Célébration des 50 ans du Bureau de recherche et de développement énergétiques

L’évolution des réseaux électriques intelligents au Canada : un parcours vers la modernisation et la durabilité

Les réseaux électriques du Canada ont conservé une structure traditionnelle jusqu’au début des années 2000, lorsque les compteurs intelligents et les ressources énergétiques variables telles que le solaire et l’éolien ont commencé à émerger. En 2003, le BRDE a financé son premier projet de réseau électrique intelligent sur l’île de Ramea (Terre-Neuve) qui comportait un système hybride d’énergie éolienne et de stockage. CanmetÉNERGIE a collaboré avec l’AIE pour établir l’International Smart Grids Action Network (réseau international d’action pour les réseaux intelligents) en 2010 et produire la Feuille de route pour la normalisation du réseau intelligent au Canada en 2012 sur l’atténuation des risques d’adoption.

Après une décennie et demie d’innovation fondée sur la stimulation de l’offre, le BRDE a adopté une approche d’innovation fondée sur la stimulation de la demande), en mettant l’accent sur les projets menés par les services publics pour accélérer les changements organisationnels et l’adoption des technologies. Cela a été illustré par le financement de projets qui ont accéléré le processus de transformation des services publics parallèlement à la modernisation du réseau. Puis, en 2021, avec la publication de la Feuille de route de l’examen réglementaire sur les technologies propres de RNCan en réponse aux appels à la réforme réglementaire, le BRDE a complété son approche en matière d’innovation pour en faire une approche systémique complète avec le lancement de l’Initiative innovation et la réglementation de l’électricité en vue de compléter les aides à l’innovation technologique et commerciale. Il a renforcé cette approche systémique en 2023 avec l’inclusion d’un volet complet de renforcement des capacités en matière d’innovation réglementaire dans l’appel pour le PIE – réseau électrique intelligent. L’évolution des réseaux électriques intelligents au Canada reflète le passage à des systèmes énergétiques durables et fiables. Le parcours du BRDE souligne l’importance d’une approche systémique de l’innovation qui se concentre sur les besoins des acteurs technologiques et énergétiques pour accélérer la transition énergétique et soutenir une économie plus propre et plus résiliente.

Liens connexes:

• Programme des réseaux intelligents d’infrastructure verte
• Programme d’innovation énergétique – Réseaux électriques intelligents
• Initiative innovation et la réglementation de l’électricité (IIRE)

Leadership du Canada au chapitre de la gestion du carbone : Innovation et investissement

La gestion du carbone (GC), une gamme d’approches visant à capturer le dioxyde de carbone (CO2) à partir de sources ponctuelles ou de l’atmosphère pour le réutiliser ou le stocker durablement, est reconnue comme un élément essentiel de l’action climatique mondiale. Elle comprend la capture, l’utilisation et le stockage du carbone (CUSC) et les méthodes d’élimination du dioxyde de carbone (EDC), comme la capture atmosphérique directe (CAD) pour le stockage du carbone.

Depuis 1990, le BRDE a soutenu une série d’investissements dans l’innovation en matière de GC qui ont contribué à faire du Canada un leader dans ce secteur. Les laboratoires CanmetÉNERGIE et CanmetMATÉRIAUX ont été depuis le début à l’avant-plan de la R-D sur le CUSC. En fait, le développement précoce de la technologie de CUSC a émané du programme de recherche de CanmetÉNERGIE Ottawa sur la production d’électricité au charbon, avec des références aux technologies de captage du carbone dès 1989. Grâce aux investissements précoces du BRDE dans la recherche fédérale et dans l’innovation universitaire et privée, le Canada abrite des installations de recherche et d’essai sur la GC de classe mondiale, des entreprises technologiques de GC de renommée mondiale et 8 des 41 projets de CUSC à l’échelle commerciale dans le monde, dont certains étaient les premiers projets de CUSC à l’échelle commerciale dans le monde.

Le Canada est bien placé pour déployer la GC afin d’atténuer les émissions dans tous les secteurs, faire progresser les approches en matière d’EDC et poursuivre la R-D sur des technologies de renommée mondiale. Dans le budget de 2021, le gouvernement du Canada a annoncé un investissement de 319 M$ sur 7 ans pour améliorer la viabilité commerciale des technologies de CUSC. Le BRDE finance des activités de R-D et D à un stade précoce sur l’ensemble de la chaîne de valeur de CUSC, ainsi que des études initiales d’ingénierie et de conception pour soutenir les démonstrations de nouvelles technologies de CUSC, des projets de déploiement inédits dans des industries difficiles à décarboniser et des installations de CAD révolutionnaires. Ces études initiales d’ingénierie et de conception permettent de lever les incertitudes liées aux risques techniques et financiers afin d’étayer la décision d’investissement finale. Le BRDE a également soutenu la mise en œuvre du crédit d’impôt à l’investissement de CUSC, qui joue un rôle clé dans le déploiement de projets à grande échelle.

Liens connexes:

• Gestion du carbone
• Saisir l’occasion : Stratégie de gestion du carbone pour le Canada
• Programme d’innovation énergétique – appel de déclaration d’intérêt pour la R-D et D relative aux projets de captage, d’utilisation et de stockage du carbone
• Programme d’innovation énergétique – études initiales d’ingénierie et de conception (EIIC) pour des projets de captage, d’utilisation et de stockage du carbone

Transformation de l’énergie éolienne au Canada : rôle du BRDE dans la promotion des normes et de l’intégration

Le BRDE a joué un rôle central dans la transformation de l’industrie de l’énergie éolienne du Canada, passant de « projets scientifiques » marginaux à une source d’énergie clé. Le développement de l’énergie éolienne a d’abord été entravé par l’absence de codes et de normes et le BRDE a soutenu des projets qui ont abouti à l’élaboration de normes canadiennes harmonisées aux normes internationales, ce qui a facilité l’élaboration des projets. Le BRDE a également soutenu l’élaboration de l’Atlas canadien d’énergie éolienne et de modèles avancés de prévision du vent, qui ont permis de réduire les coûts et d’améliorer la prévisibilité. Il a appuyé les décideurs à travers le Canada avec des recherches et des technologies qui ont amélioré la compréhension des impacts sur le réseau électrique et ont permis une plus grande pénétration de l’énergie éolienne dans le réseau. L’investissement du BRDE dans le projet Tugliq à la mine Raglan a démontré que l’énergie éolienne était une source viable de production d’énergie renouvelable, même dans le Nord. Au fil des décennies, le BRDE a systématiquement recensé les obstacles à la croissance de l’énergie éolienne et a soutenu des projets clés pour permettre la poursuite de cette croissance.

Liens connexes:

• Énergie éolienne
• Évaluation des ressources renouvelables : énergie éolienne

Révolution des rénovations écoénergétiques majeures dans le secteur du logement au Canada

Le BRDE a soutenu l’adaptation d’un processus de transformation néerlandais appelé « Energiesprong » afin d’accélérer l’adoption de rénovations écoénergétiques majeures au Canada. Energiesprong regroupe les demandes de rénovations énergétiques profondes et utilise des innovations technologiques telles que les panneaux d’enveloppe préfabriqués pour permettre des rénovations majeures à grande échelle. Ces rénovations réduisent la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre (GES), et améliorent la longévité et la résilience des bâtiments tout en augmentant le bien-être et le confort des occupants.

De 2016 à 2022, le BRDE a soutenu un projet de R-D collaboratif dirigé par CanmetÉNERGIE appelé Rénovation extérieure énergétique avec des éléments préfabriqués (REEEP) qui visait à élaborer un processus industrialisé et des conceptions de panneaux préfabriqués pour des rénovations énergétiques majeures du parc immobilier canadien. Le processus consiste à numériser ou à imager un bâtiment pour en saisir toutes les dimensions pertinentes, à concevoir des panneaux muraux sur mesure pour recouvrir le bâtiment, à fabriquer ces panneaux hors site et à les installer sur le bâtiment. Grâce au financement du Programme de bâtiments écoénergétiques – Infrastructures vertes du BRDE, Logement communautaire d’Ottawa a fait progresser ce travail jusqu’à une démonstration réelle, achevant en 2021 un projet pilote du REEEP dans le cadre duquel quatre maisons en rangée ont été rénovées en vue de les rendre carboneutres. Ce projet a permis des réductions annuelles de GES de 18 tonnes d’équivalent de CO₂ par unité, avec une période de récupération des coûts de deux ans pour les émissions générées pendant la construction. D’après les résultats du REEEP, la rénovation de 100 000 logements similaires pourrait permettre de réduire les émissions de 0,5 à 1 Mt d’équivalent de CO₂ par année, ce qui constitue une étape importante dans la réduction des émissions du secteur du bâtiment.

Le Programme pilote pour des quartiers plus verts s’appuie sur ces résultats et vise à valider les avantages et l’analyse de rentabilisation du renforcement du modèle « Energiesprong » dans les quartiers de logements communautaires du Canada.

Liens connexes:

• REEEP – Rénovation extérieure énergétique avec des éléments préfabriqués
• Programme pilote pour des quartiers plus verts

Façonnement de l’avenir carboneutre du Canada : l’évolution et l’expansion de l’infrastructure de recharge des véhicules électriques (VE)

Il y a 50 ans, les moteurs à combustion interne dominaient le transport routier au Canada, laissant les véhicules à zéro émission (VZE) à l’arrière-plan pendant des décennies. Avec des constructeurs automobiles comme Tesla et d’autres intervenants clés, le BRDE a contribué à modifier la perception des VE et à répondre à l’anxiété liée à l’autonomie qui entravait leur adoption. Plus précisément, le BRDE a augmenté le financement de projets de R-D et D ciblés sur les technologies des VE et l’infrastructure de recharge, en soutenant des programmes clés tels que l’écoÉTI (2008), le Fonds pour l’énergie propre (2011) et l’Initiative écoÉNERGIE sur l’innovation (2012 à 2016), qui ont conduit à des percées dans la technologie de la chimie des batteries et l’infrastructure de recharge.

Des programmes comme l’Initiative écoÉNERGIE sur l’innovation ont financé des entreprises qui sont devenues des chefs de file de l’industrie, comme TM4 d’Hydro-Québec, qui a mis au point une technologie de moteur électrique maintenant utilisée dans le monde entier dans les véhicules lourds, et AddEnergie/Flo, qui est devenu le premier fabricant canadien d’infrastructures de recharge, réputé pour la fiabilité de ses équipements.

Le secteur automobile canadien est vital pour l’économie du pays. Aujourd’hui, les VZE représentent plus de 11 % des ventes de voitures de tourisme au Canada, avec 186 000 véhicules vendus en 2023. Ce nombre est appelé à augmenter, car le Canada vise à ce que 100 % des véhicules légers vendus soient carboneutres d’ici 2035. Le Programme d’innovation énergétique – Démonstrations d’infrastructures pour véhicules électriques du BRDE a permis de mettre en place des solutions d’infrastructure de recharge des véhicules électriques dans divers secteurs, améliorant ainsi la compétitivité des entreprises canadiennes.

À l’avenir, le BRDE ciblera les zones mal desservies, en se concentrant sur l’électrification des camions de poids moyen et lourd et en élaborant des solutions de recharge abordables pour les immeubles résidentiels à logements multiples et les conducteurs de VE qui n’ont pas de place de stationnement réservée. L’appel pour le PIE – décarbonisation des transports routiers est l’un des moyens par lesquels le BRDE a déjà commencé à relever ces défis.

Liens connexes:

• Recharge des véhicules électriques
• Programme de démonstration d’infrastructure pour les véhicules électriques
• Décarbonisation des transports routiers

Des solutions pionnières en matière d’énergie propre pour les Autochtones au Canada

Grâce à son expertise en sciences et technologie spécialisée dans les régions nordiques et éloignées, le BRDE a joué un rôle clé dans l’avancement des efforts du gouvernement en matière de programmes innovants et accessibles pour les peuples autochtones. Le BRDE est l’un des responsables d’une initiative interministérielle, soit « Wah-ila-toos », qui fournit un accès au financement des projets d’énergie renouvelable et de renforcement des capacités dans les collectivités autochtones, rurales et éloignées du Canada. « Wah-ila-toos » reçoit des conseils sur l’élaboration des programmes et des politiques de la part d’un conseil autochtone composé de représentants des Premières Nations, des Inuits et des Métis, et s’enorgueillit de son approche axée sur la collectivité, de son soutien pratique, de son calendrier flexible, de sa mobilisation et de son dialogue continu, de son engagement à rencontrer les demandeurs là où ils sont et de sa capacité à éliminer les obstacles. Le BRDE a mis en place des programmes fructueux comme l’Initiative autochtone pour réduire la dépendance au diesel, laquelle a fourni une formation sur les énergies renouvelables ainsi qu’un financement et un soutien continus à 24 champions de l’énergie. Elle est le fruit de 18 mois de mobilisation auprès des collectivités autochtones et d’un jury entièrement autochtone. Le BRDE continue d’investir de manière importante dans des solutions d’énergie propre pour les collectivités autochtones par le biais de programmes tels que le programme Énergie propre pour les collectivités rurales et éloignées.

Liens connexes:

• Wah-ila-toos
• Initiative autochtone pour réduire la dépendance au diesel
• Énergie propre pour les collectivités rurales et éloignées

Transformation des déchets en carburant propre : les efforts pionniers du Canada en matière de technologie de transformation des déchets en biocarburants

Il y a 50 ans, la gestion des déchets est passée des incinérateurs aux décharges modernes en raison de la crise énergétique des années 1970 et des changements réglementaires. À l’époque, la gazéification, principalement utilisée pour les produits du charbon, n’en était qu’à ses balbutiements. La gestion des déchets est un défi de plus en plus important à l’échelle mondiale. Au Canada, les déchets solides ont augmenté de 17 % entre 2002 et 2020. Aujourd’hui, la gazéification a atteint sa maturité et permet de convertir les déchets en chaleur et en électricité. Soutenue par le BRDE, l’installation d’Enerkem à Edmonton, la première usine commerciale de gazéification de déchets en biocarburants au monde, a démontré la viabilité de la technologie de transformation des déchets en carburants. Comme on prévoit que les déchets solides municipaux augmenteront de 70 % d’ici 2050, des solutions novatrices comme l’usine de recyclage du carbone de Varennes, qui utilise la technologie d’Enerkem et fonctionne à une échelle cinq fois plus grande que l’usine d’Edmonton, sont cruciales. Ce projet d’un milliard de dollars, que le BRDE soutient en collaboration avec la Banque de l’infrastructure du Canada et des partenaires du secteur privé, convertira le carbone contenu dans les déchets non recyclables en biocarburants et en produits biochimiques. En outre, elle installera l’un des plus grands électrolyseurs à membrane électrolytique polymère au monde.

Liens connexes:

• Combustibles propres
• Combustibles propres – alimenter l’avenir