Article invité rédigé par le Dr Andre Erler, climatologue principal chez Aquanty Inc.
Le Canada est l’un des principaux producteurs d’énergie hydroélectrique au monde, avec plus de 60 % de son électricité générée à partir de l’eau. L’hydroélectricité a longtemps été un pilier de la stratégie d’énergie propre du pays, offrant une source d’énergie renouvelable à faible émission de carbone qui soutient la croissance économique et les engagements climatiques. Pourtant, les répercussions croissantes des changements climatiques redéfinissent les systèmes hydrologiques qui rendent l’hydroélectricité possible. La diminution de l’enneigement dans les montagnes, la sécheresse prolongée dans certaines parties des Prairies, les changements dans les schémas de ruissellement saisonnier et des événements de pluie extrême plus fréquents dans les régions du pays modifient les périodes et les lieux où l’eau est disponible. Ces changements contribuent à réduire la fiabilité des afflux dans de nombreux bassins versants canadiens, rendant plus difficile pour les exploitants de prédire la quantité d’eau qui sera disponible au moment où elle est le plus nécessaire.
Pour les exploitants hydroélectriques, ces changements introduisent de l’incertitude, tant dans les opérations quotidiennes que dans la planification à long terme. Un défi central est la confiance. Si une entreprise de service public conçoit ou modernise aujourd’hui une installation hydroélectrique, un actif censé durer de 50 à 100 ans, peut-elle s’appuyer sur des modèles hydrologiques historiques pour prévoir la production d’énergie future et garantir la viabilité financière tout au long de la durée de vie de l’actif? Ces changements peuvent signifier une capacité de production réduite pendant les années sèches, des pressions accrues en matière de gestion des inondations pendant les années humides, et une plus grande complexité dans l’équilibre entre la production d’énergie et les besoins en eau écologiques et communautaires. L’hydrologie historique n’est plus suffisante. Les changements climatiques modifient le cycle de l’eau au Canada de manière sans précédent, exigeant des outils qui ne reposent pas uniquement sur le passé, mais qui tiennent compte de la physique d’un climat en réchauffement futur. Pour rester résilients, les exploitants ont besoin d’aperçus prospectifs qui dépassent les données historiques; et c’est là que des approches de modélisation avancées peuvent jouer un rôle crucial.
Des données historiques à la planification pour l’avenir
En appliquant des modèles hydrologiques avancés fondés sur la physique, Aquanty fournit des analyses personnalisées de l’incidence des changements climatiques qui donnent aux exploitants de barrages canadiens la prévoyance nécessaire pour planifier, s’adapter et prospérer face à l’incertitude.
Au lieu d’extrapoler à partir du passé, HydroGeoSphere permet aux exploitants de planifier en utilisant des projections ancrées dans la réalité physique, soutenant des décisions éclairées concernant la conception des réservoirs, la capacité de production, l’octroi de licences, les mises à niveau de l’infrastructure et la planification des ressources à long terme. HydroGeoSphere est reconnu mondialement comme l’une des principales plateformes de modélisation hydrologique intégrée, avec deux décennies de validation scientifique et de déploiement dans des environnements complexes de régions froides et montagneuses types des systèmes hydroélectriques canadiens.
Toutefois, bien que la planification à long terme exige des simulations hydrologiques robustes, les opérations à court et moyen terme dépendent de prévisions en temps quasi réel. Chaque jour, les gestionnaires de réservoirs doivent décider la quantité d’eau à stocker et le moment de la libérer en équilibrant le besoin de maintenir la capacité de production, de réduire le risque de déversement, d’éviter les inondations, de protéger les communautés en aval et de soutenir les débits écologiques. Ces décisions reposent fortement sur des prévisions précises des conditions météorologiques et du débit des cours d’eau, qui doivent tenir compte des conditions hydrologiques en rapide évolution.
Pour soutenir ces besoins opérationnels, Aquanty a développé HydroSphereAI, un système de prévision du débit des cours d’eau fondé sur l’apprentissage automatique qui intègre des données climatiques en temps réel, les conditions des bassins versants et la physique apprise de la génération de ruissellement pour fournir des prévisions très précises plusieurs jours à plusieurs semaines à l’avance. Cette capacité de prévision peut soutenir une prise de décision opérationnelle plus éclairée, y compris l’harmonisation de la production avec les conditions du marché et la gestion des risques de débit élevé. HydroSphereAI renforce la confiance opérationnelle en améliorant la prise de décision concernant les réservoirs à l’échelle temporelle où la réactivité est la plus importante. En reconnaissance de son incidence, HydroSphereAI a récemment reçu le New Tech Award 2025 (prix de nouvelle technologie) de Water Canada, reconnaissant cette technologie comme l’une des avancées les plus marquantes du pays en matière de solutions de prévisions hydrologiques et de gestion de l’eau résilientes au climat fondées sur les données.
De la gestion réactive à la gestion proactive de l’eau
Ensemble, HydroGeoSphere et HydroSphereAI offrent un ensemble d’outils complémentaires aux entreprises hydroélectriques canadiennes. HydroGeoSphere fournit la prévoyance à long terme des bassins versants nécessaire à la planification stratégique et à l’adaptation au climat. HydroSphereAI fournit des renseignements en temps réel pour optimiser les opérations quotidiennes et gérer les risques à mesure que les conditions changent. Cette double capacité permet aux exploitants hydroélectriques de passer d’une gestion réactive à une prise de décision proactive et résiliente face au climat.
Plus largement, ces types d’outils de modélisation et de prévision soutiennent plusieurs des priorités qui façonnent l’avenir de l’hydroélectricité canadienne, allant du renforcement de la sécurité énergétique et de la fiabilité du système, à la facilitation de l’adaptation au climat, en passant par le soutien à la gestion de l’eau par les Autochtones et les communautés, et en veillant à ce que les investissements dans l’infrastructure demeurent résilients à long terme.
L’hydroélectricité au Canada est plus qu’une source d’énergie propre : elle est profondément liée à la sécurité de l’eau, à la gestion environnementale, à la protection des pêches, aux droits des Autochtones concernant l’eau et à la sécurité des communautés. À mesure que les changements climatiques continuent de remodeler les systèmes hydrologiques du Canada, le besoin de planification et de prévisions fondées sur la science n’a jamais été aussi important. Avec la modélisation des bassins versants fondée sur la physique et des prévisions opérationnelles primées, Aquanty fournit aux exploitants hydroélectriques les outils nécessaires pour naviguer dans l’incertitude en toute confiance, garantissant une production d’électricité fiable aujourd’hui, tout en planifiant de manière responsable pour les décennies à venir.
Ces propos sont la contribution d’un invité. Les opinions exprimées sont celles de l’auteur et ne reflètent pas nécessairement les opinions d’Hydroélectricité Canada.
Biographie de l’auteur :
M. Erler est un scientifique principal en climat chez Aquanty Inc. Andre a réalisé des simulations climatiques à haute résolution et a étudié les répercussions hydrologiques des changements climatiques sur les bassins fluviaux dans le Canada, ainsi que les changements dans les extrêmes de précipitation en raison des changements climatiques. Andre s’est joint à Aquanty en 2016 pour étudier l’incidence des changements climatiques sur les ressources hydriques au Canada et fournir des informations sur les répercussions des changements climatiques aux utilisateurs finaux. Il est également le responsable du projet HydroSphereAI, un algorithme d’apprentissage automatique pour la prévision du débit des cours d’eau.