RAPPORT TECHNIQUE - Hydro-Québec

1 RAPPORT TECHNIQUE COMPARAISON DES FILI RES DE PRODUCTION D LECTRICIT ET DES BOUQUETS D NERGIE LECTRIQUE NOVEMBRE 2014 Pr par pour Hydro-Qu bec Unit environnement et d veloppement durable Direction principale Environnement et Affaires corporatives 75 boul. Ren -L vesque ouest, 2e tage Montr al (Qu bec) H2Z 1A4 PARTENAIRES DE LA CHAIRE INTERNATIONALE SUR LE CYCLE DE VIE Chaire internationale sur le cycle de vie Polytechnique Montr al D partement de g nie chimique 2900, douard-Montpetit Montr al (Qu bec) Canada 6079, Succ. Centre-ville H3C 3A7 RAPPORT soumis par : BUREAU DE LA RECHERCHE ET CENTRE DE D VELOPPEMENT TECHNOLOGIQUE ( ) COLE POLYTECHNIQUE DE MONTR AL Universit de Montr al Campus 6079, Succ. Centre-ville Montr al (Qu bec) H3C 3A7 Ce RAPPORT a t pr par par la Chaire internationale sur le cycle de vie (Chaire ICV), unit de recherche principale du Centre interuniversitaire de recherche sur le cycle de vie des produits proc d s et services de Polytechnique Montr al (CIRAIG) et de l' cole des sciences de la gestion de l UQAM (ESG-UQAM).

2 La Chaire ICV a d marr ses activit s de recherche le 1er janvier 2012. Elle est dirig e par quatre co-titulaires issus de Polytechnique Montr al et de l cole des sciences de la gestion de l UQAM, alliant l ing nierie et les sciences sociales. Elle rassemble 13 partenaires industriels leaders en mati re de d veloppement durable : ArcelorMittal, Bombardier, le Mouvement Desjardins, Hydro-Qu bec, LVMH, Michelin, Nestl , RECYC-QU BEC, SAQ, Solvay, Total, Umicore et Veolia. La Chaire ICV demeure ce jour un des plus importants investissements priv s dans la recherche en cycle de vie l chelle mondiale. AVERTISSEMENT l exception des documents enti rement r alis s par le CIRAIG ou l ESG-UQAM, tel que le pr sent RAPPORT , toute utilisation du nom de la Chaire ICV, du CIRAIG, de Polytechnique Montr al ou de l ESG-UQAM lors de communication destin e une divulgation publique associ e ce projet et ses r sultats doit faire l objet d un consentement pr alable crit d un repr sentant d ment mandat du CIRAIG, de Polytechnique Montr al ou de l ESG-UQAM.

3 Chaire ICV Page iv COMPARAISON DES FILI RES DE PRODUCTION D LECTRICIT ET DES BOUQUETS D NERGIE LECTRIQUE Novembre 2014 quipe de travail R alisation Pablo Tirado-Seco, analyste Recherche, analyse et r alisation de l ACV du kWh d Hydro-Qu bec Genevi ve Martineau, analyste senior R daction, Contr le qualit Collaboration Sophie Fallaha, M. Directrice des relations industrielles de la Chaire ICV Coordination du projet Fran ois Saunier, analyste Contr le qualit Direction R jean Samson, Directeur g n ral, CIRAIG-Poly Titulaire principal, Chaire ICV Direction scientifique Hydro-Qu bec RAPPORT TECHNIQUE Novembre 2014 COMPARAISON DES FILI RES DE PRODUCTION D LECTRICIT ET DES BOUQUETS D NERGIE LECTRIQUE Page v Sommaire de l tude L lectricit pouvant tre produite selon diff rents modes, ses impacts environnementaux varient selon les fili res de production.

4 Dans l optique d am liorer sa compr hension des enjeux qui y sont associ s, Hydro-Qu bec a mandat le Centre interuniversitaire de recherche sur le cycle de vie des produits, proc d s et services (CIRAIG) pour r aliser une tude comparative des impacts environnementaux de diff rentes fili res de production d lectricit et galement des bouquets d nergie lectrique1 de plusieurs r gions du monde. Cette tude est bas e sur l analyse du cycle de vie (ACV). L ACV est une m thodologie permettant d valuer les impacts environnementaux d un produit ou d un service sur une partie ou la totalit de son cycle de vie. Dans le cadre de la pr sente tude, les consommations et missions associ es aux tapes d extraction des mati res premi res jusqu' celles de production (dans le cas des fili res) et de distribution de l lectricit (dans le cas des bouquets) ont t compil es et converties en impacts environnementaux.

5 Comparaison des fili res de production d lectricit Les donn es relatives aux impacts de diff rentes fili res de production d lectricit ont t r colt es l aide d une revue bibliographique des ACV r alis es dans ce domaine. Elles concernaient la production d lectricit par des fili res thermiques non renouvelables (gaz naturel, charbon, mazout ou nucl aire) ou renouvelables (hydro lectricit , solaire, olien ou biomasse). Plus de soixante rapports ou articles, publi s depuis 2007 et repr sentatifs du contexte de l tude, ont t recens s et analys s. Les donn es recueillies ont aussi t compar es celles obtenues lors d une pr c dente tude r alis e par le CIRAIG pour Hydro-Qu bec sur les impacts de l lectricit produite, transport e et distribu e en 2012 par Hydro-Qu bec.

6 Il en ressort, pour les sept indicateurs d impacts environnementaux tudi s2, que les fili res de production hydro lectrique d Hydro-Qu bec pr sentent des r sultats parmi les meilleurs par RAPPORT l ensemble des fili res l tude du fait de leur faible utilisation de ressources pendant la phase de production. l inverse, les fili res thermiques non renouvelables pr sentent les r sultats les moins performants, du fait de l extraction, de la transformation et de l utilisation des combustibles. Il convient de noter qu au sein d une m me fili re, les r sultats peuvent varier fortement selon les technologies et les combustibles consid r s, en particulier pour les fili res thermiques et biomasse. Par ailleurs, les r sultats obtenus dans l tude de r f rence d Hydro-Qu bec sont similaires, pour la plupart des indicateurs, ceux relev s dans la litt rature pour les fili res hydro lectriques.

7 Les quelques diff rences observ es proviennent de variations dans les hypoth ses pos es entre les tudes. 1 Dans ce RAPPORT , bouquet d nergie lectrique est compris comme l ensemble de fili res lectriques, correspondant aux centrales en op ration sur le territoire, de m me qu aux achats de producteurs priv s et aux importations de territoires voisins (aussi nomm grid mix). 2 Seuls les indicateurs d impacts environnementaux pour lesquels un nombre suffisant de donn es taient disponibles ont t retenus pour la comparaison des fili res : le Changement climatique, la Destruction de la couche d ozone, l Acidification, l Eutrophisation, la Toxicit humaine, l Utilisation des ressources et l Oxydation photochimique.

8 Chaire ICV Page vi COMPARAISON DES FILI RES DE PRODUCTION D LECTRICIT ET DES BOUQUETS D NERGIE LECTRIQUE Novembre 2014 Comparaison de bouquets d nergie lectrique La comparaison des bouquets d nergie lectrique a, quant elle, t effectu e partir de donn es issues de ecoinvent , une base de donn es couramment utilis e en ACV. Elles concernent la fois des provinces canadiennes, des tats am ricains et quelques autres pays choisis par Hydro-Qu bec. Elles ont t compar es sur la base de quatre indicateurs d impacts environnementaux couramment utilis s : le Changement climatique, la Sant humaine, la Qualit des cosyst mes et l Utilisation des ressources. Il en r sulte que le kilowattheure lectrique distribu au Qu bec se situe parmi les approvisionnements lectriques ayant les meilleurs r sultats.

9 Il se compare aux autres r gions ayant des bouquets d nergie lectrique comprenant une forte part d hydro lectricit , comme ceux du Manitoba et de la Norv ge. Plus g n ralement, les r gions dont les bouquets sont aliment s d une forte part d nergies renouvelables pr sentent globalement des profils avantageux tandis que celles ayant une importante part d nergies fossiles (charbon et/ou gaz naturel, comme dans le cas de la Chine ou de certaines r gions des tats-Unis) pr sentent les profils les moins avantageux. Hydro-Qu bec RAPPORT TECHNIQUE Novembre 2014 COMPARAISON DES FILI RES DE PRODUCTION D LECTRICIT ET DES BOUQUETS D NERGIE LECTRIQUE Page vii Table des mati res QUIPE DE TRAVAIL .. IV SOMMAIRE DE L TUDE .. V TABLE DES MATI RES .. VII LISTE DES TABLEAUX.

10 IX LISTE DES FIGURES .. IX LISTE DES ABR VIATIONS ET SIGLES .. XI 1 MISE EN CONTEXTE .. 1 2 DESCRIPTION DES FILI RES ET DES BOUQUETS D NERGIE LECTRIQUE .. 2 Fili res de production lectrique .. 2 Fili res de production lectriques issues de sources renouvelables .. 2 Fili res de production issues de sources non renouvelables .. 4 Bouquets d nergie lectrique .. 5 3 APPROCHE M THODOLOGIQUE .. 11 Analyse du cycle de vie .. 11 M thodes d valuation des impacts .. 12 Indicateurs environnementaux .. 14 Recherche bibliographique .. 16 4 L ANALYSE DE CYCLE DE VIE DU KWH D HYDRO-QU BEC .. 17 Phase 1 : D finition du syst me tudi .. 17 Phase 2 : Inventaire du cycle de vie (collecte de donn es) .. 18 Phase 3 : valuation des impacts du cycle de vie (r sultats) .. 19 Bouquet d nergie lectrique du Qu bec.