CAPSULE ÉNERGÉTIQUE

Unités utilisées pour définir l’énergie

Deux types unités différentes sont couramment utilisées pour définir la quantité d’énergie dans le domaine des hydrocarbures, soit le baril de pétrole (159 litres), il s’agit du baril américain, et la tonne de pétrole équivalent.

Définition de « tpe »  :  Tonne de pétrole équivalent

Plusieurs sources d’énergie primaires sont accessibles, que ce soit le pétrole, le gaz naturel, le charbon, le nucléaire, l’hydroélectricité et les énergies renouvelables.  Afin de pouvoir comparer ou additionner l’énergie de plusieurs sources, il est possible de convertir leur énergie en comparaison à celle d’une tonne de pétrole.  Cette transformation n’est pas parfaite, elle laisse de côté la qualité de l’énergie, mais elle permet un calcul simplifié.

Croissance de la population mondiale

Avant de parler d’énergie, il est nécessaire de parler de population, parce que la consommation mondiale d’énergie est liée en premier lieu à la démographie et en second lieu au niveau de vie des humains, donc à la consommation per capita.  Cette consommation a beaucoup augmenté dans les pays de l’OCDE à partir du début des années 50, et maintenant elle est également à la hausse dans de nombreux pays en voie de développement, tout du moins dans la classe la plus riche de ces pays.

Cette figure présente l’accroissement de la population mondiale de l’an 1 à l’an 2050.  Les données jusqu’en 1850 sont des valeurs estimées au mieux de la connaissance des démographes, tandis que les données de 1850 à 2014 sont des valeurs mesurées avec une marge d’erreur relativement petite.  Les valeurs obtenues par extrapolation pour la période 2015 à 2050 prennent en compte la variation estimée du taux de natalité de chaque pays.  Toutes les données proviennent des statistiques de l’ONU.

Durant près de 1800 ans, le taux de natalité était à peu près en équilibre avec la mortalité qui était élevée, surtout pour les enfants en bas âge.  Mais l’amélioration de l’hygiène, des soins médicaux et de l’alimentation a permis un changement de pente très important entre 1800 et 1950.  À cette date la population mondiale était d’environ 3 milliards de personnes, alors qu’en 2015, elle était de 7.1 milliards;  l’ONU prévoit que l’humanité devrait atteindre une population d’environ 9.5 milliards en 2050, et ceci pour le scénario moyen, qui n’est pas le plus alarmiste.  Cette croissance de la population impliquera une croissance de la demande en énergie, si le style de vie demeure le même.

Croissance de la consommation énergétique

Les données de la compagnie pétrolière BP montrent qu’entre 1859 et 1968, donc en 110 ans, la consommation cumulée de pétrole fut de 200 milliards de barils.  Pour la seule année 1968, la consommation mondiale approcha les 14.7 milliards de barils et en 2013 elle a été de 31 milliards de barils.  Ces chiffres montrent l’accroissement très important de consommation en un siècle et l’accélération dans les 45 dernières années.

En utilisant ces mêmes données pour ce qui est de la production d’énergie, illustrée par la courbe en bleu, et les données de l’ONU concernant la population, on peut tracer la courbe en rouge de la consommation per capita moyenne et par année.  Entre 1900 et 2015, cette consommation est passée en moyenne de 0.3 à 1.7 tpe.  Naturellement de grandes différences existent entre pays et entre différents groupes sociaux d’un même pays.

En 2013 la consommation mondiale d’énergie primaire, toutes formes d’énergie confondue, a été de 12.73 gigas tonnes de pétrole équivalent (Gtpe), réparti ainsi :

• 33 % pour le pétrole
• 30 % pour le charbon
• 7 % pour le gaz naturel
• 7 % pour l’hydroélectricité
• 4 % pour le nucléaire
• 2 % pour les autres énergies renouvelables

On constate que 86.7 % de toute l’énergie provient des trois combustibles fossiles et la tendance n’est pas au changement à court terme.  Les économies occidentales sont fortement dépendantes pour leur subsistance de ces formes d’énergie, d’où la crainte d’une réduction des approvisionnements ou d’une hausse subite des prix (choc pétrolier de 1973 et 1979, puis la guerre du Golf de 1991). Ce sont donc des ressources dites stratégiques.  Le graphique qui suit présente l’évolution historique de cette répartition par source d’énergie.

On constate que globalement l’énergie hydraulique ne fournit que 6.7 % du total de la consommation en énergie primaire.  Localement cependant, sa contribution peut être beaucoup plus élevée; c’est le cas notamment au Québec, au Brésil et en Norvège.  Le nucléaire répond pour sa part à 4.4 % des besoins énergétiques de la population mondiale, mais la France en tire 75 % de son électricité.  Chaque pays a un ensemble d’énergie disponible, certains en sont bien pourvus et d’autres n’ont que très peu de ressources locales et doivent donc presque tout importer, ce qui les rend très vulnérables aux fluctuations de prix du marché mondial.

Malgré un développement accéléré depuis une dizaine d’années, les énergies renouvelables, solaire et éolien principalement, demeurent une fraction très faible du bilan énergétique global.  Le potentiel en termes d’énergie solaire est considérable, un chiffre pour l’exprimer, en 2000 l’ensemble des capteurs solaires installés sur Terre n’utilisait qu’à peine 1/10 000^e de l’énergie solaire reçue  au niveau du sol.  Mais depuis plusieurs années, certains pays font des efforts importants pour augmenter la part du renouvelable et les investissements dans ce secteur sont de plus en plus élevés.  De plus en plus d’investisseurs se détournent des énergies fossiles pour aller vers le renouvelable.

Utilisation des énergies primaires par secteur d’activité (mondialement)

Le tableau qui suit présente la répartition de l’énergie primaire par secteur d’utilisation, et ce pour l’année 1990 et l’année 2012.  Ces données proviennent de l’Agence Internationale de l’Énergie.

Un fait important, entre 1990 et 2012, la population mondiale a augmenté de 30 %, mais la consommation d’énergie a augmenté de 43 %.  Le secteur des transports a augmenté pour sa part de 59 %, ce qui est énorme et qui le place au deuxième rang tout de suite derrière le secteur de l’industrie.

Le secteur ‘tertiaire’ englobe les services, c’est-à-dire les administrations publiques et privées, la restauration et les loisirs.  Le secteur ‘usages non énergétiques’ recouvre aussi bien la fabrication de matériaux plastiques, les communications et les techniques de l’information.  Ce secteur a connu la plus importante augmentation en 22 ans.

Consommation d’énergie au Québec

Le portrait énergétique au Québec est très différent de la moyenne mondiale en cela que la part de l’hydroélectricité est très importante.  Elle permet de générer environ 96 % du courant électrique produit dans la province, c’est, mondialement, le pourcentage le plus élevé.  Le graphique qui suit présente le bilan énergétique du Québec en 2015 et est tiré du rapport 2016 de la Chaire de gestion du secteur de l’énergie des HEC Montréal.

On y constate que globalement les hydrocarbures représentent environ 56 % de toute l’énergie primaire consommée, à cela il faut ajouter les biocombustibles qui sont principalement des résidus de l’industrie forestière utilisés surtout pour produire de la chaleur dans des procédés industriels et pour des fins de chauffage résidentiel.  Il faut ajouter à ces biocombustibles, l’éthanol et le biodiesel produits en petite quantité, ainsi que du biogaz produit par la décomposition de matière organique (déchets).  L’énergie éolienne ne représente à l’heure actuelle que 0.3% du total de l’énergie électrique produite au Québec.  On en parle beaucoup, mais on en fait peu en réalité.  À titre d’exemple en 2015, l’Allemagne a produit 26 % de son électricité à partir de l’éolien.