Réinventer le réseau électrique canadien grâce à la production décentralisée

Quand Sir Adam Beck concrétisa son objectif d’apporter l’électricité aux résidents de l’Ontario*, ses efforts furent limités par la technologie de l’époque. En raison des économies d’échelle et des technologies de production alors disponibles, l’électricité devait être produite dans de grandes centrales souvent éloignées des postes électriques qu’elles alimentaient. Des lignes à haute tension transportaient l’électricité des générateurs aux postes électriques en parcourant de longues distances, ce qui entrainait une importante perte d’énergie.

Ce système de distribution centralisé s’est révélé efficace et il est encore d’actualité en raison de l’économie d’échelle qui en découle, car d’énormes quantités d’énergie sont produites dans quelques endroits seulement. Toutefois, le paysage énergétique change : nous dépendons de plus en plus de l’électricité, les coûts d’investissement élevés remettent en question la viabilité financière des projets d’envergure et les progrès numériques permettent de connecter les réseaux. Les nouvelles technologies et les modèles de distribution décentralisée jouent un rôle toujours plus essentiel pour produire de l’électricité de manière fiable à proximité des points d’utilisation et pour la distribuer efficacement grâce aux réseaux électriques.

Qu’est-ce que la production décentralisée?

Même si les grandes centrales électriques et les lignes à haute tension marquent encore le paysage canadien, la production décentralisée* est de plus en plus répandue grâce aux systèmes de production et de stockage d’électricité à petite échelle. La production décentralisée consiste à produire de l’énergie là où elle est nécessaire. On utilise des systèmes multisources, multidirectionnels et de plus petites capacités, ce qui contraste avec les méthodes traditionnelles qui ne permettent de distribuer l’électricité qu’au moyen de lignes à haute tension unidirectionnelles provenant de centrales de production d’envergure (au charbon, au gaz ou nucléaires), de barrages hydroélectriques ou de vastes parcs solaires.

La plupart des énergies renouvelables et fossiles sont compatibles avec la production décentralisée et peuvent maintenant être rentables à plus petite échelle si elles sont directement connectées au réseau de distribution basse tension. Nul besoin de postes électriques ou de lignes à haute tension, ni de parcourir de longues distances pour rejoindre le réseau. Les sources d’énergie renouvelables incluent l’électricité hydraulique, éolienne, solaire et celle produite à partir de la biomasse, tandis que les solutions fossiles comprennent le gaz naturel et les combustibles liquides, qui peuvent servir dans les installations de production combinée de chaleur et d’électricité.

L’électricité de ce réseau de distribution peut provenir (1) de producteurs-utilisateurs qui génèrent de l’électricité à petite échelle et qui vendent leurs excédents au réseau dans le cadre d’un contrat de service de transport d’électricité ou (2) d’installations qui revendent de l’électricité au réseau dans le cadre d’un contrat à fin de vente.

Schéma du réseau de production décentralisée d’électricité (à gauche) et du réseau de production d’électricité traditionnel (à droite)

Qu’apporte la production décentralisée d’électricité?

La production décentralisée marque une évolution dans la conception et l’exploitation du système de production et de distribution d’électricité, qui n’a relativement pas changé depuis sa conception il y a plus d’un siècle. La production décentralisée est en plein essor, car elle est :

• Efficace. Les systèmes de production décentralisée sont souvent installés près des postes électriques qu’ils doivent alimenter, ce qui réduit les pertes énergétiques liées au transport de l’électricité sur de longues distances.
• Rapide à déployer. Bien qu’il soit parfois encore controversé, le processus d’approbation des projets de production décentralisée peut prendre moins de temps que celui d’une grande centrale de production, qui doit tenir compte de plus de coûts et d’incertitudes. Par exemple, une centrale solaire connectée à un modèle de production décentralisée peut être installée en quelques mois seulement, alors qu’il faudrait 10 à 15 ans* pour mettre en place une centrale traditionnelle.
• Rentable. Les projets de production décentralisée peuvent diminuer les coûts de connexion en raison de leur plus petite taille et des bas niveaux de tension du réseau de distribution requis. L’électricité peut aussi passer par des infrastructures existantes, ce qui permet de reporter certains investissements dans la distribution et de réduire en théorie les coûts de distribution et de transport liés aux projets.
• Robuste. À l’avenir, le fait d’avoir différentes sources d’électricité au sein d’un même réseau de distribution devrait améliorer la fiabilité de ce dernier.
• Mieux acceptée. Comparées aux grandes centrales de production d’électricité, les petites installations de production décentralisée peuvent avoir moins d’incidences sur les communautés et être moins imposantes pour celles-ci, d’où leur meilleure acceptation par la population.

Pourquoi se tourner maintenant vers la production décentralisée?

Compte tenu de tous les avantages qu’elle offre, la production décentralisée est généralement intéressante pour le réseau électrique canadien. Elle constitue aussi une solution pour relever certains défis actuels et nous préparer à en affronter d’autres dans un avenir proche.

• L’attrait des modèles de production décentralisée vient de leur fiabilité et de leur résilience. Étant donné que nous dépendons de plus en plus de l’électricité et que les phénomènes météorologiques extrêmes s’intensifient, les interruptions de service risquent de se multiplier et d’avoir davantage de conséquences. Comme la production décentralisée comprend différents sites de production de petite capacité, elle pourrait se révéler beaucoup mieux adaptée que le système de production centralisée en cas d’interruption de service.
• La production décentralisée d’électricité est fiable, alors que les centrales électriques traditionnelles commencent à faiblir. Au Canada, près de 300* communautés reculées dépendent actuellement d’infrastructures de production d’électricité qui limitent leur croissance économique et menacent leur sécurité énergétique et la santé de leur environnement. Le processus d’approbation et de développement d’un système de production décentralisée prend moins de temps que celui d’une centrale traditionnelle, ce qui permet de mettre facilement en place un système électrique fonctionnel pour compléter les infrastructures vieillissantes, surtout dans les zones reculées. Les progrès liés à la production d’électricité hybride, qui allie les systèmes de production décentralisée au stockage d’électricité, permettent aux communautés éloignées d’utiliser différents types de production pour alimenter leurs postes électriques locaux.
• Les modèles de production décentralisée offrent aux communautés des solutions moins imposantes et de plus petites échelles pour s’approvisionner en énergies renouvelables. La construction d’un vaste parc éolien ou solaire peut constituer un défi pour les communautés, qui risquent donc de s’y opposer fortement. Même si la production décentralisée peut susciter des réticences et des préoccupations légitimes auxquelles il faut répondre, son implantation plus étalée et plus discrète réduit les répercussions sur les communautés, ce qui encourage ces dernières à adopter les sources d’énergies renouvelables et locales.

Quelles sont les occasions au Canada?

Les installations industrielles et commerciales peuvent représenter de bonnes occasions d’envisager la production décentralisée pour approvisionner en partie les postes électriques sur place, ce qui réduirait potentiellement les coûts et garantirait un approvisionnement plus fiable. Au Canada, certains gouvernements provinciaux, organismes de régulation et services publics contribuent à créer des occasions de produire de l’électricité de façon décentralisée, mais il reste encore à définir et à peaufiner les tarifs, les politiques et les processus d’approbation des entreprises de distribution locales. 

La production décentralisée d’électricité fait partie d’un ensemble de changements sans précédent dans le secteur de l’énergie qui visent à connecter les nouvelles technologies et à restructurer le réseau traditionnel. D’après les tendances du marché*, le secteur de l’électricité traditionnel est amené à se réinventer et les entreprises qui adopteront en premier de nouveaux systèmes de production devraient en tirer des avantages. Puisque nous surmontons de mieux en mieux les obstacles liés à la mise en œuvre, que les technologies progressent (pensons à l’Internet des objets, aux mégadonnées, aux compteurs intelligents), que les infrastructures vieillissent et que les gouvernements priorisent les ressources renouvelables, nous nous attendons à voir se multiplier les occasions liées à la production décentralisée d’électricité et aux réseaux multidirectionnels.

* Les liens marqués d’un astérisque ne sont disponibles qu’en anglais.