Le mercredi 28 août 2019, l'Office national de l'énergie est devenu la Régie de l'énergie du Canada. Pour de plus amples renseignements, consultez la page d'information sur la mise en oeuvre de la Loi sur la Régie canadienne de l'énergie

Transition énergétique du Canada : Changements passés et à venir dans les filières énergétiques – Mise à jour – Évaluation du marché de l'énergie

Viaduc à Shanghai par une nuit nuageuse.

3. Consommation mondiale d’énergie et transition actuelle

Des lignes de transport d’électricité disparaissent à l’horizon.

UNITÉS D’ÉNERGIE DANS CE RAPPORT

Le joule est une unité d’énergie. Comme elle est très petite, on l’exprime souvent en multiples :

  • Un mégajoule (« MJ ») = un million de joules
  • Un gigajoule (« GJ ») = mille mégajoules
  • Un térajoule (« TJ ») = mille gigajoules
  • Un pétajoule (« PJ ») = mille térajoules
  • Un exajoule (« EJ ») = mille pétajoules

Un gigajoule équivaut à un peu plus de deux bonbonnes de propane de 20 livres ou de 30 litres d’essence. Le ménage canadien moyen consomme 93 GJ d’énergie par année.

Un exajoule correspond à la valeur énergétique de 174 millions de barils de pétrole. En 2017, la consommation mondiale atteignait 98 millions de barils de pétrole par jour (ou 0,56 EJ par jour).

Le watt est une unité de puissance égale à un joule par seconde. Comme le joule, le watt est aussi exprimé en multiples, comme le mégawatt (« MW »), le gigawatt (« GW ») et le térawatt (« TW »). La puissance d’une éolienne terrestre typique est de 2 à 4 MW, celle de la centrale hydroélectrique Robert-Bourassa est de 5,6 GW, et celle de la centrale nucléaire de Bruce est de 6,3 GW.

Le wattheure est une unité d’énergie qui correspond à la puissance en watts déployée sur une heure et qui vaut 3 600 joules. Les multiples les plus courants sont le kilowattheure (« kWh »), le mégawattheure (« MWh »), le gigawattheure (« GWh ») et le térawattheure (« TWh »). Une sécheuse qui fonctionne pendant une heure consomme en moyenne 3 kWh. Le ménage canadien moyen consomme 12 MWh d’électricité par année. En 2017, le Canada a produit 650 TWh d’électricité.

Essayez la calculatrice de l’Office pour convertir les différentes unités d’énergie.

La consommation mondiale d’énergie a monté en flèche dans les 50 dernières années. Les progrès technologiques réalisés depuis le début du XXe siècle ont mené à la découverte et à l’utilisation de nouvelles formes d’énergie. Les ressources comme le charbon servent aujourd’hui davantage à la production d’électricité qu’au transport (p. ex., locomotives à vapeur), au chauffage des bâtiments et aux procédés industriels. Les avancées dans les domaines du transport maritime – vitesse, efficacité et économies d’échelle, entre autresNote de bas de page 8 – ainsi que de la liquéfaction et du transport des gaz ont permis d’établir un commerce mondial du pétrole brut et, plus tard, celui du gaz naturel liquéfié (« GNL »). La circulation de l’énergie partout dans le monde a donc facilité – et facilite encore aujourd’hui – le développement économique des sociétés pauvres en ressources énergétiques. À titre d’exemple de l’incidence du commerce mondial de l’énergie sur l’économie, le gaz naturel provenant du GNL représente aujourd’hui près de 50 % de la production d’électricité du JaponNote de bas de page 9.

Vu la croissance rapide de la production et du commerce mondial du pétrole brut et du gaz naturel, les pays riches en ressources énergétiques peuvent monnayer celles-ci et développer leur économie, alors que les pays pauvres en ressources énergétiques peuvent importer les combustibles nécessaires pour bâtir des sociétés modernes et développées. L’abondance des sources d’énergie, combinée à la hausse constante de la demande, a suscité la croissance soutenue de la consommation mondiale d’énergie, qui a atteint un niveau record de 566 EJ en 2017.

La consommation d’énergie et la croissance économique sont hautement inégales à l’échelle mondiale. Les pays développés (membres de l’OCDE), autrefois les plus grands consommateurs d’énergie en termes absolus, ont été supplantés par les pays en développement (non membres de l’OCDE) après 2007. Ce renversement, illustré dans la figure 2, est le résultat de l’industrialisation, de la motorisation, des réformes économiques, de l’urbanisation et d’autres changements structurels survenus dans beaucoup de ces pays en développement au cours des dernières décennies.

À l’heure où les pays en développement voient leur croissance démographique et économique dépasser celle de leurs homologues développés, leur demande d’énergie devrait elle aussi continuer de s’accroître à un rythme supérieur.

Figure 2 : Consommation d’énergie – Pays membres et non membres de l’OCDE (1965-2017)

Source : BP Statistical Review of World Energy (2018)

Description :

Ces deux graphiques illustrent les tendances mondiales de la consommation d’énergie de 1965 à 2017. Le graphique en aires (gauche) montre la consommation mondiale d’énergie par région. En 2017, la consommation mondiale d’énergie primaire se chiffrait à 566 EJ. Le Canada en a consommé 15 EJ (2,5 %); l’Asie-Pacifique, région la plus énergivore, en a consommé 240 EJ (43 %).

Le graphique linéaire (droite) montre la progression de la consommation d’énergie des pays membres et non membres de l’OCDE entre 1965 et 2017. En 2007, les pays non membres sont devenus le plus important groupe de consommateurs d’énergie, alors que la consommation des pays membres s’est stabilisée. En 2017, les pays non membres ont consommé 331 EJ d’énergie, comparativement à 234 EJ pour les pays membres.

Pourquoi faire la transition?

La consommation d’énergie a une forte incidence non seulement sur le développement social et économique, mais aussi sur l’environnement. Le dioxyde de carbone (« CO2 ») est un GES issu de la combustion de la biomasse et des combustibles fossiles. Les GES peuvent également être produits lorsque la végétation naturelle est transformée en zones urbaines, industrielles et cultivées. Ils sont d’ailleurs la principale cause des changements climatiques et le passage des combustibles émetteurs de carbone vers les sources sans émissions est le nerf de la transition énergétique actuelle.

Les combustibles à base de carbone ne sont pas tous égaux. Ils peuvent avoir différentes teneurs en énergie et donc dégager différentes quantités de CO2 lors de la combustion, comme l’indique le tableau 2. Le bois et le lignite ont une densité énergétique faibleNote de bas de page 10, mesurée en mégajoules par kilogramme (« MJ/kg »), mais produisent beaucoup plus d’émissions que les produits pétroliers raffinés (comme le diesel et l’essence) et le gaz naturel.

Tableau 2 : Densité énergétique et émissions de carbone de différents combustibles

Carburant Densité énergétique
(MJ/kg)
Émissions de CO2
issues de la combustion
(g/MJ)
Écart d’émissions par rapport au lignite
BoisNote de bas de page 11 15 à 22 109,6 +8 %
Charbon (lignite ou « houille brune ») 15 à 19 101,2
Charbon (anthracite ou « charbon dur ») 27 à 30 94,6 -7 %
Diesel 42,8
(ou 36,4 MJ/l)
74,1 -27 %
Essence 43,8 à 47,9
(ou 32 à 35 MJ/l)
69,3 -32 %
Gaz naturel 53,8
(ou 23 à 26 MJ/l de GNL)
56,1 -55 %

Source : Université de Washington; Volker Quaschning; calculs de l’Office

Figure 3: Consommation mondiale d’énergie primaire par combustible (1850-2017)

Source : Source : BP – Statistical Review of World Energy 2018; Arnulf Grübler – Annexe de données, Technology and Global Change

Description :

Ces deux graphiques illustrent la consommation mondiale d’énergie primaire par type de combustible entre 1850 et 2017. Le graphique en aires (gauche) montre la croissance de la consommation d’énergie primaire, passée de 11 EJ en 1850 à 580 EJ en 2017.

Le graphique linéaire (droite) montre la part de chaque combustible dans la consommation totale d’énergie primaire entre 1850 et 2017. En 1850, le bois et la biomasse comblaient plus de 80 % des besoins énergétiques du monde, et le charbon, la majorité des besoins restants. En 2017, ces valeurs sont passées à moins de 5 % pour le bois et la biomasse et à 27 % pour le charbon. La part restante de la consommation d’énergie primaire en 2017 était répartie entre le pétrole brut (32 %), le gaz naturel (23 %), l’hydroélectricité (7 %), le nucléaire (4 %) et les énergies renouvelables non hydroélectriques (3 %).

 

La figure 3 illustre 167 ans de consommation mondiale d’énergie par combustible. Depuis les années 1950, la majorité des besoins d’énergie croissants ont été comblés par des combustibles émetteurs de carbone (biomasse, charbon, pétrole brut, gaz naturel). À l’heure actuelle, ceux-ci répondent à 85 % de la demande mondiale d’énergie primaire. Les sources sans émissions (hydroélectricité, nucléaire, éolien, solaire) ont toujours représenté une faible proportion de l’énergie primaire consommée à l’échelle planétaire.

La demande croissante en énergie de l’économie mondiale, particulièrement en combustibles à fortes émissions de carbone, abondants et abordables, a fait en sorte que les émissions mondiales de GES ont atteint de nouveaux sommets d’année en année. Entre 1850 et 2014, les émissions sont passées de 198 mégatonnes d’équivalent CO2Note de bas de page 12 (« Mt d’éq. CO2 ») à plus de 44 000 Mt d’éq. CO2Note de bas de page 13.

Figure 4 : Émissions mondiales de GES et part du Canada (1990-2014)

Figure 4 : Émissions mondiales de GES et part du Canada (1990-2014)

Source : CAIT Climate Data Explorer

Description :

Ce graphique linéaire et à colonnes combiné illustre le total des émissions de GES mondiales, et la part du Canada dans celles-ci, de 1990 à 2014. De 2000 à 2014, les émissions mondiales totales ont augmenté, passant de 29 151 à 44 204 Mt d’éq. CO2. La part du Canada a baissé, passant de 2,1 à 1,7 %, malgré la hausse des émissions totales du pays, de 560 à 745 Mt d’éq. CO2.

La figure 4 illustre la tendance des émissions de GES entre 1990 et 2014. Durant cette période, les émissions du Canada ont augmenté de 33 % pour atteindre 745 Mt d’éq. CO2. Bien que le Canada soit un assez faible contributeur aux émissions mondiales totales, il demeure l’un des plus importants émetteurs au monde, réalité qui sera abordée plus en détail au prochain chapitre.

Transition actuelle

La figure 3 illustre également que les transitions énergétiques ont toujours été lentes. Avant 1880, la biomasse était la plus importante source d’énergie primaire sur la planète. Le charbon, un moteur déterminant de la révolution industrielle, était plus abondant et moins exigeant en main-d’œuvre que le bois ou le charbon de bois. La part du charbon, comme source de combustible, dans le portefeuille des énergies primaires n’a cessé de croître, pour atteindre un sommet dans les années 1910, alors qu’il répondait à 70 % des besoins énergétiques du monde. Bien que l’utilisation du charbon ait quintuplé au cours du siècle suivant, la part du charbon a baissé à 28 % dans les années 2010. Dès les années 1930, les besoins énergétiques mondiaux étaient comblés par les hydrocarbures, de plus en plus abondants et abordables.

L’énergie nucléaire, d’abord utilisée pour la production d’électricité dans les années 1950, comblait 4 à 6 % de la demande d’énergie primaire mondiale depuis le milieu des années 1980Note de bas de page 14. En 2016, il y avait 450 réacteurs nucléaires en service dans le monde, et 60 en constructionNote de bas de page 15.

L’apport accru des énergies renouvelables est l’un des éléments fondamentaux de la transition énergétique actuelle. La figure 3 montre que l’apport des énergies renouvelables non hydroélectriques, comme l’éolien et le solaire, est passé de 2 à 20 EJ entre 2000 et 2017. Une hausse minime en apparence, mais soulignons qu’aucune autre source d’énergie primaire n’a vu sa croissance décupler ou sa part relative augmenter d’une telle ampleur en 17 ans. L’essor des énergies renouvelables non hydroélectriques est comparable à la montée du nucléaire dans les années 1970 et 1980, et bon nombre d’organismes internationaux de prévisions énergétiquesNote de bas de page 16 s’attendent à une hausse continue de la part des énergies renouvelables. Grâce aux progrès d’ordre technologique et économique, les énergies renouvelables non hydroélectriques peuvent faire concurrence aux filières énergétiques traditionnelles sur le plan des coûts par unité d’énergie produite.

Ce que la figure 3 ne montre pas, c’est le rythme de la transition de chaque économie d’une source d’énergie à une autre. Les sociétés n’ont pas toutes évolué à la même vitesse ni dans la même mesure. Le charbon, malgré sa densité énergétique inférieure à celle du pétrole et du gaz naturel, demeure une source d’énergie primaire abondante et abordable pour beaucoup de pays en développement ou développés. La biomasse, davantage utilisée aujourd’hui qu’en 1900, continue d’être le combustible à cuisson de prédilection de plus de 2,5 milliards de personnes dans le monde, principalement dans les zones rurales des pays en développement.

Efforts mondiaux passés

DE KYOTO À PARIS

L’Accord de Paris est comparable au Protocole de Kyoto dans le sens que les deux misent sur les buts établis dans la CCNUCC et visent à freiner la hausse des températures mondiales par la réduction des émissions de GES.

Le Protocole de Kyoto est entré en vigueur en 2005 et a été signé par 192 parties, dont le Canada.

Dans le cadre de ce protocole, le Canada avait pour objectif de réduire ses émissions de 6 % par rapport aux niveaux de 1990, avant 2012. Cependant, en 2010, les émissions canadiennes avaient augmenté de 15 %. Ayant constaté en 2012 qu’il était incapable de respecter son objectif, le Canada s’est retiré de l’accord.

L’Accord de Paris a été adopté en 2015 et est entré en vigueur en 2016. Il diffère du Protocole de Kyoto en ce que les pays se fixent volontairement des cibles nationales au lieu de se voir imposer des cibles par un accord international contraignant. Il exige que les pays déploient tous les efforts possibles par l’intermédiaire des cibles fixées et qu’ils augmentent ces efforts à long terme de façon constante. Il exige en outre que tant les pays en développement que les pays développés se donnent des cibles de réduction des émissions de GES. Le Protocole de Kyoto n’était juridiquement contraignant que pour les pays développés; les pays en développement pouvaient s’y conformer de manière volontaire.

Plus les effets et les coûts des changements climatiques augmentent, plus la pression d’agir pour les contrer s’intensifie elle aussi. C’est pourquoi la transition énergétique actuelle est la première à être principalement motivée par des facteurs environnementaux, en plus des facteurs technologiques, économiques et politiques.

La hausse rapide des émissions de GES liés à l’énergie et leurs effets sur le climat ont incité les gouvernements nationaux à s’entendre pour agir de concert. Dans ces accords, les gouvernements adoptent habituellement des politiques visant à modifier le comportement des producteurs et des consommateurs.

Les politiques internationales sont des catalyseurs de changement, et le Canada est depuis longtemps partie prenante aux traités et accords environnementaux, par exemple le Protocole de MontréalNote de bas de page 17. Signé en 1987 et mis en application en 1989, le Protocole de Montréal a mené à l’élimination progressive des substances qui appauvrissent la couche d’ozone, en particulier les chlorofluorocarbones (« CFC »). Il a non seulement été le premier accord environnemental à atteindre la ratification universelle, mais il est aussi généralement considéré comme une réussite et a montré que la coopération internationale en vue d’un objectif environnemental commun est en fait possible. Trente ans plus tard, le Protocole de Montréal est devenu un instrument de lutte contre le changement climatique avec l’Amendement de KigaliNote de bas de page 18 en 2016.

En 1992, la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (« CCNUCC ») a rallié 154 signataires au Sommet de la Terre, à Rio de Janeiro. Ratifiée depuis par 197 pays, elle a pour objectif de « stabiliser les concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère à un niveau qui empêche toute perturbation anthropique dangereuse du système climatique ». Le Protocole de Kyoto (1997) à la CCNUCC était le premier accord à fixer des cibles de réduction des émissions de GES, bien qu’il ne visait qu’un nombre limité de partiesNote de bas de page 19.

L’Accord de Paris est le fruit de la 21e Conférence des parties (« COP21 ») de la CCNUCC, tenue à Paris en décembre 2015. À ce jour, l’Accord a été signé par 197 pays et 185 l’ont ratifiéNote de bas de page 20,Note de bas de page 21. Il a pour objectif central de maintenir la hausse des températures mondiales d’ici la fin du siècle à un niveau bien inférieur à 2 degrés Celsius par rapport aux niveaux préindustriels et de poursuivre les efforts pour limiter encore davantage l’augmentation de la température à 1,5 degré Celsius.

Cadre pancanadien sur la croissance propre et les changements climatiques

Dans l’Accord de Paris, le Canada s’est engagé à réduire ses émissions de GES de 30 % par rapport aux niveaux de 2005 (730 Mt d’éq. CO2) d’ici 2030, ce qui correspond à une cible de 511 Mt. Les émissions canadiennes de 716 Mt d’éq. CO2 en 2017 représentent une baisse nette de 1,9 % comparativement à 2005. Les émissions de GES par habitant ont aussi diminué, passant de 22,7 à 19,5 t d’éq. CO2 par personne, une baisse nette de 14,1 %.

Figure 5 : Émissions de GES du Canada – Tendances passées et objectif pour 2030

Figure 5 : Émissions de GES du Canada – Tendances passées et objectif pour 2030

Source : ECCC – Rapport d’inventaire national (1990-2017)

Description :

Ce graphique linéaire illustre les émissions de GES du Canada de 1990 à 2017, ainsi que l’objectif de 513 Mt d’éq. CO2 à atteindre en 2030.

Note : Les émissions de GES, que ce soient les données de 2005 ou la cible de 2030, sont sujettes à changement.

Élaboré en 2016, le Cadre pancanadien représente l’engagement du Canada à lutter contre les changements climatiquesNote de bas de page 22. La tarification de la pollution par le carbone est au cœur du Cadre pancanadien. Il s’agit d’un moyen efficace de réduire les émissions de gaz à effet de serre, de favoriser l’innovation et d’inciter les gens et les entreprises à polluer moinsNote de bas de page 23.

Outre la tarification de la pollution par le carbone, le Cadre pancanadien prévoit des mesures complémentaires de lutte contre les changements climatiques visant à réduire les émissions et à abattre les barrières commerciales où la tarification seule n’est pas suffisante ou assez rapide pour la baisse des émissions souhaitée d’ici 2030, par exemple, le resserrement des normes visant l’efficacité énergétique et des codes relatifs aux véhicules et aux bâtiments. Il renferme également des mesures pour aider la population canadienne à développer une résilience aux changements climatiques et pour encourager les solutions de technologies propres.

Selon les projections de 2018 d’Environnement et Changement climatique Canada (« ECCC »), les émissions de GES du Canadiminueront de 223 Mt d’ici 2030 par rapport aux projections antérieures au Cadre pancanadien. ECCC estime qu’une fois que celui-ci aura été mis en œuvre, le Canada sera en voie d’atteindre les cibles de réduction établies pour 2030.

Imposer un prix sur le carbone

APERÇU DES MESURES PRÉVUES DANS LE CADRE PANCANADIEN

À la tarification de la pollution par le carbone s’ajoutent de nombreuses mesures qui façonnent le Cadre pancanadien, dont les suivantes.

  • Élimination progressive des centrales au charbon d’ici 2030
  • Réduction de la dépendance au diesel dans les communautés nordiques, éloignées et autochtones
  • Amélioration de l’efficacité des véhicules, élaboration d’une Norme sur les combustibles propres et augmentation du nombre de véhicules à émission zéro sur les routes
  • Réduction des émissions de méthane dans le secteur du pétrole et du gaz naturel
  • Amélioration de l’efficacité énergétique dans tous les secteurs
  • Protection et amélioration des puits de carbone (soit le carbone stocké dans les forêts, les terres humides et les zones agricoles)

Le Cadre pancanadien prévoit aussi la collaboration des peuples autochtones et la mise à profit de leur savoir traditionnel, tout particulièrement dans le domaine de l’adaptation et de la résilience au climat.

La tarification du carbone consiste à imposer un coût aux activités qui produisent des émissions de GES. En pratique, le gouvernement peut imposer un tarif fixe en fonction des émissions réelles, de la teneur en carbone des carburants ou des émissions de carbone résultant de la fabrication d’un produit. Par conséquent, plus on produit d’émissions, plus on paie. La tarification du carbone est transparente et prévisible. Elle favorise l’efficacité énergétique et l’innovation pour réduire les émissions. Les décisions relatives à la manière de retourner les revenus tirés de la tarification du carbone peuvent avoir des incidences importantes, notamment contribuer à compenser les effets régressifs et appuyer la recherche et le développement ou les investissements dans les mesures écoénergétiquesNote de bas de page 24.

Les systèmes d’échange de droits d’émission et de de plafonnement et d’échange fonctionnent différemment d’une taxe, quoique l’objectif de réduction d’émissions soit le même. Par l’échange de droits d’émission, les gouvernements peuvent fixer une limite d’émissions de GES et accorder un certain nombre de droits d’émission correspondant au plafond. Le mécanisme d’échange permet aux pollueurs qui peuvent réduire leurs émissions à moindre coût de tirer profit de la vente de leurs droits à d’autres pollueurs qui prévoient augmenter leurs émissions ou qui ne sont pas en mesure de réduire leurs émissions de façon économique. La réduction graduelle du plafond au fil du temps entraîne une réduction générale des émissions tout en favorisant d’abord la réduction des émissions à moindre coût.

Les principaux avantages des systèmes d’échange de droits d’émissions sont la certitude que les émissions seront réduites et l’interopérabilité entre les différentes régions. Les inconvénients sont les coûts administratifs plus élevés et l’incertitude des prix pour les émetteurs.

Autres instruments politiques

Les gouvernements qui ont participé au Cadre pancanadien l’ont reconnu : de multiples mesures seront nécessaires, en plus de la tarification du carbone, pour que le Canada atteigne son objectif de 2030 selon l’Accord de Paris et décarbonise encore davantage son économie d’ici le milieu du siècle. Le virage vers l’électrification et l’énergie propre exigera des investissements énormes, et les utilisateurs finaux devront mieux comprendre comment nous produisons et utilisons l’énergie.

Aux instruments de marché s’ajoute un éventail de politiques et de règlements contribuant à réduire les émissions, généralement en encourageant et en décourageant certains comportements par des incitatifs non financiers. Citons par exemple les politiques et les règlements sur l’amélioration des pratiques et des normes, les investissements dans la recherche et le développement en efficacité énergétique et en technologies propres et les initiatives du secteur de l’électricité (comme les normes relatives au portefeuille d’énergie renouvelable et la mise hors service des centrales au charbon).

Les politiques sont un volet important des tendances énergétiques, car elles orientent l’évolution des filières énergétiques canadiennes. De plus, comme les équipements et les projets énergivores ont une longue durée de vie, les politiques d’aujourd’hui joueront un rôle majeur dans les tendances futures.

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