EN QUELQUES MOTSQu’est-ce que l’hydroélectricité?
Dans le mot « hydroélectricité », « hydro » signifie « eau ». L’eau est omniprésente sur la Terre sous forme de glace, d’eau douce, d’eau salée (dans les océans) et de nuages. L’eau est en perpétuel mouvement : elle s’écoule dans les rivières jusqu’à l’océan, puis de l’océan elle s’évapore pour former des nuages, pour enfin retomber en pluie. Des processus physiques d’évaporation, de condensation, de précipitation, d’infiltration, de ruissellement et d’écoulement souterrain constituent ce qu’on appele le « cycle hydrologique », ou plus couramment le cycle de l’eau.
La production hydroélectrique consiste à convertir l’énergie cinétique de l’eau qui tombe (dans une chute) ou qui circule (dans une rivière) en énergie mécanique, puis en énergie électrique, qu’on appelle alors « hydroélectricité ».
1. L’eau qui tombe d’une certaine hauteur ou qui circule à une certaine vitesse possède une « énergie cinétique ». Elle passe dans une conduite forcée (tuyaux et canaux) et traverse une turbine hydraulique.
2. L’énergie cinétique de l’eau pousse sur les aubes de la turbine et force celle-ci à tourner; cette énergie cinétique est alors transformée en « énergie mécanique ».
3. Cette énergie mécanique entraîne un groupe turbine-alternateur, aussi appelé « groupe de production »; dans l’alternateur, des électro-aimants interagissent avec un bobinage pour produire de l’énergie électrique.
4. L’électricité ainsi produite est ensuite transportée sur de courtes ou de longues distances dans le réseau de transport ou de distribution, vers le lieu où elle sera consommée.
Une source d’énergie vraiment renouvelable
Il existe différentes manières de produire de l’électricité à partir du mouvement de l’eau; mais dans tous les cas, cette énergie est dite « renouvelable » parce qu’elle est tirée de ressources naturelles qui se reconstituent naturellement à un taux égal ou supérieur à leur taux de consommation. D’ailleurs, l’eau elle-même n’est aucunement consommée ou perdue dans ce processus; et comme les émissions de gaz à effet de serre (GES) de l’hydroélectricité sont minimes sur l’ensemble de la vie d’une centrale, on peut dire que l’hydroélectricité est la ressource énergétique renouvelable par excellence.
L’hydroélectricité produite au Canada provient principalement de centrales électriques à réservoir ou au fil de l’eau.
Au Canada, une grande partie de notre hydroélectricité est produite à partir d’eau qui s’accumule dans un réservoir, derrière un barrage. L’« énergie potentielle » de cette eau devient de l’énergie cinétique lorsque l’eau s’écoule en aval du réservoir dans une conduite forcée. Une centrale « à accumulation par pompage » ou « à réserve pompée » est un autre type d’installation où l’eau est stockée dans un réservoir. L’eau est d’abord pompée vers un réservoir situé en hauteur; puis, lorsqu’on souhaite produire de l’électricité, on laisse l’eau du réservoir s’écouler dans une conduite forcée vers la turbine.
Une centrale « au fil de l’eau » est un autre type d’installation hydroélectrique; l’eau d’une rivière s’écoule directement dans la conduite forcée. Une centrale « hydrocinétique » est un type d’installation moins répandu : une turbine est placée dans le lit d’une rivière ou dans une zone de marées afin de capter directement l’énergie de mouvement de l’eau.
POURQUOIPourquoi l’hydroélectricité?
L’hydroélectricité est le seul moyen non seulement de produire une électricité propre, renouvelable et abondante, mais aussi d’assurer une alimentation à la fois continue et modulable. Pour le Canada, l’hydroélectricité représente un atout naturel inestimable.
L’hydroélectricité est presque aussi ancienne que la Confédération canadienne
Une des premières centrales hydroélectriques au Canada a été inaugurée en 1891. La centrale de la chute des Chaudières, située au cœur d’Ottawa (Ontario), fournit encore à ce jour une électricité propre et renouvelable à la capitale du pays!
Certaines installations hydroélectriques au Canada sont déjà centenaires, mais on peut les rénover et prolonger leur vie utile indéfiniment. C’est dire que l’hydroélectricité est appelée à définir l’avenir du Canada comme elle a façonné son passé.
© INNERGEX, TRETHEWAY CREEK, C.-B.
© Photo Hydro-Québec
L’hydroélectricité est la source d’électricité propre la plus abondante au Canada
Tout comme les combustibles fossiles ont dominé le 20e siècle, l’électricité propre est appelée à devenir le moteur énergétique du 21e siècle. L’hydroélectricité est la source la plus abondante d’électricité propre et renouvelable au Canada; elle représente actuellement plus de 60 % de la production totale d’électricité, avec une puissance installée qui dépassera bientôt 85 000 MW. Le Canada est le quatrième producteur d’hydroélectricité au monde, après la Chine. La réfection d’installations vieillissantes au cours des prochaines années permettra d’augmenter encore davantage la capacité de production. Enfin, le Canada a la chance d’avoir d’abondantes ressources hydroélectriques inexploitées, au point que le pays pourrait encore doubler sa capacité actuelle.
L’hydroélectricité est l’atout naturel du Canada pour atteindre ses objectifs de décarbonation
Afin de réduire les émissions canadiennes de GES qui contribuent aux changements climatiques, nous devons graduellement réduire notre consommation de combustibles fossiles, et parallèlement augmenter la quantité d’électricité de sources carboneutres et renouvelables que nous consommons : c’est ce qu’on appelle « l’électrification propre ». La production hydroélectrique n’émet pas de polluants atmosphériques, et très peu de GES. Lorsqu’on évalue la totalité du cycle de vie, l’hydroélectricité du Canada se classe parmi les sources d’énergie les moins émettrices de GES.
Le Canada, déjà leader de l’hydroélectricité, a le potentiel de plus que doubler sa puissance installée actuelle pour aider à répondre à la demande nord-américaine tout en contribuant aux objectifs de décarbonation de l’économie. Si seulement la moitié du potentiel total encore inexploité du Canada était réalisé pour alimenter des véhicules électriques rechargeables, le pays pourrait alimenter l’ensemble de son parc de véhicules légers actuel, plus un bon quart du parc américain actuel, au moyen d’une production hydroélectrique propre, renouvelable et sécuritaire.
© ÉNERGIE BROOKFIELD, CENTRALE DE LOIS LAKE, C.-B.
© Photo Hydro-Québec
L’hydroélectricité est la pierre angulaire d’un réseau électrique fiable, flexible, résilient et carboneutre au Canada
L’hydroélectricité est la seule forme d’énergie renouvelable capable d’assurer l’alimentation de base du réseau; son rôle est essentiel dans l’abandon progressif des énergies fossiles. Pierre angulaire de l’infrastructure électrique du pays, l’hydroélectricité offre une énergie abondante à faible empreinte carbone et une variété de services critiques pour le réseau, en plus des ressources de stockage de ses réservoirs. Aucune autre filière énergétique n’offre un aussi vaste éventail de contributions.
Les exploitants de réseau électrique doivent réaliser continuellement, en temps réel, l’équilibre entre l’offre et la demande d’énergie, et donc jongler avec d’innombrables variations dans les profils de production et de consommation en fonction du comportement de millions de consommateurs, des conditions atmosphériques, de l’activité économique, des indisponibilités d’équipements production et de transport d’électricité, et de bien d’autres facteurs. Le réseau doit pouvoir compter sur des services critiques dans plusieurs horizons temporels : le réglage de tension en tout temps, la réponse en fréquence à très court terme (en secondes ou en minutes), et diverses ressources de flexibilité mobilisables rapidement (délais en minutes ou en heures). En plus de ces services, un réseau électrique moderne doit répondre à trois autres impératifs fondamentaux : l’approvisionnement en combustible (centrales thermiques), la capacité de stockage et la sobriété en carbone.
L’hydroélectricité est une ressource extraordinaire, car elle répond à tous ces besoins du réseau. Et même davantage : en effet, la résilience et la souplesse qu’elle apporte au réseau permet d’y intégrer des énergies renouvelables intermittentes, comme l’éolien et le solaire. Le meilleur des mondes, en somme.
L’hydroélectricité occupe une place importante dans l’économie canadienne
Les investissements dans notre industrie se traduisent par une économie plus verte; ils apportent plus de 35 milliards $ à notre PIB (en 2013) et soutiennent jusqu’à 130 000 emplois directs ou indirects d’un océan à l’autre. L’hydroélectricité canadienne est produite à coût raisonnable, ce qui est tout à l’avantage des consommateurs; généralement, c’est dans les provinces qui produisent le plus d’hydroélectricité qu’on observe les plus bas tarifs d’électricité. Par ailleurs, grâce à la capacité de stockage des barrages, on peut augmenter ou réduire la production plus rapidement avec l’hydroélectricité qu’avec toute autre source d’électricité; cette souplesse aidera à compenser l’intermittence des nouvelles installations éoliennes ou solaires, et à favoriser ainsi de nouveaux emplois verts. La grande majorité des projets hydroélectriques ont été achevés dans les délais prévus et sans dépassement budgétaire. Ces projets peuvent exiger un investissement initial considérable; en revanche, une fois en production, une centrale hydroélectrique peut fonctionner pendant au moins un siècle. Avec une longévité qui s’étend sur plusieurs générations, l’hydroélectricité s’avère une des filières les plus rentables à long terme.
En plus de répondre aux besoins du Canada, notre électricité est exportée vers les États-Unis. L’hydroélectricité représente environ 80 % de ces exportations. L’hydroélectricité canadienne est une source vitale d’électricité propre dans des régions comme l’État de New York, la Nouvelle-Angleterre, le Midwest et les États du nord-ouest. Les collectivités alimentées par de l’hydroélectricité peuvent attirer des industries précisément à cause des atouts opérationnels et environnementaux uniques de cette énergie.
L’hydroélectricité canadienne est en quelque sorte la « grande batterie bleue » de l’Amérique du Nord.
LE SAVIEZ-VOUS?Quelques faits essentiels
Quelques points à retenir sur les avantages de la filière hydroélectrique.
L’hydroélectricité…
- C’est un fonctionnement sans polluants atmosphériques; quant aux émissions de GES, elles sont minimes sur l’ensemble du cycle de vie.
- C’est la SEULE source abondante et flexible d’électricité renouvelable, l’idéal pour l’alimentation de base du réseau, avec une capacité de stockage d’énergie à long terme.
- C’est 100 ans ou plus de durée de vie des installations.
- C’est un rendement énergétique inégalé : l’énergie de l’eau est convertie à 90 % en électricité! En comparaison, la meilleure centrale thermique n’atteint qu’un rendement d’environ 60 %.
LSV?
Près de 16 millions de Canadiens vivent dans des provinces où au moins 90 % de l’électricité provient du secteur hydroélectrique.
Avantage économique
Les Canadiens qui ont le meilleur accès à l’hydroélectricité sont également ceux qui paient le moins cher leur électricité.
60 % de la production d’électricité du Canada
L’hydroélectricité représente 385 térawattheures par année, soit plus de 60 % de la production d’électricité totale du Canada.
Quatrième producteur mondial d’hydroélectricité
Le Canada est le quatrième producteur d’hydroélectricité en importance dans le monde.
La « batterie verte » du Canada
Le Canada recèle un potentiel hydroélectrique encore inexploité de 155 000 MW.
Aucun polluant atmosphérique
Le réseau électrique du Canada, où l’hydroélectricité prédomine, est le plus propre de tous les pays du G20.
82 307 mégawatts de puissance installée
Plus de 550 centrales, totalisant plus de 82 000 MW de puissance installée.
48 790 emplois
L’hydroélectricité donne du travail à plus de 48 000 Canadiens.