Toutes les centrales, 1997 : par combustible

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Résumé

Cette carte montre les 815 centrales électriques d’une capacité de 500 kilowatts ou plus, classées selon le type de combustible employé. Deux types de combustibles dominent : l’eau (hydroélectricité) et les produits pétroliers. La répartition des centrales hydroélectriques au Canada s’explique en partie par la géologie du pays. Les régions accidentées ou montagneuses offrent de meilleurs sites pour ce type de centrales que les régions plates. La carte géologique du Canada ci-jointe le confirme : le Bouclier canadien (terrain accidenté) et les régions orogéniques (régions montagneuses) comptent beaucoup plus de centrales hydroélectriques que les régions de plateaux (régions plates). Un grand nombre de centrales au nord du pays utilisent les produits pétroliers, l’autre combustible le plus utilisé.

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Voici une des trois cartes qui montrent une vue d'ensemble de toutes les centrales électriques. Cette carte montre les 815 centrales réparties dans sept catégories basées sur le type de combustible qu'elles utilisent. Une brève description de la nature et du type de combustible est donnée. On peut obtenir de plus amples renseignements en consultant les Notes additionnelles sur les combustibles employés pour la production d'électricité.

Vingt-quatre centrales au charbon étaient exploitées à la fin de 1997. Elles dominent malgré leur petit nombre, car la plupart sont d'énormes centrales qui jouent un rôle important dans le réseau d'électricité de leur province. La capacité de production des centrales au charbon représente environ la moitié de la capacité des centrales thermiques au Canada (17,7 millions de kilowatts sur un total de 32,4 millions de kilowatts) et elles produisent plus de la moitié de l'électricité de l'Alberta et de la Saskatchewan.

En général, l'emplacement de ces centrales dépend de l'une des deux conditions suivantes : la présence à proximité de gisements houillers exploitables à ciel ouvert ou de voies de transport en vrac afin que le charbon puisse être livré à un prix relativement bas. Les centrales de l'Alberta et de la Saskatchewan répondent au premier critère, tandis que celles des autres provinces sont approvisionnées par train ou par navire.

On dénombre près de deux cents centrales utilisant des produits pétroliers comme combustible. Elles se présentent géographiquement de deux façons différentes. D'abord, on trouve les plus grandes centrales alimentées aux produits pétroliers dans la zone allant de l'est de l'Ontario vers Terre-Neuve-et-Labrador; ces centrales sont principalement des centrales de services publics alimentées au mazout lourd ou au mazout léger; deux d'entre elles ont une capacité qui dépasse légèrement un million de kilowatts. Ensuite, presque toutes les centrales disséminées dans le nord et le nord-est du Canada sont de petites centrales alimentées au combustible diesel qui constituent la principale source d'alimentation en électricité pour une municipalité donnée. Comme ces centrales se trouvent généralement loin des réseaux, le combustible doit y être amené par un moyen de transport quelconque (habituellement par navire).

Les 107 centrales alimentées au gaz naturel sont réparties dans les régions du Canada qui avaient accès au gaz naturel en 1997 - soit à peu près à l'ouest de la ville de Québec. Pour ce qui est de la technologie utilisée, ces centrales sont divisées presque également en centrales à vapeur et en centrales à turbine à combustion. Les centrales de plus grande taille sont des centrales exploitées par les services publics dans l'Ouest du Canada, dont deux ont une capacité bien supérieure à 500 000 kilowatts.

Cependant, un assez grand nombre d'exploitants de centrales ne sont pas des services publics. Certaines de leurs centrales sont des usines de cogénération situées dans des zones industrielles du Canada. Elles profitent de la proximité des oléoducs pour produire de l'électricité, puis pour vendre la vapeur traitée à des usines adjacentes.

Les 40 centrales du groupe qui utilisent des déchets de l'industrie forestière représentent la plupart des centrales exploitées par les sociétés forestières. Celles que l'on voit sur cette planche servent surtout à convertir les déchets provenant de leurs activités en électricité qu'elles utilisent dans des usines adjacentes. Leur taille est relativement uniforme - la capacité de la majorité se situe entre 15 000 et 50 000 kilowatts (la plus importante étant de 112 000 kilowatts).Ces centrales sont presque également réparties : entre celles qui utilisent la lessive de pâte épuisée, et celles qui utilisent des résidus de bois.

Les sept centrales nucléaires sont toutes des installations d'envergure situées à proximité d'une étendue d'eau pour y puiser de l'eau de refroidissement nécessaire au processus. Les centrales sont toutes composées d'au moins un groupe réacteur, dont la capacité varie entre 500 000 et 700 000 kilowatts. Hydro Ontario a été le principal constructeur de centrales nucléaires au Canada. Elles forment des complexes parmi les plus vastes au monde.

Les centrales hydroélectriques représentent à peu près la moitié (440 sur 815) du nombre total de centrales électriques au Canada. Elles sont aménagées près de sites hydrologiques qui présentent les caractéristiques requises pour la construction de ce type de centrales. Les centrales hydroélectriques sont réparties dans l'ensemble du Canada comme suit :

• Dans le centre et l'est du Canada, on compte beaucoup de petites centrales qui ont été construites pour répondre aux besoins en électricitié par des exploitants qui étaient habituellement des services publics;
• Dans le nord de certaines provinces, on trouve de grandes centrales qui ont été construites entre les années 50 et les années 70 lorsqu'on a réussi à prolonger le réseau jusqu'à ces sites à potentiel élevé.

La plupart des centrales qui utilisent d'autres combustibles utilisent une technologie de production thermique, le combustible étant généralement simplement de la chaleur résiduelle. Ce groupe compte 11 centrales. La plupart sont de petite taille, mais l'une d'elles a une capacité de 200 000 kilowatts. Les centrales à énergie éolienne (présente seulement dans le sud de l'Alberta depuis 1997) sont également indiquées sur cette planche.

Les provinces géologiques et l'électricité

Le Canada est composé de dix-sept provinces géologiques. Pour une meilleure lisibilité, la planche des provinces géologiques regroupe les provinces en trois types au lieu de les distinguer par une couleur différente. Voici ces types :

• Le Bouclier canadien (composé de sept provinces géologiques adjacentes)
• Les régions orogéniques (montagneuses)
• Les plates-formes

En particulier, il ressort que la région du Bouclier offre d'excellents sites pour la construction de centrales hydroélectriques. Le Bouclier est composé d'un plateau dont la surface rugueuse et l'écoulement fluvial offrent souvent des conditions idéales pour la construction de barrages et de réservoirs. Bon nombre de ces sites ont été aménagés, surtout lorsqu'ils ne sont pas trop éloignés des principales régions peuplées.

Jouxtant le Bouclier sur presque tout le pourtour, les plates-formes sont des régions de roches sédimentaires relativement plates. Deux d'entre elles qui présentent de l'intérêt sont la plate-forme du Saint-Laurent et la plate-forme de l'Intérieur (dans l'ouest du Canada). Les grandes centrales hydroélectriques relativement peu nombreuses dans ces régions se trouvent sur des cours d'eau importants, notamment le fleuve Saint-Laurent et la rivière Saskatchewan. Cependant, une grande partie de la plate-forme sous les provinces des Prairies contient des dépôts de charbon et de gaz, utilisés comme combustible pour générer de l'électricité.

Loin du Bouclier, s'étendent trois provinces orogéniques (ou montagneuses). La zone la plus à l'ouest, l'orogène de la Cordillère, compte un grand nombre de centrales hydroélectriques en raison de la présence de montagnes élevées et de précipitations relativement abondantes. L'orogène des Appalaches qui recouvre une bonne partie du sud du Canada, a des montagnes moins élevées que l'orogène de la Cordillère de sorte que les centrales hydroélectriques ont une capacité de production plus faible.

Notes additionnelles sur les combustibles utilisés pour l'électricité, 1997

Charbon

On utilise trois types de charbon pour produire de l'électricité au Canada. Leur contenu énergétique diffère par unité de masse. Le charbon bitumineux occupe le premier rang (la plus grande quantité d'énergie par kilogramme), suivi du charbon subbitumineux, au deuxième rang, et du lignite au troisième rang. La production d'énergie est de loin l'utilisation la plus importante du charbon au Canada : les charbons subbitumineux et le lignite presque exclusivement servent à la production d'énergie, alors que le charbon bitumineux est également utilisé à d'autres fins, mais sert surtout à la production d'électricité.

Le charbon bitumineux est extrait dans l'Ouest canadien, mais surtout pour les marchés d'exportation de l'Asie orientale : une seule centrale dans l'ouest de l'Alberta utilise ce charbon pour produire de l'énergie. En Ontario, ce charbon bitumineux est importé des champs houillers des Appalaches américaines; il traverse par navire les Grands Lacs à destination de trois très grandes centrales. Tout le charbon produit en Nouvelle-Écosse et au Nouveau-Brunswick est bitumineux et il sert à alimenter les centrales de ces provinces.

On trouve le charbon subbitumineux dans les prairies de l'Alberta. Il est extrait dans des mines à ciel ouvert et des centrales électriques ont été construites là où des couches de charbon affleurent.

Le lignite est exploité dans le sud de la Saskatchewan et sert à alimenter de nombreuses centrales près des mines. Il est également expédié par train vers deux centrales dans le sud du Manitoba, et à deux autres dans le nord-ouest de l'Ontario.

Produits pétroliers raffinés

Les principaux produits pétroliers raffinés servant à alimenter les centrales électriques sont le mazout lourd, le mazout léger et le carburant diesel. Leur emploi dépend du type de centrale : le mazout lourd est utilisé dans les centrales à vapeur, le mazout léger dans les centrales à turbine à combustion et le carburant diesel dans presque toutes les centrales à combustion interne du Canada. Deux centrales à vapeur emploient d'autres produits pétroliers. En Alberta, une centrale fonctionne au coke de pétrole, et au Nouveau-Brunswick, une centrale utilise un produit importé appelé orimulsion.

Gaz naturel

En 1997, les principales provinces productrices de gaz naturel étaient l'Alberta et la Colombie-Britannique. Contrairement au pétrole, le gaz naturel ne nécessite que peu de raffinage - une fois le soufre et les liquides du gaz naturel éliminés, le gaz naturel peut être transporté dans les oléoducs et utilisé directement. Grâce à la présence d'un réseau dense de transport et de distribution du gaz au Canada, les exploitants de centrales électriques ont beaucoup de latitude lorsqu'il s'agit de déterminer l'emplacement d'une centrale alimentée au gaz.

Le gaz naturel présente des avantages par rapport à d'autres combustibles fossiles comme le charbon et les produits pétroliers, en ce sens que sa combustion est « propre »; elle ne produit aucun polluant acide. À cause de cette caractéristique, le gaz naturel constitue une option intéressante pour la production d'électricité à venir.

Énergie nucléaire

Le Canada est un grand producteur d'uranium, combustible employé par les centrales nucléaires. Toutes les centrales nucléaires canadiennes utilisent un réacteur CANDU alimenté à l'uranium naturel.

Le procédé est essentiellement celui des centrales à vapeur qui transforme la chaleur du combustible en énergie électrique. Toutefois, en raison de la nature unique du combustible et des installations requises afin de le manipuler en toute sécurité, ces centrales forment généralement une catégorie à part.

Hydroélectricité

L'hydroélectricité est tirée de l'énergie potentielle de l'eau, habituellement aux points de chute de l'eau des rivières qui fait fonctionner les turbines et génère de l'électricité. Le Canada est particulièrement riche en cours d'eau et compte non seulement de nombreuses rivières, mais sa géologie fait également en sorte qu'il est relativement facile d'aménager des barrages et des réservoirs pour exploiter le potentiel hydrologique.

Étant donné que l'aménagement des centrales constitue une part importante de l'histoire du développement des installations électriques au Canada, un résumé succinct explique bon nombre des tendances présentées sur cette planche. L'utilité de l'énergie électrique pour l'éclairage et par la suite pour l'industrie a été démontrée à la fin du XIXe siècle. Vers 1900, il est devenu possible de transmettre de l'énergie à partir de sites situés à l'extérieur des villes auxquelles elle était destinée. C'est ainsi qu'on a construit des centrales hydroélectriques à proximité de certaines agglomérations. Au début, plusieurs d'entre elles étaient de petites centrales municipales réparties un peu partout au Canada. Un peu plus tard, le niveau de gouvernement autorisé à mettre en valeur les ressources au pays (soit les provinces) a permis aux entreprises privées de construire des centrales électriques. Ultérieurement, la majorité des provinces ont créé un service public provincial pour remplir cette fonction étant donné que ses activités pouvaient mieux contribuer au développement économique de la province.

La taille des centrales hydroélectriques n'a pas cessé d'augmenter : d'une puissance le plus souvent inférieure à 5000 kilowatts en 1900, elle est passée à 400 000 kilowatts en 1928, à la centrale de Niagara (appelée maintenant Sir Adam Beck no 1) et à 5 500 000 kilowatts en 1971, à celle des chutes Churchill. Les premières centrales étaient en général situées assez près de leurs marchés; il a fallu attendre que le transport d'électricité à grande distance s'améliore avant de construire dans des régions plus éloignées. En 1945, l'énergie hydroélectrique avait atteint la proportion la plus élevée de sa puissance maximale au Canada (94 %). Par la suite, ce pourcentage est tombé à 60 %, car la majorité des sites possibles avaient été utilisés. Par conséquent, depuis les années 50, toute nouvelle capacité de production est répartie à peu près équitablement entre l'énergie thermique, nucléaire et hydroélectrique.

Il y a une centrale hydroélectrique en Nouvelle-Écosse qui utilise l'énergie marémotrice comme source d'alimentation.