Transition énergétique : à la rencontre de Dr. Michael Ross

Cette série pancanadienne d’entrevues avec des experts en transition énergétique dresse le portrait du déploiement des énergies renouvelables dans différentes régions au Canada et des mesures mises en place pour atteindre la carboneutralité.

Aujourd’hui, nous parlons du déploiement des énergies renouvelables dans les Territoires et les collectivités autochtones avec le Dr Michael Ross, président du conseil de recherches industrielles service d’innovation en matière d’énergie du nord à Yukon University.

Rappelons d’entrée de jeu les cibles fixées par les gouvernement fédéral et locaux quant à la réduction des émissions de gaz à effets de serre.

Réference : Pembina report 2021 All hands on deck

Nergica : Pourriez-vous nous en dire un peu plus sur votre implication au sein de la Yukon University et du service d’innovation en matière d’énergie du Nord?

Dr Michael Ross : Je pense que la meilleure façon d’en parler est d’expliquer comment nous sommes financés — à 50 % par les services publics d’électricité et les territoires et à 50 % par le gouvernement fédéral, par l’entremise du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG). Ainsi, les chefs de la direction et les gestionnaires des services publics d’électricité du Nord unissent leurs efforts pour déterminer quels domaines de recherche sont les plus pertinents pour le secteur de l’énergie du Nord, et nous entreprenons des projets qui répondent à ces besoins. De plus, dans le Nord, il est impossible d’accomplir un projet de recherche sans établir un partenariat avec les collectivités. Nous collaborons donc avec de nombreux gouvernements autochtones et collectivités dans le cadre de leurs projets énergétiques à grande échelle.

 

Dr. Michael Ross. Photo : Yukon University

Ce sur quoi nous mettons principalement l’accent, c’est l’aspect technique, c.-à-d. les systèmes d’alimentation électrique, tout ce qui a trait à la production, au transport, à la distribution et à l’utilisation de l’énergie électrique. Comme nous avons un partenariat avec les services publics d’électricité — Yukon Energy Corporation, ATCO Electric Yukon et Northwest Territories Power Corporation — nous collaborons avec son personnel technique pour résoudre les problèmes auxquels le service est confronté, pour tout ce qui touche la recherche. Chacun de nos projets a une application concrète. Comprenez-moi bien, c’est extrêmement emballant de travailler sur la théorie, mais c’est gratifiant de travailler sur des projets énergétiques communautaires et de les voir se concrétiser.

Par exemple, dans le cadre du projet solaire d’Old Crow (Yukon), nous avons travaillé sur ce projet il y a quelques années, et le mois dernier, la collectivité a éteint ses groupes électrogènes diesel. C’est un projet qui a un avantage tangible. Et comme nous sommes aussi financés par le gouvernement fédéral, tout le travail que nous accomplissons dois être librement accessible et disponible pour tous.

Nergica : Vous êtes établi au Yukon, mais vous travaillez dans les trois territoires. Pouvez-vous nous donner un aperçu de la situation en ce qui a trait au bouquet d’énergies et à la réalité de chacun des territoires ?  

MR : D’abord, aucun système d’alimentation électrique des territoires canadiens n’est relié au réseau nord-américain; ce sont tous des réseaux isolés. Par contre, nous avons ce que nous appelons le Yukon Integrated System qui est un système à haute puissance. Nous disposons d’une grande quantité d’hydroélectricité pour alimenter des centres de distribution comme celui de Whitehorse, mais nous avons aussi cinq systèmes isolés alimentés par du diesel qui ne sont pas reliés au Yukon Integrated System. Pendant l’hiver, le système intégré du Yukon doit tout de même être complété par l’utilisation de génératrices diesel et au gaz naturel liquéfié pour répondre à nos besoins, et ces combustibles doivent être importées du sud. Au Yukon, nous avons un enjeu en matière de capacité, étant donné qu’en utilisant des systèmes isolés, nous n’avons pas la possibilité d’importer ou d’exporter d’électricité supplémentaire. Par conséquent, lorsque nous dépassons la capacité des ressources hydroélectriques, nous devons compléter le tout avec des combustibles fossiles.

Dans les collectivités isolées, on trouve principalement des systèmes alimentés au diesel. Mais il existe des initiatives pour permettre aux collectivités d’intégrer les énergies renouvelables dans la communauté par l’entremise de l’Independent Power Production Policy (politique de production indépendante d’électricité). Il y a un véritable désir de faire mieux pour cesser d’utiliser du diesel au Yukon.

Projet de panneaux solaires à Old Crow (YK). Source : Solvest Inc.

 

Dans les Territoires du Nord-Ouest, on trouve deux réseaux hydroélectriques — un au nord de Great Slave Lake et un au sud de Great Slave Lake — ainsi que 25 collectivités dans leur ceinture thermique. Ces collectivités s’appuient principalement sur le diesel, mais certaines collectivités y sont aussi alimentées par gaz naturel.

Parlons maintenant du Nunavut : on y trouve 25 collectivités, et elles sont toutes alimentées par combustible fossile, sans infrastructure pour les relier entre elles. De par sa surface, le Nunavut est deux fois plus grand que l’Ontario, et abrite 25 collectivités. Si on examine le Nord dans son ensemble, on constate qu’il y a un défi : si les trois territoires étaient un pays, ils seraient le 7e plus grand pays du monde en termes de superficie. Et la densité de sa population est moins élevée que celle du désert du Sahara, par un facteur de 10.

Toutes ces particularités viennent avec leur lot de défis. Tout connecter, c’est l’un des grands défis, parce qu’il n’existe aucune économie d’échelle dans le Nord. Et nous, les habitants du Nord, dépendons des combustibles fossiles pour une grande partie de notre transport, de notre chauffage et de notre électricité. Ainsi, même si nous voulons cesser d’utiliser les combustibles fossiles, il est très difficile — et très dispendieux — de le faire de manière fiable, alors nous sommes toujours dépendants de l’importation de combustibles fossiles.

Nergica : Garantir la sécurité énergétique est probablement le principal défi, étant donné la complexité de la production d’électricité dans le Nord. Et il s’agit d’une « question de vie ou de mort » à court terme, alors que l’utilisation d’énergie verte a des répercussions à plus long terme. Quelle est l’importance accordée à la mise en place d’énergies renouvelables dans les territoires?

MR : Oui, exactement, nous devons avoir une ressource fiable afin de fournir aux habitants du Nord l’énergie dont ils ont besoin. Par exemple, une panne de courant à Montréal est un énorme désagrément, mais une panne de courant dans une collectivité éloignée pourrait être critique et dégénérer très rapidement. Au Yukon, l’an passé, une avalanche sur l’autoroute de South Klondike a empêché la livraison de gaz naturel liquéfié et de diesel, et il aurait suffi d’une journée de plus pour que nous ayons une panne de courant pendant l’une de nos tempêtes hivernales. Voilà pourquoi il est essentiel d’avoir une source fiable et continue d’électricité.

Source : Gouvernement du Yukon

Même si le diesel est une source d’électricité très fiable, bon nombre d’habitants du Nord souhaitent cesser de l’utiliser, et les gouvernements ont mis en place une initiative visant à retirer les combustibles fossiles le plus possible. Par exemple, le gouvernement du Yukon s’est doté d’une stratégie d’énergie propre et souhaite atteindre la carboneutralité d’ici 2050. D’ici 2030, le gouvernement a pour objectif que son système d’alimentation électrique soit formé à 97 % d’énergies renouvelables et que nous diminuions nos émissions de gaz à effet de serre de 30 %. Les habitants du Nord ont une plus grande empreinte carbone par habitant, principalement en raison du transport. Il n’y a pas beaucoup de fonctionnalités de bornes de recharge rapide pour les véhicules électriques, et si on n’est pas connecté aux systèmes hydroélectriques, il y a peu de possibilités d’obtenir de l’électricité renouvelable.

Nergica : L’expansion du réseau est-elle un enjeu et un débat pertinent pour les territoires, ou le fait de s’assurer que chaque collectivité peut être autosuffisante et produire de l’électricité à partir de sources renouvelables est-il le seul sujet d’intérêt compte tenu des besoins et des contraintes?

MR : Plusieurs organisations se penchent activement sur la question d’agrandir le réseau. Elles examinent les possibilités de raccordement au réseau nord-américain, mais les coûts qui découlent de la distance et des économies d’échelle générales locales rendent ce raccordement très difficile. Nous devrions tout de même conserver nos ressources et être autosuffisants pour garantir la sécurité de nos systèmes.

Formation sur l’installation de panneaux solaires à Iqaluit (NU), offerte par l’Arctic Renewables Society. Sources : WWF Canada/Martha Lenio

Un raccordement à haute tension avec le Manitoba, ainsi qu’une connexion à Internet haute vitesse et un accès routier sont en cours d’étude, dans la région de Kivalliq au Nunavut, par exemple. Il pourrait également être possible que le Yukon soit approvisionné en électricité par la Colombie-Britannique. La Première Nation des Tinglits de la rivière Taku à Atlin (Colombie-Britannique), qui est seulement accessible par la route en passant par le Yukon, a une capacité hydroélectrique d’environ deux mégawatts qui alimente sa collectivité, et a la possibilité d’accroître cette capacité d’environ huit mégawatts. Il s’agit d’une collectivité qui dispose d’un système isolé et qui n’a pas besoin de plus d’électricité, mais Yukon Energy et le Yukon Integrated System pourraient utiliser cette hydroélectricité — particulièrement en hiver — plutôt que d’importer plus de combustibles fossiles. Toutefois, comme elle est alimentée par BC Hydro, pour que la collectivité puisse fournir de l’électricité au Yukon, elle doit posséder deux groupes électrogènes distincts qui sont isolés électriquement l’un de l’autre : un groupe électrogène qui alimente la collectivité avec l’électricité de BC Hydro, et un second qui alimente le système intégré du Yukon. Les enjeux réglementaires sont à la fois un facteur facilitant et un défi, et ils sont un aspect avec lequel nous devons composer lorsque nous développons un projet.

Nergica : La contribution des territoires aux émissions totales du Canada est très faible. Par contre, les répercussions des changements climatiques se font sentir de façon disproportionnée dans le Nord. Je me demande quelle perception la population en général a des énergies renouvelables et quel intérêt elle a envers ces énergies.

MR : Les habitants du Nord veulent prendre un virage vert; nous voulons avoir des options renouvelables. Par contre, c’est un défi de taille dans le Nord, et ici, nous observons que les effets des changements climatiques se produisent deux fois plus vite qu’ailleurs. Nous disposons de grandes infrastructures qui ont été construites sur le pergélisol, et ces infrastructures commencent à s’effondrer en raison de la hausse des températures. Les effets sont donc très visibles et très concrets.

Nunavut Nukkiksautiit Corporation. Source : Qikiqtaaluk Corporation

De plus, le développement durable est une valeur fondamentale de nombreuses Premières Nations. L’idée d’avoir en place des ressources de provenance locale plutôt que de dépendre de l’achat de carburant polluant pour les groupes électrogènes au diesel est attrayante. Les déversements de carburant sont aussi une menace que nous souhaitons éviter.

L’alimentation électrique grâce à l’énergie éolienne et solaire ne s’arrime pas bien avec les valeurs de développement durable des collectivités, mais ces options pourraient permettre aux collectivités d’être moins dépendantes des combustibles fossiles importés et de créer une source de revenus locale. Lorsque l’électricité provient d’un producteur d’électricité indépendant, cet argent circule au sein de la collectivité en plus de favoriser l’économie locale; il y a donc de nombreux avantages aux projets énergétiques communautaires.

Nergica : Les avantages économiques pour les collectivités éloignées de la transition des groupes électrogènes au diesel vers la production d’énergie éolienne et solaire font souvent l’objet de débats, et ils sont parfois difficiles à évaluer au préalable. Il ne va pas toujours de soi que la mise en œuvre d’énergies renouvelables sera moins dispendieuse pour la collectivité et créera des emplois qui compenseront les emplois qui auront été perdus. Comment ces facteurs entrent-ils en jeu dans vos projets?

MR : Vous avez tout à fait raison : chaque collectivité a ses propres valeurs et ses propres volets économiques. Dans divers contextes et divers territoires de compétences, ces projets peuvent offrir des flux de valeur différents, à la fois sur le plan économique et sur le plan personnel, mais ce n’est pas toujours le cas.

Un exemple est la collectivité d’Inuvik dans les Territoires du Nord-Ouest, où on trouve d’importantes activités d’extraction de gaz naturel, ce qui peut être avantageux pour l’économie locale. En termes d’énergie solaire, le scénario idéal, c’est d’installer les infrastructures et qu’il y ait ensuite très peu d’entretien à faire. Ces projets ne créent donc pas nécessairement plus d’emplois.

Il existe diverses raisons pour lesquelles des projets différents sont mis en œuvre, le tout avec divers compromis. S’il existait une solution 100 % renouvelable, fiable, réalisable sur le plan économique et socialement responsable, nous l’aurions déjà mise en œuvre ! L’enjeu, c’est de comprendre les compromis, qui peuvent être différents d’une collectivité à une autre.

Présentation d’un panneau solaire à Kugaaruk (Nunavut) par Martha Lenio. Source : Alex Ittimangnaq

 

Nergica : Selon vous, quels sont les principaux défis liés à la réduction des GES et à la mise en place des énergies renouvelables dans les territoires?

MR : En ce qui a trait aux sociétés de services publics, leur mandat est de fournir une électricité sécuritaire et fiable. Et comme on ne peut pas demander au vent de souffler ou au soleil de briller, les énergies renouvelables ajoutent de l’incertitude et une variabilité. Les systèmes d’électricité isolés ne nous permettent pas d’importer ou d’exporter de l’électricité. De plus, les génératrices diesel ont elles-mêmes des caractéristiques de fonctionnement précises ; les contraintes de capacité de charge sont minimales, ou l’efficacité des génératrices n’est pas constante dans toute sa plage de fonctionnement. Il faut tenir compte d’autres facteurs pour être en mesure d’intégrer les énergies renouvelables aux systèmes électriques éloignés.

La question économique entre également en jeu, étant donné que nous n’avons pas d’économie d’échelle. Les investissements faits pour un projet donné servent un nombre restreint de personnes, et il est difficile de mobiliser des capitaux pour d’aussi petites populations. La gestion de l’opération et la maintenance est également un défi, car il n’est ni facile ni très rentable de nous déplacer pour nous rendre à cet équipement. Nous ne voulons pas nous retrouver avec un cimetière de technologies d’avant-garde.

Nergica : Les particularités de l’environnement nordique entraînent-elles des défis techniques?

MR : L’objectif des projets énergétiques est souvent différent selon qu’ils sont développés dans le Nord ou dans le Sud. Dans le Sud, on souhaiter peut-être maximiser la quantité d’électricité produite; ainsi, les panneaux sont installés en angle, ce qui permet d’obtenir une production d’énergie optimale. Mais dans le Nord, ça ne sera peut-être pas le cas, selon ce qu’on cherche à accomplir.

Dans le Nord, de nombreux panneaux solaires sont installés verticalement, car cette position permet d’éviter l’accumulation de neige et de capter l’albédo du soleil qui réfléchit sur la neige. En raison de cet albédo, en plus du fait qu’ils sont plus efficaces à des températures plus froides, les panneaux solaires ont tendance à produire plus que leur capacité nominale. Dans le Nord, on trouve des panneaux solaires orientés est-ouest; ils ne font même pas face au sud. Cette orientation ne maximise pas nécessairement la capacité de production d’énergie renouvelable, mais dans le Nord, en l’été, le soleil suit la trajectoire d’un cercle dans le ciel, et ne se trouve jamais directement au-dessus de nous.

Panneaux solaires au Nunavut. Sources : Martha Lenio/ WWF-Canada

Certains projets nécessitent que les panneaux solaires produisent une électricité qui correspond le plus possible au profil de demande de la collectivité, de sorte que systèmes de batteries de plus petite taille sont nécessaires. En faisant face à l’est et à l’ouest, les panneaux solaires produisent une électricité qui correspond plus étroitement au profil de consommation de la collectivité ; ainsi, la quantité d’énergie à stocker est minimisée. En revanche, si nous pensons, par exemple, à la Première Nation de White River à Beaver Creek, qui souhaite maximiser sa production d’énergie renouvelable, elle oriente ses panneaux pour qu’ils fassent face au sud. Tout dépend du problème à résoudre. Cela ne veut pas dire qu’on ne peut pas y arriver, mais il existe des enjeux particuliers dans le Nord dont il faut tenir compte pour développer un projet qui sera couronné de succès.

 

Cette entrevue a été réalisée dans le cadre d’une série de portraits régionaux des energies renouvelables au Canada. Pour entendre l’avis d’autres experts et acteurs de la transition énergétique, soyez des nôtres au Symposium Transition Solutions le 14 octobre 2021 et inscrivez-vous dès maintenant. Cet événement pancanadien consacré aux innovations technologiques, sociales et politiques nécessaires à la mise en œuvre des énergies renouvelables au Canada et à l’avancement de la transition énergétique.

 

Autre publication de la série:

Johanne Whitmore, chercheuse principale à la Chaire de gestion du secteur de l’énergie à HEC Montréal

Dr Amy Hsiao,  professeure agrégée à la faculté d’ingénierie de la conception durable de l’UPEI et membre du conseil d’administration de WEICan

Brandy Giannetta, vice-présidente, Politiques publiques, affaires gouvernementales et réglementaires à CanREA

D’autres à paraitre bientôt!