décentralisé, notamment grâce à la nouvelle filiale EVLO, qui conçoit, vend et exploite des systèmes de stockage d’énergie écoperformants. EVLO mise sur de nouvelles batteries au phosphate de fer lithié, plus sécuritaires que les batteries au lithium-ion. Hydro-Québec compte plus de 800 brevets dans le domaine et travaille depuis plus de 40 ans sur des matériaux de batterie.

Un projet pilote de stockage d’énergie a été déployé à Lac-Mégantic et au parc solaire d’Hydro-Québec à La Prairie. Ce système de batterie permet à des microréseaux d’être autonomes en énergie, et ce, même lorsqu’il y a un bris dans le réseau. Ces batteries permettent aussi de stocker de l’énergie pour réduire la pointe de demande.

EVLO a également signé un protocole d’entente avec Innergex pour implanter un système de stockage de 9 MWh en France, en 2021.

À terme, c’est tout le réseau d’Hydro-Québec qui pourrait devenir plus intelligent. Avec l’implantation de bornes de recharge bidirectionnelle, une voiture pourrait alors fournir de l’énergie à une résidence lors d’une panne. La société d’État pourrait gérer la séquence de recharge pour répartir les besoins. Les panneaux solaires photovoltaïques résidentiels ajouteront aussi de l’autonomie au réseau.

« Le stockage d’énergie sera au coeur de la transition énergétique, affirme Sophie Brochu, présidente-directrice générale d’Hydro-Québec. Nous croyons fermement que le savoir-faire que le Québec a acquis dans le domaine des batteries permettra de soutenir le développement des énergies solaire et éolienne. Nos produits offrent aussi des possibilités intéressantes pour les réseaux électriques existants, entre autres pour la gestion des pointes de consommation. »

Hydrogène vert

Hydro-Québec a récemment annoncé la construction d’une usine avec l’un des électrolyseurs les plus puissants du monde pour la production d’hydrogène vert. D’une capacité de 90 MW, l’usine permettra de transformer l’eau en hydrogène et en oxygène, afin d’alimenter la future usine de biocarburant Recyclage Carbone Varennes (RCV).

L’usine de RCV transformera 200 000 tonnes de matières résiduelles et de la biomasse agricole ou forestière en biocarburant. L’injection d’hydrogène et d’oxygène permet d’optimiser la transformation des résidus et de doubler la production de biocarburant, qui est évaluée à 125 millions de litres par an, explique Valérie Gonzalo, responsable des communications pour Enerkem, qui pilote le projet réalisé en partenariat avec Shell, Suncor et Proman. La mise en service des deux usines est prévue en 2023.

L’utilisation de l’hydroélectricité pour produire de l’hydrogène permet de stocker de l’énergie sous une forme liquide, dans ce cas sous la forme d’un biocarburant. Ce type d’énergie pourrait servir à alimenter les réseaux autonomes ou le secteur du transport et différents procédés industriels. L’hydrogène peut aussi être combiné à du dioxyde de carbone pour produire du gaz naturel renouvelable, afin de l’injecter dans le réseau gazier. Finalement, « l’hydrogène vert peut alimenter les véhicules électriques à pile à combustible (VEPC) qui pourraient remplacer les camions lourds au diesel, voire les trains, pour le transport des marchandises » et « remplacer l’hydrogène gris comme matière première dans certains procédés chimiques comme la production de méthanol ou d’ammoniac ».

La petite histoire de l’exportation

Même si l’on exporte de l’électricité vers l’État de New York depuis 1914, c’est lorsque nos voisins américains ont décidé d’ouvrir le marché de l’énergie à la concurrence, en 1997, qu’Hydro-Québec a augmenté significativement l’exportation d’énergie hors du pays. Pour répondre aux règles du marché, la société d’État s’est alors scindée en quatre divisions. Hydro-Québec a d’abord créé la division TransÉnergie, « qui a reçu pour mission d’assurer un accès non discriminatoire au réseau de transport d’électricité du Québec pour l’ensemble des acteurs du marché et d’offrir à ceux-ci un service de transport fiable et de qualité ».

En 2000, Hydro-Québec a continué le travail en séparant les activités de production, de transport et de distribution. Deux autres divisions sont alors créées, soit Hydro-Québec Production et Hydro-Québec Distribution. Hydro-Québec Équipement s’y ajoutera en 2002.

L’exportation est maintenant un axe de développement privilégié par Hydro-Québec. À l’heure actuelle, elle exporte 33,7 TWh d’énergie sur les marchés voisins, soit l’Ontario (16 %), le Nouveau-Brunswick (11 %), l’État de New York (25 %) et la Nouvelle-Angleterre (47 %). En 2019, les exportations ont rapporté un bénéfice net de 631 millions $, sur un bénéfice net total de 2,9 milliards $. Si les nouveaux projets d’exportations se concrétisent avec le Massachusetts (9,45 TWh) et la ville de New York (8 TWh), les exportations augmenteraient considérablement pour une période d’au moins 20 ans.

« La déréglementation du début des années 2000 et la création de véritables bourses de l’électricité ont permis de transiger notre énergie comme on le fait pour l’or, le soya ou le pétrole, explique Érik Bellavance, directeur Relations commerciales et croissance des exportations chez Hydro-Québec. Les exportations sont devenues très rentables pour HQ, et par le fait même pour l’ensemble de la société québécoise puisqu’elles sont réinvesties dans nos services publics comme l’éducation et la santé. À elles seules, nos exportations représentent près du quart du bénéfice net d’HQ. »

C’est lorsque nos voisins américains ont décidé d’ouvrir le marché de l’énergie à la concurrence, en 1997, qu’Hydro-Québec a augmenté significativement l’exportation d’énergie hors du pays.

Remplacer le diesel dans les réseaux autonomes

Il existe 22 réseaux électriques autonomes, disséminés dans les régions isolées du Québec. Pour l’instant, la majorité de ces réseaux sont alimentés avec des génératrices au diesel. Pour effectuer une transition énergétique et réduire les émissions de gaz à effet de serre, Hydro-Québec souhaite remplacer les carburants fossiles par des énergies renouvelables et plusieurs projets pilotes sont déjà en cours. Par exemple, la société d’État a commencé la construction d’une centrale hydroélectrique au fil de l’eau à Inukjuak, au Nunavik, laquelle devrait entrer en fonction en 2022. Des panneaux solaires et des batteries pour stocker l’énergie ont aussi été installés à Quaqtaq, alors que la mise en service d’une centrale hybride (thermique et solaire) est prévue pour 2022 à Tasiujaq. Des discussions sont aussi en cours pour implanter une centrale à la biomasse à Obedjiwan, au Québec. Un parc éolien en construction aux Îles-de-la-Madeleine fournira environ 13 % des besoins de l’archipel et l’installation d’un câble sous-marin est en cours pour relier les îles au réseau principal. Finalement, Hydro-Québec compte connecter le village de La Romaine et la communauté d’Unamen Shipu, sur la Basse-Côte-Nord, au réseau principal.