Nexx Energie - Mémoire sur l`énergie à la biomasse dans le portrait

Nexx Energie - Mémoire sur l’énergie à la
biomasse dans le portrait énergétique Québécois
Préparé pour la commission sur la consultation énergétique
Octobre 2013
www.nexxenergie.com
Vendredi, 11 octobre 2013
A L’ATTENTION DE LA COMISSION SUR LES ENJEUX ÉNERGÉTIQUES DU
QUÉBEC :
Messieurs les co-présidents,
Il nous fait plaisir de vous soumettre un mémoire sur l’énergie à la biomasse dans le
portrait énergétique Québécois.
Nous y présentons les avantages et les réalités sur une des sources d’énergie
renouvelable dont le Québec dispose, la biomasse. Nous y proposons des prises
d’action pour valoriser la biomasse aux bienfaits du bilan énergétique et du
développement économique durable du Québec.
Nous remercions le gouvernement du Québec pour l’opportunité qui est offerte aux
citoyens et organisations afin d’exprimer leurs opinions.
Veuillez recevoir nos meilleures salutations.
Sincèrement,
Anthony Goncalves
Directeur Associé
MÉMOIRE SUR L’ÉNERGIE À LA BIOMASSE DANS LE PORTRAIT ÉNERGÉTIQUE QUÉBÉCOIS
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INTRODUCTION
Nexx Energie profite de cette audience à la commission sur les enjeux énergétiques
pour réitérer les avantages associés à l’une des sources d’énergie renouvelable dont
le Québec dispose, la biomasse.
Nous présentons certains enjeux importants de la ressource qui contribue aux
objectifs poursuivis par le gouvernement en matière de réduction des gaz à effet de
serre, de l’indépendance énergétique et du développement industriel. Nous croyons
que la filière biomasse-énergie, dans un contexte de gestion durable de la ressource,
devrait être considérée comme une industrie structurante. De fait, la filière biomasseénergie a le potentiel de :
-
-
renforcer le réseau électrique national en offrant une énergie garantie par le
déploiement d’une production distribuée d’électricité ;
favoriser un développement technologique industriel à fort potentiel
d’exportation hors frontières avec des créneaux innovateurs tels que les
turbines à basse pression et les réseaux de chaleurs urbains ;
relancer la filière forestière, industrie traditionnelle du Québec, et d’assurer
des emplois à long terme dans des régions ou communautés fortement
affectées par un chômage chronique.
LES BÉNÉFICES DE LA BIOMASSE
Production d’énergie garantie
Contrairement à l’éolien ou le solaire, dont la production d’énergie est relativement
aléatoire et à la merci des conditions météorologiques, la production d’énergie à
partir de la biomasse est une source d’énergie renouvelable contrôlée. Une énergie
contrôlée a l’avantage de pouvoir offrir de l’énergie garantie au moment des pointes
de réseau. Cette caractéristique bien connue des ouvrages régulateurs et de contrôle
des grands aménagements hydroélectriques, passe inaperçue, et ce même dans la
documentation de consultation de la Commission. En effet, la pointe de
consommation sur le réseau d’Hydro-Québec se produit en plein hiver pendant les
périodes de froid intense. Le coût de production d’énergie est alors plus élevé que le
prix de revente annuel. La disponibilité d’une source d’énergie contrôlée
concurrentielle pendant les pointes est donc un atout majeur dans la gestion du
réseau. Aussi, dans un cas de panne ou de bris, la disponibilité d’une source
d’énergie contrôlée est encore une fois un atout majeur car elle diminue les
interruptions de service. Cette disponibilité devrait faire apparaître un tarif de rachat
variable en fonction des besoins de pointe ou d’urgence du réseau. Des simulations
préliminaires démontrent que le rachat d’électricité en utilisant un tarif hiver supérieur
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au tarif annuel et un tarif été équivalent au tarif annuel est rentable pour ce type de
centrale.
Production distribuée
À notre avis, la politique énergétique du Québec devrait avoir recours à des
réseaux électriques de production distribuée et ainsi renforcer le grand réseau
existant au niveau de la distribution. Un réseau électrique distribué est alors un
complément au réseau centralisé. Aujourd’hui, au Québec, la production d’électricité
s’effectue principalement à des distances lointaines des centres de consommation
grâce à un vaste réseau de transport. Les grands aménagements hydroélectriques
ont été réalisés afin de tirer profit d’économies d’échelle mais ils sont de plus en plus
distants. Cela entraine des investissements majeurs dans le transport de l’électricité
et dans des équipements pour maintenir la stabilité du réseau intégré. Le recours à
de plus petits réseaux à proximité de la consommation se déploie de plus en plus
grâce à une rentabilité accrue et une taille de projet amoindrie, réduisant ainsi les
risques techniques et financiers sans parler de la réduction des coûts dans le
transport de l’électricité.
Cogénération
Un autre avantage, dans le contexte d’une centrale de cogénération à la biomasse,
concerne la capacité de combiner la production d’électricité à celle du chauffage. Un
tel déploiement dans les secteurs institutionnel et commercial représente alors un
avantage indéniable compte tenu du climat québécois et de la problématique
hivernale. En effet, le coût de production d’électricité augmente fortement pendant les
grandes demandes c.-à-d. quand la capacité totale de production est consommée. La
cogénération permet de réduire la pointe et peut offrir une énergie moins chère pour
les besoins en chauffage.
Actuellement, on compte 227 MWe produits à partir de centrales à la biomasse sur le
réseau d’Hydro-Québec. Celles-ci ne sont pas décrites comme étant des sources de
production d’énergie rentables dans le document de consultation.
Dans le document de consultation de la Commission, ces centrales sont appelées
des centrales de cogénération. Or, dans plus d’un cas, ce sont des centrales de
mono-génération, à faible rendement (environ 20%), parce que les rejets thermiques
ne sont pas pleinement valorisés. Une centrale de cogénération performante
maximise la valeur des rejets thermiques, donc la génération de revenus, en
augmentant le rendement jusqu’à 80%.
Par exemple, la modélisation économique d’une centrale de 1MWe peut générer
jusqu’à 12,000MWh de chaleur (équivalent d’un petit quartier à Québec d’environ 250
maisons) sous forme d’eau chaude. La vente de cette chaleur (à un tarif
concurrentiel) dans un réseau génère un revenu équivalent à la vente d’électricité.
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Des centrales de cogénération à la biomasse de moyenne taille (dans l’ordre de 1
MWe) permettraient à Hydro-Québec de réduire la pointe en hiver et de maximiser la
vente d’électricité aux frontières.
EXEMPLES
Aux Etats-Unis, le déploiement des réseaux distribués s’effectue dans plusieurs
régions.
Ainsi,
de
nombreuses
entreprises,
municipalités,
bâtiments
gouvernementaux y ont recours. A titre d’exemple :

L’université de Cornell dans la ville d’Ithaca New-York, a ajouté une
centrale de cogénération de 36 MW en 2010 comme complément à un
système de climatisation utilisant l’eau d’un lac. L’efficacité globale atteint
maintenant 78% et l’utilisation du charbon est éliminée sur le campus.
C’est l’équivalent de retirer 11,000 voitures sur le réseau routier.

La ville de St Paul au Minnesota est équipée d’un réseau de production de
vapeur depuis 1983 et en 1993 la ville a ajouté une boucle de
refroidissement pour la climatisation. En 2003 elle a ajouté une centrale de
cogénération et elle a ainsi éliminé l’utilisation de 250 000 tonnes de
charbon par année. Finalement en 2012, la municipalité a ajouté un champ
solaire de 1,2 MW. Aujourd’hui, la ville de St Paul fournit le chauffage à
90% des bâtiments du centre-ville et 60% de la climatisation.

Le complexe ‘’City Co-op’’ est une coopérative d'habitation située dans le
Bronx, New York, construit à l'origine en 1973. Le complexe comprend 15
372 unités de logement situés dans plus de 35 bâtiments et abrite environ
60 000 résidents. En 2007, la coopérative a commencé le processus de
modernisation des installations de chauffage central par l’implantation
d’une centrale de cogénération afin de répondre aux besoins électriques et
thermiques. Cela permet un fonctionnement indépendant du réseau
électrique local. Le résultat est un complexe variable de 40 MW. La
centrale de cogénération garantie la fiabilité de la production d'énergie et a
récemment permis, après le passage de l'ouragan Sandy, de rétablir le
réseau avec un minimum de perturbations. En plus d'améliorer l'efficacité
énergétique et la fiabilité du système, le complexe ‘’Co-Op City’’ a réduit
les émissions de GES de la coopérative provenant de l’achat d’électricité et
de la consommation du mazout de 143 105 tonnes par années soit plus de
50%.
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CRÉATION DE RICHESSE AU QUÉBEC
La filière biomasse-énergie crée des emplois selon deux vecteurs. Le premier
vecteur est d’ordre manufacturier et le deuxième vecteur est constitué de la
construction et de l’exploitation de centrales.
Créneau innovateur au Québec
Les filières de la production d’énergie renouvelable (excluant l’hydroélectricité) ont
tendance à importer des technologies européennes dont le développement se réalise
à l’étranger. Il est impératif de favoriser l’innovation au Québec. Par exemple, les
turbines à vapeur à basse pression représentent un créneau innovateur pour le
Québec qui serait pertinent de développer. Certains centres universitaires de
recherche, dont celui de l’université de Sherbrooke, ont une expertise du domaine qui
pourrait être mise à profit dans un contexte de partenariat si des programmes de
support étaient disponibles.
Création d’emplois
La création d’emplois permanents en région pour la collecte annuelle de la biomasse
et l’exploitation de nos forêts doit se faire dans un encadrement de développement
durable. De plus, l’exploitation et l’entretien des centrales nécessitent une maind’œuvre qualifiée. Par exemple, une centrale de cogénération de 1MWe va produire
une dizaine d’emplois directs et une centaine d’emplois indirects, soit
substantiellement plus que la filière éolienne. Ainsi, la filière biomasse-énergie a le
potentiel de créer plus de 10,000 emplois contrairement aux 4,000 emplois offerts par
la filière éolienne.
Premières Nations
La réalisation de projets pilotes en réseau isolé offre aux Premières Nations, dont la
moitié de la population a moins de 25 ans, la création d’emplois et de richesse. Par
exemple, dans un village nordique d’environ 1 500 habitants, une centrale de
cogénération produira plus d’une centaine d’emplois, contrairement à une centrale
diesel qui ne produira pratiquement pas d’emploi. Aussi, la communauté pourrait être
participante dans la propriété et l’exploitation de la centrale assurant ainsi une source
additionnelle de revenus récurrents pour l’administration de la communauté.
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RECOMMANDATIONS
Sue la base des bénéfices que procurent la filière de la production d’énergie à la
biomasse, nous recommandons de :
1- donner le mandat au bureau de l’efficacité et de l’innovation énergétique de
prioriser les projets de production distribué de chauffage et d’électricité à la
biomasse. Par exemple : réduction de la pointe de 1000 MW par l’utilisation
de centrales décentralisées à la biomasse d’ici 2020 ;
2- mettre en place des projets pilotes en réseau autonome à des fins de
démonstration ;
3- changer les contrats de rachat d’électricité à prix fixe en offrant des prix de
rachat variable en fonction des pointes hivernales ;
4- créer une politique de grappe industrielle autour de l’industrie de la biomasse
énergétique afin de créer 10,000 emplois :
a- politique de contenu québécois pour les équipements (60% minimum) ;
b- suppléer aux pertes d’emploi dans le marché traditionnel de la forêt en
favorisant les industries émergeantes comme celle de la granule de bois ;
c- assurer le développement d’entreprises technologiques québécoises dans
le domaine des technologies de production d’énergie à la biomasse ;
d- Financer des programmes de R&D afin de stimuler un avancement
technologique au Québec.
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A PROPOS DE NEXX ENERGIE
Nexx Énergie est une firme d’ingénierie spécialisée dans la conception et l’intégration
de solutions innovantes en matière de production d’énergie allant de modules
d’énergie à la biomasse de 150-300 kilowatts à des centrales thermiques de
plusieurs mégawatts.
Ce leader émergeant dans le domaine des énergies renouvelables au Québec a su
développé une réputation de savoir-faire dans le marché de l’énergie à la biomasse
avec des références dans quatre secteurs d’activités à fort potentiel de croissance :
municipal, industriel, commercial et institutionnel.
A titre d’exemples :
-
Etude de faisabilité financière et technique & design d’une centrale thermique
à la biomasse pour la communauté Cris de Whapmagoostui ;
Design et construction d’une centrale thermique de 3MW à l’hôpital de
Roberval ;
Design d’un réseau de chaleur urbain pour la municipalité de Lac-Etchemin ;
Etude en efficacité énergétique à la Fromagerie Boivin ;
Design et construction d’une centrale thermique de 6MW chez produit forestier
Résolu ;
Design et construction d’une centrale thermique de 23MW chez SmurfitStone ;
Formation de personnel opérateurs-techniciens à la pétrolière Suncor ;
Design et construction d’un module d’énergie à la biomasse pour Balnéa Spa
dans les Cantons de l’Est ;
En 2012, la compagnie a vu son rayonnement commercial dépassé les frontières de
la province de Québec avec des ventes de modules d’énergie jusqu’à Norman Wells,
dans les Territoires du Nord-Ouest.
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Partenaires
Au fil des ans, Nexx Energie a développé un écosystème d’experts-conseils avec des
expertises complémentaires, notamment en matière de production et de distribution
d’électricité et de systèmes de contrôle de réseaux dans le cadre de centrales
hybrides sur et hors réseau.
Ce groupe de conseillers-experts représentent plus de 125 ans d’expérience dans le
domaine de l’énergie dont 93 ans au sein d’Hydro-Québec et le domaine d’expertise
couvre l’entièreté du processus de construction d’une centrale électrique allant des
études de faisabilité et du financement des projets jusqu’à la mise en service et
l’opération de la centrale.
Dans leur ensemble, ces conseillers-experts ont travaillé toutes les formes de
production d'électricité à partir de centrales hydroélectriques à des projets
thermiques et de cogénération classiques à des projets nucléaires incluant :


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turbines sous l’eau ;
éolien et énergie solaire ;
production et utilisation d'hydrogène ;
couplage éolien-biomasse-batteries-diesel pour les sites distants et hors
réseau ;
production d’énergie verte par l'élimination des déchets ;
études de faisabilité de puissance distribuée, efficacité énergétique, réseaux
intelligents, etc.
Les réalisations à l’actif de ce groupe de conseillers-experts incluent de manière non
exhaustive :
-
études en efficacité énergétique ;
études de viabilité économique ;
études de faisabilité technique ;
design de systèmes de stockage d’énergie ;
design de systèmes d’automates et de contrôle ;
développement de technologie de simulation de réseaux ;
design et construction de centrales électriques sur et hors réseau en Afrique,
Asie, Amérique Latine et en Amérique du Nord ;
financement de grands projets ;
relations avec les organismes de réglementation et gouvernementaux.
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