Hydroélectricité au Canada

 

 

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Le secteur de l'hydroélectricité au Canada se situe en 2017 au 2^e rang mondial en termes de production avec 9,6 % de la production mondiale, derrière la Chine et juste devant le Brésil, et au 4^e rang mondial en termes de puissance installée (6,4 % du total mondial) derrière la Chine, les États-Unis et le Brésil. L'hydroélectricité a fourni 64 % de la production d'électricité du pays en 2017. Le Canada exporte aussi de l'hydroélectricité vers les États-Unis : 16 % de la production canadienne en 2015 et 1,6 % de la consommation d'électricité des États-Unis.

La construction des premières centrales hydroélectriques du Canada a commencé en 1902 sur le site des chutes du Niagara. La grande époque du développement de l'hydroélectricité a été celle des années 1960-1980 avec le lancement des grands projets : projet Manic-Outardes et projet de la Baie James au Québec, Rivière de la Paix et Columbia en Colombie-Britannique, fleuve Nelson au Manitoba, Churchill Falls au Labrador.

En 2014, l'hydroélectricité est surtout développée au Québec (38 400 MW) et en Colombie-Britannique (13 800 MW), et à un moindre degré dans l'Ontario (8 500 MW), à Terre-Neuve-et-Labrador (6 800 MW) et au Manitoba (5 000 MW).

Les deux tiers du potentiel technique restent à exploiter, et des milliers de mégawatts de projets sont en cours de construction ou en développement.

Grâce au coût de production très bas des grands barrages, la plupart des villes canadiennes bénéficient de prix d'électricité très inférieurs à ceux des États-Unis et de l'Europe.

Potentiel hydroélectrique

Le potentiel hydroélectrique théorique du Canada était estimé en 2013 par le Conseil mondial de l'énergie à 758 TWh/a et son potentiel techniquement exploitable, mais encore inexploité à 163 GW, dont plus de la moitié au Québec, en Alberta et en Colombie-Britannique ; la part déjà exploitée du potentiel technique était en 2011 de 75,1 GW, soit environ 32 %, avec une production de 350 TWh/an ; les projets en cours de construction totalisaient plus de 2,35 GW et une production estimée de 11,15 TWh/an. Selon Natural Resources Canada, les projets en préparation totalisaient 14,5 GW avec une production estimée à 68 TWh/a¹.

Le potentiel technique existe pour ajouter 160 GW au parc existant, sans tenir compte du pompage-turbinage, des modernisations et de l'ajout de nouvelles capacités à des barrages existants. Le potentiel est réparti assez également dans l'ensemble du pays, mais il a jusqu'ici été utilisé surtout au Québec et en Colombie-Britannique, et à un moindre degré dans l'Ontario, à Terre-Neuve-et-Labrador et au Manitoba².

Histoire

L'exploitation de l'énergie hydroélectrique a commencé au début vers 1890-1900 près des centres de population (notamment Niagara puis Shawinigan en 1903)³. Au cours des années 1960-1980 d'importants projets ont été lancés dans le nord de plusieurs provinces : projet Manic-Outardes et projet de la Baie James au Québec, Rivière de la Paix et Columbia en Colombie-Britannique, fleuve Nelson au Manitoba, Churchill Falls au Labrador.

Production hydroélectrique

La production hydroélectrique du Canada a atteint 403,35 TWh en 2017, soit 9,6 % du total mondial, au 2^e rang mondial derrière la Chine (1 194,5 TWh) et devant le Brésil (401,06 TWh)^{h 1} ; elle représentait 64 % de la production d'électricité du pays^{h 2}.

En 2016, la production canadienne s'élevait à 379,63 TWh, soit 9,3 % du total mondial, au 3^e rang mondial derrière la Chine (1 180,7 TWh) et le Brésil (410,24 TWh) ; elle représentait 62 % de la production d'électricité du pays⁴.

Puissance installée

 

La puissance installée des centrales hydroélectriques du Canada atteignait 80 985 MW fin 2017 ; c'est le 4^e parc hydroélectrique mondial, avec 6,4 % du total mondial, après ceux de la Chine (341 190 MW), des États-Unis (102 867 MW) et du Brésil (100 273 MW) ; les centrales de pompage-turbinage totalisent seulement 177 MW au Canada contre 22 809 MW aux États-Unis et 28 490 MW en Chine^{h 1}.

En 2017, 139 MW ont été mis en service, dont le projet Peter Sutherland (28 MW) en Ontario et deux centrales en Colombie britannique sur le Boulder Creek (25 MW) et le cours supérieur du Lillooet (81 MW)^{h 2}.

En 2016, les projets en cours de construction totalisaient plus de 3 000 MW, dont quatre projets majeurs⁴ :

• barrage du Site C, en cours de construction depuis 3 ans par BC Hydro sur la Rivière de la Paix dans le nord de la Colombie britannique, dont les six turbines de 177 MW totaliseront 1 100 MW en 2024.
• Keeyask, en construction par Manitoba Hydro depuis 2015 sur le fleuve Nelson dans le nord du Manitoba : 695 MW en 2021.
• le projet de la Romaine, en construction par Hydro-Québec sur la rivière Romaine dans le nord-est du Québec : après la mise en service des centrales Romaine-2 (640 MW) en 2014 et Romaine-1 (270 MW) en 2015, la construction de Romaine-3 (395 MW) s'achèvera en 2017 et celle de Romaine-4 (245 MW) en 2020.
• Muskrat Falls, en construction par Nalcor sur le cours inférieur de la rivière Churchill au Labrador, dont les 824 MW devraient être mis en service en 2019.

Plusieurs petits projets ont été terminés en 2016, dont Gitchi Animki (18,9 MW) dans le nord de l'Ontario ainsi que Big Silver Creek (40,6 MW) et Jimmie Creek (62 MW) ; des projets de réhabilitation et modernisation sont en cours à la centrale John Hart en Colombie britannique et dans 4 centrales anciennes au Québec : Beauharnois, Manic 5, Rapide-2 et Rapide-7⁴.

Le Canada a mis en service 700 MW au cours de l'année 2015, dont la centrale de La Romaine-1 (270 MW) en décembre au Québec ; au total, le complexe de La Romaine aura une puissance de 1 550 MW. En Colombie britannique a été mise en service l'extension de 355 MW de la centrale de Waneta. Des projets de 4 000 MW sont en 2015 dans leur phase de construction ou près d'y entrer, alors que 7 000 MW supplémentaires ont été annoncés ou sont à une étape de planification préliminaire⁵.

Au cours de l'année 2014, 1 995 MW ont été mis en service, dont la centrale de La Romaine-2 (640 MW) au Québec et le 5^e groupe (520 MW) de la centrale de Mica Creek en Colombie-Britannique, projet réalisé en collaboration avec la première nation Secwepemc. Le projet de la partie inférieure de la rivière Mattagami (438 MW) a été achevé au début de 2015 ; ce complexe de quatre centrales, le plus important depuis 50 ans dans le nord de l'Ontario, a été développé en partenariat avec la première nation Moose Cree².

Répartition géographique

 

Le potentiel technique, réparti assez également dans l'ensemble du pays, a jusqu'ici (2014) été utilisé surtout au Québec (38 400 MW) et en Colombie-Britannique (13 800 MW), et à un moindre degré dans l'Ontario (8 500 MW), à Terre-Neuve-et-Labrador (6 800 MW) et au Manitoba (5 000 MW)².

Le Canada comptait en 2011 environ 475 centrales hydroélectriques, dans toutes les provinces ; mais cinq provinces produisent plus de 95 % du total : Québec, Colombie-Britannique, Ontario, Manitoba et Terre-Neuve-et-Labrador. La puissance installée des petites centrales (< 10 MW) était au total de 1 001 MW en 2011, avec une production annuelle estimée à 4 650 GWh, et 188 MW étaient en projet (873 GWh)¹.

Les sociétés de la Couronne, chargées dans chaque province par le gouvernement provincial de l'exploitation des systèmes d'électricité, ont massivement investi dans la construction d'installations hydroélectriques sur leur territoire durant les années 1960 et 1970. BC Hydro a construit les barrages Gordon M. Shrum sur la rivière de la Paix (2 730 MW) et les aménagements de Mica (1 805 MW) et de Revelstoke (1 980 MW), sur le fleuve Columbia. Manitoba Hydro a aménagé trois ouvrages sur le fleuve Nelson : les centrales de Kettle, Long Spruce et Jenpeg, pour une puissance combinée de plus de 2 300 MW, CF(L)Co construisait la centrale de Churchill Falls (5 428 MW) et même Énergie NB (Nouveau-Brunswick) aménageait le fleuve Saint-Jean à Mactaquac (672 MW), près de Fredericton.

C'est cependant au Québec que l'activité de construction de nouveaux ouvrages hydroélectriques a été la plus soutenue. Entre 1965 et 1984, Hydro-Québec met successivement en service les 7 centrales du projet Manic-Outardes, un complexe de 6 224 MW sur la Côte-Nord, puis les trois premières centrales du projet de la Baie-James sur la Grande Rivière (10 282 MW).

 

L'électricité au Québec est de source essentiellement hydraulique. En 2014, le Québec disposait de centrales hydroélectriques d'une puissance combinée de 40 034 MW, soit 92 % du total de 43 454 MW ; les producteurs publics (Hydro-Québec) avaient 36 158 MW, les producteurs privés 492 MW et les industries 3 383 MW (autoproduction)⁶. Ces centrales ont produit 197,2 TWh en 2014 (98,7 % du total)⁷.

La société de la Couronne Hydro-Québec détient un quasi-monopole sur le développement de la filière. Des petits producteurs vendent leur production à Hydro-Québec en vertu d'engagement à long terme : 4 644 MW en 2015, dont 3 260 MW de parcs éoliens. La société d'État dispose également de la presque totalité de la production de la centrale de Churchill Falls au Labrador (5 428 MW) en vertu d'un contrat de 65 ans qui viendra à échéance en 2041^{q 1}.

Lors de la nationalisation de 1963, le gouvernement du Québec a épargné une vingtaine d'entreprises manufacturières qui produisaient de l'électricité pour leurs propres besoins⁸. Cette décision fait en sorte que Rio Tinto Alcan est le deuxième producteur d'hydroélectricité au Québec, avec une puissance installée de 2 472 MW en 2015 dans la région de Lac Saint-Jean, avec en particulier les centrales de Shipshaw (947 MW) et de Chute-des-Passes⁹ (833 MW)¹⁰. D'autres grandes entreprises industrielles possèdent des centrales qui alimentent leurs installations, dont Alcoa : 133 MW à la Manicouagan¹¹. Certains acteurs secondaires du secteur énergétique, comme Énergie Brookfield, Innergex, Boralex et Algonquin Power Fund, se sont spécialisés dans la construction et l'exploitation de petites centrales hydroélectriques et la réfection de centrales désaffectées. Enfin, certains exploitants de réseaux municipaux d'électricité — en particulier les villes de Sherbrooke, Saguenay, Magog et Coaticook — exploitent de petites centrales au fil de l'eau situées sur leur territoire.

Hydro-Québec possède 63 centrales hydroélectriques^{q 2} d'une puissance totale de 36 370 MW^{q 1}, aménagées sur 13 des 430 bassins versants du Québec, dont le fleuve Saint-Laurent et les rivières des Outaouais, Gatineau, Saint-Maurice, aux Outardes, Manicouagan et La Grande. Les huit centrales installées dans ce dernier bassin versant fournissent plus de 43 % de toute l'électricité produite au Québec.

Grâce à sa production hydroélectrique, 99 % de l'électricité produite est renouvelable^{q 2}. Depuis le début des années 2000, Hydro-Québec commercialise une part grandissante de sa production sur les marchés de gros hors Québec ; en 2015, ces exportations ont atteint 29,3 TWh, en progression de 15 % ; elles vont pour 51 % aux États de Nouvelle-Angleterre, 24 % à l'État de New-York, 12 % à l'Ontario, 8 % au Nouveau-Brunswick^{q 3}.

Une dizaine de grands ouvrages ont été construits entre 1959 et 1984, période caractérisée par la construction de complexes hydroélectriques majeurs du projet Manic-Outardes (7 305 MW, 1959-1978) et du projet de la Baie-James (phase I : 10 282 MW, 1973-1985).

Après une réduction du rythme de ses investissements en nouveaux équipements de production durant les années 1990, Hydro-Québec a repris son programme de construction depuis 2002, avec la mise en service de la centrale du Rocher-de-Grand-Mère (230 MW) en 2004 ; centrale de la Toulnustouc en 2005 (526 MW) ; aménagement de l'Eastmain-1 en 2007 (480 MW) ; centrale de la Péribonka (385 MW) et centrale Mercier en 2008 (50,5 MW) ; centrale des Rapides-des-Cœurs (76 MW) et centrale de la Chute-Allard (62 MW) en 2009 ; Eastmain-1-A (768 MW) en 2012¹² et Sarcelle (150 MW) en 2013¹³.

La construction des quatre nouvelles centrales du projet de la Romaine sur la rivière Romaine, au nord-est de Havre-Saint-Pierre a débuté le 13 mai 2009. Les ouvrages de ce complexe sont conçus pour livrer 1 550 MW supplémentaires au réseau québécois. Leur mise en service est prévue entre 2014 et 2020^14,15. La centrale de la Romaine-2 (640 MW) a été mise en service en 2014 et celle de la Romaine-1 (270 MW) en novembre 2015 ; l'achèvement du chantier de la Romaine-3 (395 MW) est prévu pour 2017, et la Romaine-4 (245 MW) est (fin 2015) au stade de l’ingénierie de détail^{q 4}.

• Principales centrales hydroélectriques au Québec
• 

  Carte du projet de la Baie-James, 2012.

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  Barrage Robert-Bourassa et son évacuateur de crues, 2000.

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  Réservoir Robert-Bourassa, image satellite.

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  Vue aérienne du réservoir de la centrale La Grande-4 en 2006.

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  Centrale de Beauharnois en 2014.

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  Barrage Daniel-Johnson qui alimente les centrales Manic-5 et Manic-5-PA.

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  Réservoir Manicouagan, cratère météoritique qui a été inondé par l'édification du barrage Daniel-Johnson.

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  Centrale Jean-Lesage (Manic-2) en 2014.

Carte (à jour) du réseau et des centrales d'HydroQuébec : Grands équipements [archive]