Alors que les investissements dans l’hydrogène, le nucléaire et les sources d’énergie renouvelables se poursuivent au niveau mondial à l’appui des plans d’action contre le changement climatique, il est essentiel de connaître le coût et la viabilité de la transition vers des technologies plus propres. Les LNC ont aidé les gouvernements et l’industrie à mieux comprendre les facteurs clés et les possibilités offertes par la transition énergétique grâce à un outil d’évaluation technico-économique exclusif, le modèle d’optimisation des systèmes énergétiques hybrides (OSEH). L’OSEH détermine la meilleure combinaison énergétique pour une communauté, une zone géographique ou une industrie donnée, de manière technologiquement neutre, en minimisant le coût du système tout en respectant les exigences de performance et les objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre.
En quoi l’OSEH est-elle différente?
Bien qu’il existe un certain nombre de modèles énergétiques, la majorité de ces modèles n’ont pas été développés pour inclure des centrales nucléaires avancées, y compris les petits réacteurs modulaires (PRM), une technologie fiable de production d’électricité de base sans émission de carbone. Tant au Canada qu’à l’échelle internationale, l’énergie nucléaire est reconnue comme outil important de lutte aux changements climatiques et de réponse à la hausse de la demande en électricité. Plusieurs estimations prévoient une augmentation double ou triple des besoins électriques actuels d’ici 2050 pour atteindre un objectif de zéro émission nette.
Le modèle OSEH examine différents systèmes énergétiques au sein desquels les utilisateurs sont en mesure de modéliser des scénarios qui incluent un grand nombre de technologies préprogrammées comprenant 13 technologies de production et quatre technologies de stockage. Plusieurs autres caractéristiques permettent à ces technologies de se distinguer, notamment :
- Fonctions améliorées : L’OSEH offre un bouquet de production énergétique optimal, de même que des types et des capacités de stockage à l’utilisateur sans recourir à des technologies et des tailles de facteurs de production (lorsqu’il est impossible de déterminer la combinaison optimale).
- Caractéristiques uniques : Grâce à l’ajout de combustibles nucléaires avancés, le modèle inclut la chaleur à température élevée pour les utilisations industrielles et la production d’hydrogène intégré pour appuyer l’hydrogène comme vecteur énergétique.
- Exactitude accrue des calculs de coût de système et des implications des combinaisons énergétiques : Par exemple, si un pourcentage élevé de technologies d’énergies renouvelables est déployé, le modèle déploie automatiquement une quantité plus élevée de stockage d’énergie pour tenir compte du décalage entre l’offre et la demande. Cela permet une comparaison directe des combinaisons énergétiques au niveau du système. Ce modèle propose une analyse plus réaliste en matière de planification de l’entretien, d’analyse des défaillances et d’exigences relatives à la sauvegarde.
- Technologies personnalisées faciles d’ajout : Bien que l’OSEH propose une liste exhaustive d’options préprogrammées, elle offre aux utilisateurs la souplesse de définir des technologies personnalisées de façon aussi détaillée que dans les options préprogrammées existantes.
En quoi l’OSEH est-elle utile?
Depuis son développement, le modèle OSEH a été utilisé pour démontrer la faisabilité de plusieurs scénarios de transition vers une énergie propre, y compris des études pour des clients commerciaux du gouvernement et de l’industrie. Plus important encore, le modèle prouve que :
- Le nucléaire, les énergies renouvelables, le stockage de l’énergie et les technologies de captage et de stockage du carbone (CSC) sont des éléments importants pour soutenir la transition vers une économie à faible émission de carbone.
- L’électrification peut jouer un rôle clé dans la mise en place d’une économie propre, à condition que l’augmentation de la production d’électricité qui en résulte soit satisfaite par des technologies à faibles émissions. En revanche, l’électrification du chauffage des locaux est plus difficile en raison des importantes variations saisonnières.
- La fourniture de chaleur propre directement par le biais de réseaux de chauffage urbain et industriel peut constituer une solution de rechange à la demande thermique, en évitant les pertes élevées de conversion associées à la production d’électricité dans les centrales thermiques (par exemple, les PRM, le gaz naturel avec captage et stockage du CO2 [CSC]).
Le projet de modèle OSEH a commencé en 2018 par l’entremise du Plan de travail fédéral sur les activités de science et technologie nucléaires d’Énergie atomique du Canada limitée. Il est toujours en cours de perfectionnement afin de permettre une application plus large. Parmi ces améliorations, citons la prise en compte du coût des lignes de transport d’électricité et du réseau d’eau chaude, l’amélioration de la modélisation de la cogénération nucléaire, du stockage de l’énergie thermique et de la production d’hydrogène, la prise en compte du coût pour une période et un cycle de vie plus longs, ainsi que l’amélioration de la bibliothèque d’intrants économiques nucléaires.
Pour plus de renseignements sur le modèle OSEH et son rôle dans l’initiative de Démonstration, d’innovation et de recherche sur l’énergie propre (DIREP), consultez : www.cnl.ca/energie-propre/clean-energy-demonstration-innovation-and-research-cedir-park/?lang=fr.
