Since the Industrial Revolution, the fossil fuel era has shaped our relationship with energy. Thanks to coal, energy became more abundant and easily transportable, driving increased demand supported by a vast network of infrastructure and global transportation routes. The same pattern continued with oil and gas. Today, with the energy transition, a major shift is underway: demand now drives production. The electrification of the economy, powered by renewable energy, is reversing the rules of the energy game.
The advent of coal in the 18th century was a turning point in energy history. Before fossil fuels, production relied on local natural sources such as water and wood. Coal fueled the expansion of steam-powered rail and maritime transport, creating a feedback loop where transport and fossil fuels reinforced each other. This cycle allowed energy to be consumed in locations different from where it was produced, facilitating large-scale distribution.
The geopolitical impact of this energy dependence became significant, with industrial powers competing for control over resources and trade routes. For example, Britain’s Industrial Revolution was powered by local coal supplies, while colonial expansion was driven by access to raw materials, including fossil fuels. Thus, the fossil fuel era not only transformed economies but also global power structures.
Electricity: Toward Decentralized Energy
From the late 19th century, electrification introduced a new energy model. Unlike fossil fuels, electricity is harder to store and transport over long distances. However, it offers unprecedented flexibility and was quickly adopted for lighting and industrial machinery. Produced locally, it reduces exposure to geopolitical risks.
The rise of solar and wind power highlights a shift where consumers become key players in energy production. These technologies enable distributed generation through rooftop solar, community wind turbines, and microgrids. Demand-side management, supported by batteries and smart grids, is crucial for handling peak loads, balancing variable renewable generation, and allowing two-way power flows.
Smarter Energy Consumption Through Electrification
Electrification also transforms how demand is managed:
· Electric vehicles (EVs): Charged during off-peak hours, easing grid pressure.
· Smart buildings: Adjust heating and cooling based on demand.
· Smart water heaters: Operate during low-demand periods.
Batteries and smart grids are vital in balancing demand and supply, storing energy, and adjusting flows in real time.
A More Efficient and Sustainable System
Even when powered by fossil fuel plants, electric systems are more efficient:
· EVs: Consume less primary energy than gasoline vehicles.
· Heat pumps: Provide heating up to 300% more efficiently than gas boilers.
A Paradigm Shift: Demand Over Supply
The growth of renewable energy will naturally follow increased electrification. More EVs, heat pumps, and solar installations will drive investment in generation and storage.
Economic incentives, such as dynamic pricing, are critical in encouraging consumers to shift consumption based on electricity availability, reducing peak demand.
Conclusion: Accelerating Transition Through Electrification
Electrifying the economy represents more than a technological shift—it’s a new model. To succeed, we must first electrify major uses—transport, heating, and industry. Production will follow, driven by market forces and innovation.
The key question is no longer, “How can we produce more renewable energy?” but rather, “How can we electrify our uses faster?” By placing demand at the centre of the transition, we will create a more sustainable, resilient, and equitable energy system.
How are you contributing to this energy revolution? Let’s start the conversation!
Depuis la révolution industrielle, l’ère des énergies fossiles a façonné notre rapport à l’énergie. Grâce au charbon, l’énergie produite est devenue plus abondante et facilement transportable, ce qui a entraîné une demande accrue, appuyée par un vaste réseau d’infrastructures et de voies de communication à l’échelle mondiale. Le même phénomène s’est poursuivi avec le pétrole et le gaz. Aujourd’hui, avec la transition énergétique, un renversement majeur s’opère : c’est désormais la demande qui dicte la production. L’électrification de l’économie, soutenue par les énergies renouvelables, inverse les règles du jeu énergétique.
L’ère des énergies fossiles : la primauté de l’offre
L’avènement du charbon au XVIIIe siècle a marqué un tournant décisif dans l’histoire énergétique. Avant l’ère des énergies fossiles, les lieux de production dépendaient de la localisation des sources naturelles, comme l’eau et le bois. Avec le charbon, une transformation s’opère : il alimente le développement du transport ferroviaire et maritime à vapeur, créant un cercle vertueux où transports et énergies fossiles se renforcent mutuellement. Cette boucle de rétroaction permet de découpler la localisation de la consommation d’énergie de celle de sa production, ce qui facilite grandement sa diffusion à grande échelle.
L’impact géopolitique de cette dépendance énergétique devient considérable, les grandes puissances industrielles rivalisant pour le contrôle des gisements et des routes commerciales. Par exemple, la révolution industrielle en Grande-Bretagne s’est appuyée sur l’abondance du charbon local, tandis que l’extension des empires coloniaux a été motivée par l’accès aux matières premières, dont les combustibles fossiles. Ainsi, l’ère des énergies fossiles ne transforme pas seulement l’économie, mais aussi les équilibres de pouvoir mondiaux.
L’électricité : vers une décentralisation énergétique
L’électrification, amorcée dès la fin du XIXe siècle, a introduit une nouvelle dynamique. Contrairement aux combustibles fossiles, l’électricité se révèle plus complexe à emmagasiner et à expédier sur de longues distances. Toutefois, elle présente une souplesse inédite et est rapidement adoptée pour l’éclairage et la force motrice dans les usines. Grâce à sa production locale, elle évite les fluctuations géopolitiques.
L’essor de l’énergie solaire et éolienne renforce cette proximité, illustrant une transformation où les consommateurs deviennent des acteurs clés de la production énergétique. Ces technologies favorisent une production distribuée : panneaux solaires, éoliennes communautaires et microréseaux. La gestion de la demande électrique, via les batteries et réseaux intelligents, devient essentielle pour gérer les pointes, compenser les variations de production renouvelable, et permettre des flux d’énergie bidirectionnels.
L’électrification : une consommation plus intelligente
L’électrification des usages transforme également la gestion de la demande énergétique :
· Véhicules électriques : Rechargés hors des heures de pointe.
· Bâtiments intelligents : Ajustement de la température selon la demande.
· Chauffe-eau connectés : Fonctionnement pendant les heures creuses.
Les batteries et les réseaux intelligents jouent un rôle clé dans l’équilibre entre demande et offre, stockant l’énergie et ajustant les flux en temps réel.
Un système plus efficient et durable
Même alimentés par des centrales à combustibles fossiles, les systèmes électriques sont plus efficients :
· Véhicules électriques : Consomment moins d’énergie primaire.
· Thermopompes : Chauffent plus efficacement avec un rendement pouvant atteindre 300%.
Le renversement de paradigme : la primauté de la demande
L’expansion des énergies renouvelables suivra la croissance des usages électriques. Plus il y aura de véhicules électriques, de thermopompes et de panneaux solaires, plus les investissements dans la production et le stockage seront stimulés.
Les incitatifs économiques, comme les tarifs dynamiques, jouent un rôle clé en encourageant les consommateurs à adapter leur consommation selon la disponibilité de l’énergie, réduisant ainsi les pointes de demande.
Conclusion : électrifier les usages pour accélérer la transition
L’électrification de l’économie représente un changement de modèle. Pour réussir la transition énergétique, il faut d’abord électrifier les usages : transports, chauffage, industrie. La production suivra, portée par l’innovation et les marchés.
La question n’est plus « Comment produire plus d’énergie renouvelable ? » mais bien « Comment électrifier rapidement nos usages ? » En plaçant la demande au centre de la transition, nous construirons un système plus durable, plus résilient et plus juste.
Et vous, comment participez-vous à cette révolution énergétique ? Engageons la conversation !
A recent Heritage Foundation article claims that U.S. fossil fuel expansion will dismantle the global net-zero agenda. But is this really the future? Global trends—from the IEA’s net-zero roadmap to China’s green tech dominance—suggest otherwise. Geopolitical energy shifts and climate realities are reshaping the landscape. Is clinging to fossil fuels a strategic move, or a costly miscalculation? Let’s dive in.
The U.S. Fossil Fuel Boom: A Game Changer or a Costly Gamble?
A recent Heritage Foundation article, “U.S. Energy Dominance Will Force the End of the Global Net Zero Fiasco”, argues that U.S. fossil fuel expansion will undermine the global net-zero push. The claim? That cheap energy from oil and gas will drive manufacturing back to the U.S., force other nations to reconsider their green ambitions, and give America a geopolitical advantage.
This perspective is not isolated. It aligns with broader energy strategies championed by the Trump administration, which emphasized “energy dominance” as a national security and economic policy. The belief is that leveraging domestic fossil fuels can reduce reliance on foreign energy, strengthen geopolitical leverage, and create domestic jobs. Additionally, Chris Wright, now Secretary of Energy, in his “Bettering Human Lives” report, argues that hydrocarbons remain crucial for economic growth and human prosperity. While these arguments highlight the benefits of fossil fuels, they overlook significant global economic, policy, and technological shifts that challenge this view.
I enjoy reading contrarian opinions like this—not necessarily because I agree, but because they offer valuable insights into different perspectives. Sometimes, we learn more by challenging our own assumptions than by reinforcing them.
But is this narrative grounded in reality? Let’s break it down based on global energy trends, economic shifts, and the rise of green technology.
Approaching Peak Fossil?
Claiming that we are in an energy transition can be controversial, as fossil fuel use is still rising. However, more and more data points indicate that we are approaching peak fossil. The International Energy Agency (IEA) and BloombergNEF both project a decline in fossil fuel reliance, starting in a few years. All the IEA’s scenarios show that clean energy investments are growing exponentially, with renewables becoming the cheapest and most scalable energy source.
Even major energy players like BP and ExxonMobil are adjusting forecasts, acknowledging that demand for fossil fuels is peaking. Betting on a fossil fuel resurgence goes against global economic and policy trends.
China’s Green Tech Dominance is Reshaping the Market
While the U.S. pivots back to fossil fuels, China is doubling down on renewables, EVs, and green manufacturing—and reaping the benefits. China now produces:
? 80% of the world’s solar panels;
? 60% of global wind turbines;
? 50%+ of the world’s EVs.
The result? Developing nations increasingly choose China’s green technology over fossil fuels, thanks to lower costsand reduced exposure to volatile oil prices.
A great example: EV adoption in Africa, India, and Southeast Asia. From electric two-wheelers in India to solar-powered microgrids in sub-Saharan Africa, developing countries are leapfrogging traditional energy models in favour of affordable, stable, and cleaner energy solutions.
Fossil Fuels = Geopolitical Risk, Not Strength
The Heritage Foundation argues that fossil fuel dominance will enhance U.S. geopolitical power. But history suggests otherwise.
Oil price shocks (like the 1973 and 2022 crises) cause economic instability.
Countries dependent on fossil fuel exports (Russia, Venezuela) face severe economic swings.
Green energy reduces reliance on geopolitically unstablesuppliers like petrostates. On the other hand, solar ponels, batteries and EVs will continue to work, regardless of what happens in their country of origin.
Nations that invest in renewables then shield themselves from price volatility and boost energy security.
The Big Question: Is the U.S. Betting on the Past Instead of the Future?
Instead of doubling down on fossil fuels, the real opportunity lies in leading the green transition. The U.S. has the talent, capital, and technology to dominate clean energy—but will it seize the moment, or let China take the lead?
What do you think? Is fossil fuel dominance a viable strategy, or a losing bet in the long run? Let’s discuss.
Un article récent de la Heritage Foundation affirme que l’expansion des combustibles fossiles aux États-Unis démantèlera le programme mondial de zéro émission nette. Mais est-ce vraiment l’avenir?? Les tendances mondiales — de la feuille de route à zéro émission nette de l’AIE à la domination de la Chine en matière de technologies vertes — suggèrent le contraire. Les changements géopolitiques de l’énergie et les réalités climatiques remodèlent le paysage. S’accrocher aux combustibles fossiles est-il un geste stratégique ou une erreur de calcul coûteuse?? Plongeons dedans.
L’essor des combustibles fossiles aux États-Unis : un tournant décisif ou un pari risqué??
Un article récent de la Heritage Foundation, «?U.S. Energy Dominance Will Force the End of the Global Net Zero Fiasco?», soutient que l’expansion des combustibles fossiles aux États-Unis mettra fin à l’élan mondial pour atteindre la neutralité carbone. Selon eux, l’énergie abordable tirée du pétrole et du gaz entraînera le retour de la production manufacturière aux États-Unis, incitera d’autres pays à revoir leurs objectifs environnementaux et conférera à l’Amérique un avantage géopolitique.
Cette perspective n’est pas isolée. Elle est en harmonie avec les stratégies énergétiques plus globales défendues par l’administration Trump, qui a mis l’accent sur la «?domination énergétique?» en tant que politique de sécurité nationale et économique. On croit que l’exploitation des combustibles fossiles nationaux permettrait de diminuer la dépendance vis-à-vis de l’énergie étrangère, d’accroître l’influence géopolitique et de créer des emplois au pays. En outre, Chris Wright, aujourd’hui secrétaire à l’Énergie, dans son rapport «?Bettering Human Lives?», soutient que les hydrocarbures restent cruciaux pour la croissance économique et la prospérité humaine. Bien que ces arguments mettent en évidence les avantages des combustibles fossiles, ils négligent les changements économiques, politiques et technologiques mondiaux importants qui remettent en question ce point de vue.
J’apprécie lire des points de vue divergents, même s’ils ne correspondent pas à mes convictions, car ils fournissent des informations précieuses sur une variété de perspectives. Il arrive souvent que nous apprenions davantage en remettant en cause nos propres convictions qu’en les confirmant.
Toutefois, il est important de se demander si cette histoire correspond à la réalité. Examinons-la sous divers angles, tels que les tendances énergétiques globales, les évolutions économiques et le développement des technologies écologiques.
Approche du pic fossile??
Prétendre que nous sommes dans une transition énergétique peut être controversé, car la consommation de combustibles fossiles continue d’augmenter. Cependant, de plus en plus de points de données indiquent que nous approchons du pic fossile. Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE) ainsi que BloombergNEF, la demande en combustibles fossiles devrait connaître un déclin au cours des prochaines années. Les scénariosde l’AIE montre que les investissements dans l’énergie propre augmentent de manière exponentielle, les énergies renouvelables devenant la source d’énergie la moins chère et la plus évolutive.
Même les principaux acteurs de l’énergie, comme BP et ExxonMobil, ajustent leurs prévisions, reconnaissant que la demande de combustibles fossiles atteint un sommet. Parier sur une résurgence des combustibles fossiles va à l’encontre des tendances économiques et politiques mondiales.
La domination de la Chine sur les technologies vertes est en train de remodeler le marché
Alors que les États-Unis reviennent aux combustibles fossiles, la Chine redouble d’efforts en matière d’énergies renouvelables, de véhicules électriques et de fabrication écologique, et en récolte les bénéfices. La Chine produit maintenant :
· 80 % des panneaux solaires du monde?;
· 60 % des éoliennes mondiales ;
· 50 % + des véhicules électriques du monde.
Le résultat?? Les pays en développement choisissent de plus en plus les technologies vertes de la Chine plutôt que les combustibles fossiles, grâce à des coûts plus bas et à une exposition réduite à la volatilité des prix du pétrole.
Un excellent exemple : l’adoption de véhicules électriques en Afrique, en Inde et en Asie du Sud-Est.Des deux-roues électriques en Inde aux microréseaux à énergie solaire en Afrique subsaharienne, les pays en développement font un bond en avant les modèles énergétiques traditionnels en faveur de solutions énergétiques abordables, stables et plus propres.
Combustibles fossiles = risque géopolitique, pas force
La Heritage Foundation soutient que la domination des combustibles fossiles renforcera la puissance géopolitique des États-Unis. Mais l’histoire suggère le contraire.
Les chocs pétroliers (comme les crises de 1973 et de 2022) provoquent une instabilité économique.
Les pays qui dépendent des exportations de combustibles fossiles (Russie, Venezuela) sont confrontés à de graves fluctuations économiques.
L’énergie verte réduit la dépendance à l’égard de fournisseurs géopolitiquement instables, comme les pétro-états. D’autre part, les panneaux solaires, les batteries et les véhicules électriques continueront de fonctionner, peu importe ce qui se passe dans leur pays d’origine.
Les pays qui investissent dans les énergies renouvelables se protègent donc de la volatilité des prix et renforcent la sécurité énergétique.
La grande question : les États-Unis parient-ils sur le passé au lieu de l’avenir??
Au lieu de doubler la mise sur les combustibles fossiles, la véritable opportunité est de mener la transition verte. Les États-Unis ont le talent, le capital et la technologie pour dominer l’énergie propre, mais vont-ils saisir l’occasion, ou laisser la Chine prendre les devants??
Qu’en pensez-vous?? La domination des combustibles fossiles est-elle une stratégie viable ou un pari perdant à long terme?? Discutons.
Planification de la gestion intégrée des ressources énergétiques (PGIRE) : L’avenir de la transition énergétique du Québec
Le Québec est à un tournant décisif de son évolution énergétique. L’électrification s’accélère et nous devons moderniser notre réseau, intégrer les énergies renouvelables et assurer la sécurité énergétique. Notre Planification intégrée des systèmes énergétiques (PISE) propose une feuille de route pour optimiser les ressources, équilibrer l’offre et la demande et bâtir un avenir durable. Construisons ensemble un système énergétique résilient !
Introduction : le Québec à la croisée des chemins de l’électrification
Alors que le virage mondial vers la décarbonisation s’accélère, le Québec se trouve à un moment charnière. La province fait face à plusieurs défis, notamment la nécessité de moderniser les infrastructures du réseau, d’améliorer la fiabilité, d’intégrer des sources d’énergie renouvelable croissantes et de répondre à une demande accrue d’électricité dans des secteurs comme les transports et l’industrie.
Les opportunités sont tout aussi nombreuses. En tant que territoire le plus électrifié en Amérique du Nord, le Québec dispose d’une base solide grâce à ses vastes ressources hydroélectriques et à sa grande industrie de fabrication d’équipements électriques. Cette expertise positionne la province comme un leader dans les exportations d’énergie propre. Cependant, les interconnexions limitées avec les états et provinces voisins constituent un obstacle majeur, limitant la capacité du Québec à optimiser le commerce énergétique.
Réaliser une économie durable et électrifiée nécessite une approche de planification robuste et flexible qui aligne l’offre d’énergie, les infrastructures et les besoins émergents. Conscient de ces dynamiques, le Ministère de l’Économie, de l’Innovation et de l’Énergie du Québec (MEIE) du Québec a entrepris l’élaboration d’un plan de gestion intégrée des ressources énergétiques (PGIRE). Ce plan intégré vise à relever ces défis et à saisir ces opportunités, tout en mobilisant un large éventail de parties prenantes pour en assurer le succès. L’acronyme PGIRE sera utilisé dans ce document, même si l’expression planification intégrée des systèmes énergétiques (en anglais: Integrated Energy System Planning, IESP) est plus souvent utilisée dans l’industrie.
Ce document présente ma perspective personnelle sur les PGIRE en général dans le but de contribuer aux discussions en cours et de fournir des perspectives sur les meilleures pratiques et stratégies pour son développement et sa mise en œuvre efficace. Je suis un expert indépendant et je ne suis pas rémunéré par le gouvernement ou Hydro Québec .
Qu’est-ce que la planification intégrée des systèmes énergétiques ?
La planification intégrée des systèmes énergétiques est un cadre stratégique qui coordonne le développement et l’exploitation de systèmes énergétiques interconnectés. En intégrant plusieurs vecteurs énergétiques, tels que l’électricité, le gaz naturel, l’hydrogène et l’énergie thermique dans des secteurs comme les transports, les bâtiments et l’industrie, le PGIRE permet une distribution d’énergie efficace, résiliente et durable. Par exemple, un PGIRE pourrait documenter les scénarios futurs de demande d’électricité dans une ville en pleine croissance, identifier des sources d’énergie renouvelable potentielles comme des parcs éoliens ou solaires pour répondre à cette demande, et planifier la sortie progressive du gaz naturel pour le chauffage, ainsi que les mises à niveau nécessaires des infrastructures de transmission et de distribution. Cela garantit un équilibre entre l’offre et la demande d’énergie, tout en minimisant les risques, les coûts et les impacts environnementaux, et en améliorant la fiabilité et la résilience.
La transition énergétique implique une électrification accrue, reflétant l’importance croissante de l’électricité dans le chauffage, les transports et les processus industriels. Cependant, d’autres sources d’énergie continueront d’être utilisées, telles que le gaz naturel renouvelable et la biomasse pour le chauffage. De plus, pendant les prochaines décennies, les combustibles fossiles continueront à être utilisés, bien que de manière réduite. En intégrant diverses sources d’énergie, technologies et secteurs, le PGIRE garantit que le système énergétique évolue pour répondre aux objectifs sociétaux, économiques et environnementaux.
Le PGIRE diffère de la planification intégrée des ressources (en anglais: Integrated Resource Planning, IRP), souvent utilisée par les services publics électriques pour prévoir et répondre à la demande d’électricité au sein du système électrique. Contrairement aux IRP des compagnies d’électricité, le PGIRE englobe plusieurs services publics et sources d’énergie, met l’accent sur l’efficacité énergétique et souligne une coordination systémique globale. Certains gouvernements, comme la Californie, mènent des « IRP » à l’échelle de l’État qui fonctionnent effectivement comme des PGIRE, ce qui peut prêter à confusion.
Meilleures pratiques dans le PGIRE
La planification intégrée des systèmes énergétiques implique une approche holistique et prospective pour aligner l’offre d’énergie, les infrastructures et les besoins. Pour garantir une mise en œuvre efficace, certaines meilleures pratiques doivent être adoptées :
1. Orientation stratégique
Mandat clair : Les décideurs définissent une vision stratégique soutenue par des politiques claires, visant des objectifs en matière d’énergie renouvelable, de réduction des émissions, de fiabilité, de résilience, d’accessibilité financière et d’efficacité des coûts.
Analyse de scénarios : Tester plusieurs scénarios prépare à un large éventail de développements potentiels.
Adaptabilité : Des mises à jour régulières garantissent que le plan reste pertinent face aux évolutions technologiques, politiques et conjoncturelles.
2. Collaboration inclusive
Engagement des parties prenantes : Une participation large reflète les priorités sociétales, favorise la confiance et assure la responsabilité.
Approche interdisciplinaire : Une collaboration intersectorielle évite une planification cloisonnée et favorise des solutions intégrées.
3. Fondations solides
Décisions basées sur les données : Des modèles de prévision précis garantissent des décisions informées et fiables, particulièrement pour ce qui est des impacts économiques des scénarios.
Financement et ressources : Des investissements financiers suffisants soutiennent le développement des infrastructures et l’innovation.
Exécution et supervision : Un suivi continu assure le respect du plan et permet de relever les défis émergents.
En suivant ces pratiques, le PGIRE peut créer un système énergétique durable, résilient et inclusif qui s’adapte aux besoins futurs. Par exemple, le Danemark a réussi à mettre en œuvre des éléments de planification intégrée en combinant l’énergie éolienne avec les systèmes de chauffage urbain, augmentant ainsi l’efficacité énergétique et réduisant les émissions. Alors que le Québec entame son parcours PGIRE, ces principes servent de lignes directrices essentielles pour naviguer dans les complexités de la transition énergétique et assurer un succès à long terme.
Parties prenantes clés dans le PGIRE
Le succès d’un PGIRE repose sur une collaboration efficace entre diverses parties prenantes. Les principaux contributeurs incluent les gouvernements et organismes de réglementation, les services publics, les opérateurs de réseau, les fabricants d’équipements, les leaders de l’innovation, les communautés locales et les groupes de défense. Cet effort collectif garantit que l’expertise issue de divers domaines façonne un système énergétique résilient et inclusif.
1. Gouvernements et organismes de réglementation :
Les ministères provinciaux, comme le MEIE au Québec, supervisent et régulent le processus de planification.
Les organismes de réglementation énergétique, tels que la Régie de l’énergie, assurent la conformité et la responsabilité.
2. Services publics et opérateurs de réseau :
Les services publics, comme Hydro-Québec et Énergir, gèrent la production, la transmission et la distribution d’énergie.
L’opérateur de systèmes indépendants (Independent System Operators, ISO), lorsqu’il existe, coordonnent la faisabilité technique et la gestion du réseau. Note: il n’y a pas d’opérateur indépendant au Québec.
3. Contributeurs à la connaissance et à l’innovation :
Les institutions académiques et de recherche offrent une expertise, des analyses de données et des solutions innovantes. Le centre de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) pourrait contribuer, surtout s’il s’intègre mieux au tissu industriel du Québec.
Les experts du secteur privé, comme les cabinets d’ingénierie et de conseil, apportent des connaissances sur les énergies renouvelables, le stockage et les réglementations.
Les fabricants d’équipements assurent la conception et l’optimisation des composants nécessaires au fonctionnement des systèmes énergétiques.
4. Parties prenantes locales et communautaires :
Les gouvernements locaux et municipalités adressent les besoins énergétiques spécifiques des villes.
Les communautés autochtones défendent leurs priorités, leurs droits et leurs préoccupations.
Les groupes communautaires et le grand public assurent l’adhésion et reflètent les valeurs sociétales.
Les organisations non gouvernementales (ONG), y compris les associations industrielles et commerciales, enrichissent le processus par des perspectives variées, défendant souvent la durabilité, l’équité et des solutions innovantes qui peuvent aider à combler les fossés entre les communautés, les gouvernements et les industries.
Responsabilité pour le développement et le suivi du PGIRE
Le développement et la supervision d’un plan de gestion intégrée des ressources énergétiques doivent être confiés à une entité indépendante dotée d’une expertise technique, d’impartialité et de solides capacités d’engagement des parties prenantes.
Au Québec, ce rôle a été assumé par le MEIE. Généralement, les ministères gouvernementaux sont bien placés pour diriger les initiatives de PGIRE grâce à leur indépendance, leur représentation étendue des parties prenantes et leur autorité pour répondre aux besoins énergétiques à grande échelle. Cependant, ils nécessitent souvent un soutien technique et opérationnel de la part de cabinets d’ingénierie ou de conseil stratégique.
D’autres entités potentielles pour superviser le PGIRE incluent :
Organismes de réglementation énergétique : Ces organismes garantissent la conformité et la responsabilité grâce à une supervision indépendante. Toutefois, leur accent sur la régulation peut limiter leur capacité à diriger une planification stratégique.
Opérateurs de systèmes indépendants (Independent System Operators, ISO) ou organisations régionales de transmission (Regional Transmission Organizations, RTO) : Ces organisations possèdent une expertise technique et opérationnelle solide, mais leur champ d’action se limite souvent aux réseaux électriques, excluant d’autres sources d’énergie.
Services publics : Les services publics peuvent assumer la responsabilité de la planification à condition de couvrir un large éventail de domaines énergétiques. Au Québec, cependant, aucun service public unique ne domine à la fois les marchés de l’électricité et du gaz naturel, rendant essentiel une collaboration ou un soutien de la part d’entités gouvernementales. Assurer l’indépendance des services publics reste également un défi, particulièrement pour ceux détenus par des investisseurs.
Consortiums collaboratifs : Les partenariats incluant des gouvernements, des services publics, des institutions académiques et des experts du secteur privé peuvent équilibrer expertise et leadership, mais nécessitent une gouvernance claire pour maintenir le focus et l’autorité.
Résultats attendus et calendrier
Le principal résultat d’un PGIRE est une feuille de route complète pour le système énergétique. Cette feuille de route doit :
Tenir compte de diverses sources d’énergie : intégrer l’électricité, le gaz naturel renouvelable, l’hydrogène, la biomasse et les combustibles fossiles (en transition) tout en définissant des stratégies pour intégrer les nouvelles technologies énergétiques et éliminer progressivement les sources non durables.
Répondre aux besoins des communautés : aborder les besoins et priorités énergétiques uniques des différentes communautés, notamment en matière d’accessibilité financière, d’accessibilité physique et de considérations culturelles, particulièrement pour les communautés autochtones et les régions mal desservies.
Établir une vision à long terme : fournir des prévisions de la demande, des plans de ressources et des stratégies d’investissement alignées sur les objectifs climatiques, tels que la réduction des émissions de gaz à effet de serre et l’amélioration de l’efficacité énergétique.
Proposer des étapes détaillées de mise en œuvre : offrir des recommandations politiques, des stratégies de mise à niveau des infrastructures, des stratégies de financement et des étapes précises avec des échéanciers pour garantir une exécution fluide.
Cette approche garantit un système énergétique équilibré, inclusif et prêt pour l’avenir. Le processus de PGIRE s’étend généralement sur 18 à 36 mois, selon l’ampleur et la complexité du projet. Les feuilles de route des systèmes énergétiques sont périodiquement révisées pour rester pertinentes et s’adapter aux conditions changeantes. Les mises à jour intègrent les nouvelles technologies, les évolutions du marché, les changements de politiques et les défis imprévus. Les domaines en évolution rapide, tels que l’intégration des énergies renouvelables ou la résilience du réseau, peuvent nécessiter un suivi annuel. Des rapports transparents renforcent la confiance du public et la responsabilité.
Portée géographique
Le plan de gestion intégrée des ressources énergétiques peut être mis en œuvre à différents niveaux géographiques, chacun offrant des avantages et des défis uniques :
PGIRE au niveau de la ville
Intérêt : adapté pour répondre aux demandes locales en énergie et aux défis urbains, tels que l’électrification des transports ou le chauffage urbain.
Avantages : solutions personnalisées avec une forte implication communautaire et une gouvernance simplifiée.
Défis : impact limité sur les systèmes régionaux plus larges.
Exemple : La Renewable City Strategy (RCS) de Vancouver vise à transitionner la ville vers 100 % d’énergie renouvelable d’ici 2050 dans tous les secteurs, y compris les bâtiments, les transports et les systèmes énergétiques. Voir https://vancouver.ca/files/cov/renewable-city-strategy-booklet-2015.pdf.
PGIRE au niveau régional, provincial ou étatique
Intérêt : équilibre les ressources énergétiques entre les zones urbaines et rurales, soutenant à la fois les besoins industriels et communautaires.
Avantages : partage élargi des ressources et renforcement de la résilience grâce à une collaboration régionale.
Défis : nécessite une coordination entre les municipalités et l’alignement de priorités diverses.
Exemple 1 : Le plan Integrated Resource Plan (IRP) de la Californie harmonise l’énergie renouvelable et l’intégration urbaine-rurale. Il est mis à jour tous les deux ans pour tenir compte des nouvelles exigences politiques, des objectifs d’intégration des énergies renouvelables et des défis de fiabilité du réseau. Voir https://avaenergy.org/integrated-resource-plan/.
Intérêt : supervise les transitions énergétiques à grande échelle, alignant les politiques nationales sur les objectifs climatiques et la sécurité énergétique.
Avantages : assure la cohérence des politiques et tire parti des économies d’échelle.Défis : peut négliger les spécificités régionales et les besoins communautaires particuliers.
Exemple 2 : Le programme Clean Power 2030 (CP2030) de la Grande-Bretagne vise à garantir que la puisse répondre à ses besoins énergétiques principalement grâce à des sources renouvelables d’ici 2030. Cela inclut l’expansion massive des capacités d’énergie éolienne en mer, solaire, et du stockage par batteries, ainsi que l’extension de la durée de vie des centrales nucléaires existantes. Le programme prévoit des investissements annuels estimés à 40 milliards de livres sterling, ainsi que la construction de 1?000 km de lignes électriques et de 4?500 km de câbles sous-marins. Notons que la production éolienne en Grande-Bretagne se fait principalement au Nord, tandis que la demande d’énergie est plus élevée au Sud, une situation similaire à celle du Québec. Voir https://www.neso.energy/publications/clean-power-2030.
PGIRE au niveau continental ou multinational
Intérêt : facilite le commerce énergétique transnational, le partage des ressources et le développement des infrastructures.
Avantages : soutient les projets à grande échelle et la stabilité énergétique régionale.
Défis : implique une gouvernance complexe et un alignement des politiques transfrontalières.
Le succès d’un PGIRE repose largement sur son exécution. Un plan méticuleusement conçu ne peut aboutir sans un chemin clair vers sa mise en œuvre, une supervision robuste et une capacité d’adaptation continue. Les éléments clés d’une exécution réussie incluent :
Alignement avec les priorités : Les organismes de réglementation des services publics et les autres parties prenantes doivent s’assurer que les investissements sont alignés sur les priorités définies dans la feuille de route du PGIRE. Les actifs non rentabilisés et les projets mal alignés peuvent engendrer de l’opposition, gaspiller des ressources et retarder les objectifs.
Gestion flexible et adaptative : À mesure que les technologies, les marchés et les politiques évoluent, le système énergétique doit rester flexible. Des mises à jour régulières du PGIRE et l’intégration continue de nouvelles données permettront aux parties prenantes de répondre efficacement aux défis et opportunités émergents.
Intégration technologique : Exploiter les technologies émergentes qui favorisent la transition énergétique, telles que le stockage d’énergie, les véhicules électriques, l’éolien et le solaire, l’IA, les analyses avancées, la réponse à la demande et les systèmes de surveillance en temps réel, est essentiel. Pour les services publics et les producteurs d’énergie indépendants, ces outils permettent une prévision plus précise de la demande et de la production d’énergie renouvelable, optimisent les systèmes de production (comme l’hydroélectricité) et améliorent l’équilibrage des réseaux. Du point de vue des consommateurs, l’IA peut révolutionner la gestion de l’énergie en optimisant en temps réel le chauffage, la climatisation, la recharge des véhicules électriques, le stockage local et l’éclairage, en fonction des schémas d’occupation et d’utilisation. Ces innovations permettent une collaboration renforcée entre les services publics et les utilisateurs pour atteindre une durabilité accrue, une meilleure efficacité des coûts et une résilience énergétique.
Coordination des parties prenantes : Une exécution efficace nécessite une collaboration sans faille entre les gouvernements fédéraux et provinciaux, les municipalités, les services publics, les producteurs d’énergie indépendants, les utilisateurs commerciaux et industriels, la chaîne d’approvisionnement en électricité, les acteurs existants des combustibles fossiles et les groupes communautaires. Des canaux de communication clairs et des rôles bien définis sont essentiels pour assurer l’alignement et éviter les erreurs. Cette approche inclusive garantit que toutes les parties prenantes contribuent à une transition énergétique résiliente et efficace.
Confiance publique et transparence : Des rapports transparents sur les progrès renforcent la confiance du public et assurent un soutien à long terme. Par exemple, la communication transparente du Danemark sur ses projets éoliens a considérablement augmenté l’adhésion publique, accélérant l’adoption des énergies renouvelables et l’atteinte d’objectifs climatiques ambitieux. Les parties prenantes doivent s’engager activement auprès des communautés pour maintenir la responsabilité et garantir l’inclusivité.
Investissements dans les infrastructures : Des investissements adéquats et opportuns dans les infrastructures critiques, comme les mises à niveau des réseaux, l’intégration des énergies renouvelables et les systèmes de stockage d’énergie, sont essentiels. Ces investissements doivent être planifiés pour gérer la croissance future et les événements météorologiques extrêmes.
Risques d’échec
Les risques qui peuvent mener à une exécution inefficace du PGIRE incluent :
Défis de croissance : Les services publics nord-américains, qui ont connu une croissance limitée depuis 2000, doivent adapter et étendre leurs opérations par un facteur de 3 ou 4 d’ici 2050 (bien que ce besoin soit moins prononcé au Québec, étant donné son haut niveau d’électrification). Cette transformation exige que la chaîne d’approvisionnement électrique — englobant les fabricants, les prestataires de services professionnels et les développeurs d’infrastructures — se développe également. Cela nécessitera des stratégies innovantes, des investissements substantiels et une coordination complète des parties prenantes.
Fiabilité et résilience : À mesure que les services publics deviennent le principal système de fourniture d’énergie, ils doivent améliorer la fiabilité (minimiser les pannes). Ils doivent également renforcer la résilience (assurer une récupération rapide et une adaptabilité, particulièrement lors d’événements climatiques extrêmes).
Rigidité : Une adhésion rigide à des plans dépassés peut conduire à des inefficacités et à des opportunités manquées.
Sous-investissement : Un financement insuffisant des infrastructures risque de provoquer des pannes, des goulots d’étranglement et des réactions négatives du public.
Fragmentation des parties prenantes : Un manque de coordination entre les acteurs clés compromet les progrès et gaspille les ressources.
Inaction retardée : L’hésitation à s’adapter aux conditions changeantes exacerbe les défis existants, retardant les échéanciers pour atteindre les objectifs.
En abordant ces risques de manière proactive et en priorisant l’excellence dans l’exécution, le Québec peut s’assurer que son PGIRE tient sa promesse d’un avenir énergétique résilient et durable.
Recommandations pour le Québec
Établir un organisme de planification indépendant : Envisager une agence de planification énergétique indépendante pour le Québec, inspirée par des entités comme l’Independent Electricity System Operator (IESO) de l’Ontario.
Favoriser l’engagement des parties prenantes : Promouvoir l’implication des municipalités, des communautés autochtones et des acteurs du secteur privé peut enrichir le processus de planification en intégrant des perspectives et des expertises diverses.
Exploiter les forces existantes : S’appuyer sur l’expertise d’Hydro-Québec dans l’hydroélectricité et la gestion des réseaux de transmission ainsi que sur la grande chaîne d’approvisionnement électrique du Québec.
Se concentrer sur la résilience : Prioriser les mises à niveau des infrastructures pour s’adapter à l’électrification et aux événements météorologiques extrêmes.
Définir des indicateurs clairs : Établir des indicateurs de performance pour suivre les progrès et adapter les plans si nécessaire.
Conclusion
Le plan de gestion intégrée des ressources énergétiques offre au Québec une feuille de route vers un avenir durable et électrifié, favorisant la résilience énergétique, la croissance économique et la protection de l’environnement. En adoptant les meilleures pratiques, en relevant les défis d’exécution et en alignant les efforts sur les forces provinciales, le Québec peut se positionner comme un leader mondial dans la transition énergétique.
Integrated Energy System Planning (IESP): The Future of Québec’s Energy Transition
Québec stands at a pivotal moment in its energy evolution. With electrification accelerating, we must modernize our grid, integrate renewables, and ensure energy security. Our Integrated Energy System Planning (IESP) framework offers a roadmap to optimize resources, balance supply and demand, and build a sustainable future. Let’s shape an efficient and resilient energy system!
Introduction: Québec at the Crossroads of Electrification
As the global shift toward decarbonization accelerates, Québec stands at a pivotal juncture. The province faces several challenges, including the need to modernize grid infrastructure, improve reliability, integrate growing renewable energy sources, and address increasing electricity demand in sectors such as transportation and industry.
Opportunities are equally abundant. As the most electrified jurisdiction in North America, Québec has a strong foundation in its vast hydroelectric resources and its large electrical equipment manufacturing industry. This expertise positions the province to lead in clean energy exports. However, limited interconnections with neighbouring states and provinces present a significant hurdle, constraining Québec’s ability to optimize energy trade.
Achieving a sustainable, electrified economy requires a robust and flexible planning approach that aligns energy supply, infrastructure, and emerging demands. Recognizing these dynamics, Québec’s Ministry of Economy, Innovation and Energy (Ministère de l’Économie, de l’Innovation et de l’Énergie du Québec (MEIE)) has initiated work on an Integrated Energy System Planning (IESP; in French: Plan intégré des ressources énergétiques, PGIRE). This integrated plan aims to navigate these challenges and opportunities effectively, engaging a diverse set of stakeholders to ensure its success.
This document outlines my own perspective on IESP, aiming to contribute to ongoing discussions and provide insights into best practices and strategies for its development and effective implementation. I am an independent consultant and I am not paid by the government or Hydro Québec .
What Is Integrated Energy System Planning?
Integrated Energy System Planning is a strategic framework that coordinates the development and operation of interconnected energy systems. By integrating multiple energy carriers such as electricity, natural gas, hydrogen, and thermal energy across sectors like transportation, buildings, and industry, IESP enables efficient, resilient, and sustainable energy delivery. For example, an IESP could document future electricity demand scenarios in a rapidly growing city, identify potential renewable energy sources like wind or solar farms to meet this demand, and plan the phase-out of natural gas for heating, along with the necessary transmission and distribution infrastructure upgrades. This ensures that energy supply and demand remain balanced while minimizing risks, costs, and environmental impacts, and improving reliability and resilience.
The energy transition entails greater electrification, reflecting the increasing importance of electricity in heating, transportation, and industrial processes. However, other energy sources will still be used, such as renewable natural gas and biomass for heat. Also, for the next few decades, fossil fuels will continue to be used, albeit in a diminishing way. By integrating various energy sources, technologies, and sectors, IESP ensures that the energy system evolves to meet societal, economic, and environmental goals.
IESP differs from Integrated Resource Planning (IRP), which electric utilities often use to forecast and meet electricity demand within the bulk power system. Unlike utility-focused IRPs, IESP encompasses multiple utilities and energy sources, prioritizes energy efficiency, and emphasizes comprehensive system-wide coordination. Some governments, like California, conduct statewide “IRPs” that effectively function as IESPs, which can cause confusion.
Best Practices in IESP
Integrated Energy System Planning involves a holistic and forward-looking approach to align energy supply, infrastructure, and demands. To ensure effective implementation, certain best practices must be embraced:
1. Strategic Direction
Clear Mandate: Policymakers outline a strategic vision supported by clear policies, targeting renewable energy goals, emission reductions, reliability, resilience, affordability, and cost efficiency.
Scenario Analysis: Testing multiple scenarios prepares for a range of potential developments.
Adaptability: Regular updates ensure the plan remains relevant amidst evolving technologies, policies, and conditions.
Data-Driven Decisions: Accurate forecasting models ensure informed and reliable decision-making, particularly in terms of the economic impacts of the scenarios.
Funding and Resources: Adequate financial investments support infrastructure development and innovation.
Enforcement and Oversight: Continuous monitoring ensures adherence to the plan and addresses emerging challenges.
By following these practices, IESP can create a sustainable, resilient, and inclusive energy system that adapts to future needs. For instance, Denmark has successfully implemented elements of integrated planning by combining wind energy with district heating systems, resulting in increased energy efficiency and reduced emissions. As Québec embarks on its IESP journey, these principles serve as essential guidelines to navigate the complexities of the energy transition and achieve long-term success.
Key Stakeholders in IESP
Integrated Energy System Planning succeeds when diverse stakeholders collaborate effectively. Key contributors include government and regulatory bodies, utilities, grid operators, equipment manufacturers, knowledge and innovation leaders, local communities, and advocacy groups. This collective effort ensures that expertise from various domains shapes a resilient and inclusive energy system.
Government and Regulatory Bodies:
Provincial (state) departments, like the MEIE in Québec, oversee and regulate the planning process.
Energy regulators, such as utility commissions or energy boards (Régie de l’énergie in Québec), ensure compliance and accountability.
Utilities and Grid Operators:
Utilities, like Hydro-Québec and Energir, handle energy generation, transmission, and distribution.
Independent System Operators (ISOs) and Regional Transmission Organizations (RTOs), when they exists, manage the grid and technical feasibility where applicable. Note: there is no independent operator in Québec.
Knowledge and Innovation Contributors:
Academic and research institutions offer expertise, data analysis, and innovative solutions. The Hydro-Québec research centre (IREQ) could contribute, especially if it integrates better into Quebec’s industrial fabric.
Private sector experts, such as engineering and business consulting firms, provide knowledge in renewable energy, energy storage, advanced technologies, regulations, and experiences from other jurisdictions.
Equipment manufacturers provide indispensable expertise in the design, production, and optimization of the components needed to build and maintain energy systems, ensuring a robust and adaptive supply chain.
Local and Community Stakeholders:
Local governments and municipalities address city-specific energy needs and integration efforts.
Indigenous communities advocate for rights, priorities, and land use considerations.
General public and community groups reflect societal values and secure buy-in for proposed changes.
Non-Governmental Organizations (NGOs), including industry and business associations, offer diverse perspectives, often championing sustainability, equity, and innovative solutions that can help bridge gaps between communities, governments, and industries.
Responsibility for IESP Development and Monitoring
The development and oversight of an IESP should be managed by an independent entity equipped with technical expertise, impartiality, and strong stakeholder engagement capabilities.
In Québec, this role has been taken on by the MEIE. Generally, government ministries are well suited to lead IESP initiatives due to their independence, broad stakeholder representation, and authority to address large-scale energy needs. However, they often require technical and operational support from engineering or strategy consulting firms.
Other potential entities to oversee IESP include:
Energy Regulators: These bodies ensure compliance and accountability through independent oversight. However, their focus on regulation might limit leadership in strategic planning.
Independent System Operators (ISOs) or Regional Transmission Organizations (RTOs): These organizations have strong technical knowledge and operational expertise but are limited by their focus on electricity grids, excluding other energy sources.
Utilities: Utilities may lead planning provided they have sufficient coverage across energy sectors. In Québec, however, no single utility dominates both electricity and natural gas markets, making collaborative leadership or support from government entities essential. Ensuring independence of utilities also remains a challenge, particularly for investor-owned utilities.
Collaborative Consortia: Partnerships that include government, utilities, academia, and private sector experts can balance expertise and leadership but require clear governance to maintain focus and authority.
Outputs and Timeline
The primary output of an IESP is a comprehensive energy system roadmap. This roadmap must:
Account for Diverse Energy Sources: Incorporate electricity, renewable natural gas, hydrogen, biomass, and fossil fuels (in transition) while outlining strategies for integrating new energy technologies and phasing out unsustainable sources.
Meet Community Needs: Address the unique energy demands and priorities of various communities, including affordability, accessibility, and cultural considerations, particularly for Indigenous communities and underserved regions.
Establish a Long-Term Vision: Provide demand forecasts, resource plans, and investment strategies that align with climate goals, such as reducing greenhouse gas emissions and increasing energy efficiency.
Detailed Implementation Steps: Offer policy recommendations, infrastructure upgrade strategies, funding strategies, and specific milestones with timelines to ensure smooth execution.
This approach ensures a balanced, inclusive, and future-ready energy system. The IESP process typically spans 18 to 36 months, depending on scope and complexity. Energy system roadmaps are periodically revised to stay relevant and adapt to changing conditions. Updates integrate new technologies, market shifts, policy changes, and unexpected challenges. Fast-evolving areas like renewable integration or grid resilience may need annual monitoring. Transparent reporting builds public trust and accountability.
Geographic Scope
Integrated Energy System Planning can be implemented at different geographic levels, each offering unique advantages and challenges:
City-Level IESP
Focus: Tailored to address local energy demands and urban challenges, such as electrifying transportation or district heating.
Advantages: Provides customized solutions with strong community engagement and simplified governance.
Challenges: Limited impact on broader regional systems.
Example: Vancouver’s Renewable City Strategy (RCS) is a comprehensive plan designed to transition the city to 100% renewable energy by 2050 across all sectors, including buildings, transportation, and energy systems. See https://vancouver.ca/files/cov/renewable-city-strategy-booklet-2015.pdf.
Regional, Provincial, or State-Level IESP
Focus: Balances energy resources across cities and rural areas, supporting industrial and community needs.
Advantages: Enables broader resource sharing and builds resilience through regional collaboration.
Challenges: Requires coordination across municipalities and alignment of diverse priorities.
Example 1: California’s Integrated Resource Plan (IRP) harmonizes renewable energy and urban-rural integration. It is updated every two years to account for new policy mandates, renewable integration goals, and grid reliability challenges. See https://avaenergy.org/integrated-resource-plan/.
Example 2: Great Britain’s Clean Power 2030 (CP2030) programme aims to ensure that the country can meet its energy needs primarily from renewable sources by 2030. This includes the massive expansion of offshore wind, solar, and battery storage capacity, as well as extending the life of existing nuclear power plants. The programme includes an estimated annual investment of £40 billion, as well as the construction of 1,000 km of power lines and 4,500 km of submarine cables. It should be noted that wind power production in Great Britain is mainly in the North, while energy demand is higher in the South, a situation like that of Québec. See https://www.neso.energy/publications/clean-power-2030.
Continental or Multi-Country IESP
Focus: Facilitates transnational energy trade, resource sharing, and infrastructure development.
Advantages: Supports large-scale projects and regional energy stability.
Challenges: Involves complex governance and cross-border policy alignment.
The success of an IESP depends heavily on its execution. A meticulously designed plan will fall short without a clear pathway to implementation, robust oversight, and ongoing adaptability. Key elements of successful execution include:
Alignment with Priorities: Energy regulators and other stakeholders must ensure the investments align with the priorities set forth in the IESP roadmap. Stranded assets and misaligned projects can cause opposition, waste resources, and delay goals.
Flexible and Adaptive Management: As technologies, markets, and policies evolve, the energy system must remain flexible. Regular updates to the IESP and the continuous incorporation of new data will allow stakeholders to respond effectively to emerging challenges and opportunities.
Technological Integration: Leveraging emerging technologies that drive the energy transition—such as energy storage, electric vehicles, wind and solar generation, AI, advanced analytics, demand response, and real-time monitoring systems—is essential. For utilities and independent power producers, these tools enable more accurate demand and renewable generation forecasting, optimize hydroelectric and other generation systems, improve grid balancing, and facilitate early identification of potential failures. From the perspective of energy users, AI can revolutionize energy management by optimizing heating, cooling, EV charging, local energy storage, and lighting in real time based on occupancy and usage patterns. For industrial plants, smart solutions can minimize energy costs and identify opportunities to shift toward cleaner energy resources like electricity as a heat source. These innovations empower both utilities and energy consumers to collaborate in achieving enhanced sustainability, cost effectiveness, and energy resilience.
Stakeholder Coordination: Effective execution requires seamless collaboration among federal and provincial (state) governments, cities, utilities and independent power producers, commercial and industrial energy users, the electricity supply chain, existing fossil fuel industry players, and community groups. Clear communication channels and well-defined roles are essential to ensure alignment and prevent missteps. This collaborative and inclusive approach ensures that all stakeholders contribute to a resilient and efficient energy transition.
Public Trust and Transparency: Transparent reporting on progress fosters public trust and secures long-term support. For instance, Denmark’s transparent communication regarding its wind energy projects has significantly increased public buy-in, helping to accelerate renewable energy adoption and achieve ambitious climate goals. Stakeholders must actively engage with communities to maintain accountability and ensure inclusivity.
Infrastructure Investments: Adequate and timely investment in critical infrastructure—such as grid upgrades, renewable energy integration, and energy storage systems—is essential. These investments must be planned to handle future growth and extreme weather events.
Risks of Failure
The risks that could lead to ineffective IESP execution include:
Growth Challenges: North American electric utilities, which have experienced limited growth since 2000, must adapt and scale operations by a factor of perhaps 3 or 4 by 2050 (but much less in Québec given its already high electrification level) to meet the demands of increasing electrification. This transformation demands the electricity supply chain—encompassing manufacturers, professional service providers, and infrastructure developers—to scale as well. Addressing this monumental operational, financial, and logistical challenge will require innovative strategies, substantial investments, and comprehensive stakeholder coordination.
Reliability and Resilience: As utilities transition into becoming the primary energy delivery system within the economy, they must enhance reliability (minimizing outages) and resilience (ensuring robust recovery and adaptability, particularly during extreme weather events).
Inflexibility: Rigid adherence to outdated plans can lead to inefficiency and missed opportunities.
Underinvestment: Insufficient funding for infrastructure development risks blackouts, bottlenecks, and public backlash.
Stakeholder Fragmentation: Lack of coordination among key players undermines progress and wastes resources.
Delayed Action: Hesitation in adapting to changing conditions exacerbates existing challenges, pushing back timelines for achieving goals.
By proactively addressing these risks and prioritizing execution excellence, Québec can ensure that its IESP delivers on its promise of a resilient and sustainable energy future.
Recommendations for Québec
Establish an Independent Planning Body: Consider an independent energy planning agency for Québec, modelled after entities like Ontario’s Independent Electricity System Operator (IESO).
Foster Stakeholder Engagement: Promoting the involvement of municipalities, Indigenous communities, and private sector actors can enrich the planning process by incorporating diverse perspectives and expertise.
Leverage Existing Strengths: Build on Hydro-Québec’s expertise in hydroelectricity and transmission grid management and on the large electricity supply chain in Québec.
Focus on Resilience: Prioritize infrastructure upgrades to accommodate electrification and extreme weather events.
Set Clear Metrics: Define performance indicators to track progress and adapt plans as necessary.
Conclusion
Integrated Energy System Planning offers Québec a roadmap to a sustainable, electrified future, fostering energy resilience, economic growth, and environmental stewardship. By embracing best practices, addressing execution challenges, and aligning efforts with provincial strengths, Québec can position itself as a global leader in the energy transition.
La taxe sur le carbone est devenue un point central dans le débat électoral fédéral au Canada, reflétant le défi de concilier croissance économique, durabilité environnementale et soutien public. En tant qu’outil largement discuté pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, elle met en lumière la tension entre l’urgence de l’action climatique et les impacts économiques et sociaux des décisions politiques. Bien que la tarification du carbone soit importante, s’appuyer uniquement sur les signaux de prix est insuffisant pour parvenir à une transformation durable. Des comparaisons avec la transition des voitures à chevaux aux automobiles montrent qu’un succès dépend de l’innovation, mais aussi d’efforts concertés en vue d’établir des réglementations et des infrastructures, et non pas simplement d’une taxe sur le fumier.
Les objectifs des outils de politique carbone
L’objectif ultime des politiques carbone devrait être de réduire, voire d’éliminer durablement, les émissions mondiales de gaz à effet de serre. Pour y parvenir, il est nécessaire de déployer des outils stratégiques au fur et à mesure de l’évolution des technologies et des profils d’émissions. Cependant, des politiques axées sur l’efficacité à court terme risquent d’améliorer les systèmes d’énergies fossiles au lieu de promouvoir des alternatives zéro émission. Par exemple, des subventions visant à améliorer l’efficacité des centrales électriques au charbon pourraient réduire temporairement les émissions, mais prolonger la durée de vie de ces centrales, retardant ainsi les investissements dans les énergies renouvelables et augmentant les coûts à long terme.
Une stratégie plus efficace donne la priorité à un investissement précoce dans les technologies zéro émission, garantissant qu’elles peuvent être mises à l’échelle et devenir rentables avec le temps. La transition vers des systèmes propres dès que possible minimise le gaspillage de ressources et accélère la décarbonisation. Trouver cet équilibre est crucial : les politiques doivent éviter les perturbations économiques tout en obtenant un large soutien du public et des industries pour un changement transformateur.
Éviter les conséquences non intentionnelles
Les politiques carbone doivent prendre en compte les émissions mondiales en évitant les scénarios où les efforts nationaux déplacent les émissions en externalisant la production vers des régions avec des réglementations environnementales plus laxistes, sapant ainsi leur impact. Par exemple, l’externalisation de la production vers des pays comme la Chine, où le charbon domine le mix énergétique, a été associée à une augmentation des émissions mondiales malgré les réductions dans les pays occidentaux.
Les politiques doivent également minimiser les réactions négatives du public. Les taxes très visibles, par exemple celles imposées sur le carburant, peuvent être injustes envers les personnes qui n’ont pas accès à des options plus vertes. À la place, il serait préférable d’instaurer des subventions pour l’achat de voitures électriques ainsi que des amendes pour les voitures polluantes, lorsque des solutions alternatives existent, afin de promouvoir l’équité. De plus, les politiques doivent éviter la fermeture d’industries lorsque des alternatives durables ne sont pas encore développées, garantissant ainsi la résilience économique pendant la transition.
Innovation et changement structurel
La décarbonisation nécessite de l’innovation et des changements structurels, et pas seulement une redistribution des ressources. Un financement précoce de la recherche et du développement (R&D) public est essentiel pour créer et adopter de nouvelles technologies, qui peuvent ensuite être soutenues par des politiques de structuration du marché. Celles-ci incluent des subventions, des crédits d’impôt, des marchés publics, des mandats, des normes, des investissements publics directs et la tarification du carbone. Ces mesures établissent une base pour que les technologies propres gagnent en traction et dominent éventuellement le marché.
Les efforts devraient initialement se concentrer sur la promotion des industries renouvelables plutôt que de pénaliser l’utilisation des combustibles fossiles. Critiquer les systèmes existants sans présenter d’alternatives convaincantes n’aboutit à rien. À la place, mettre en avant et tester de nouvelles technologies propres dans des marchés de niche peut ouvrir la voie à une adoption plus large. Un soutien précoce, tel que des subventions et des crédits d’impôt, est crucial pour réduire les risques financiers qui dissuadent les investissements privés.
Le rôle de la tarification du carbone
La tarification du carbone est un outil polyvalent pour réduire les émissions, mais son efficacité dépend d’une conception et d’une mise en œuvre minutieuses. Au début de la transition, une tarification modérée du carbone pourrait ne pas encourager largement l’adoption de technologies vertes en raison de l’absence de substituts viables. Au lieu de cela, cette tarification peut conduire à des améliorations incrémentales de l’efficacité des combustibles fossiles ou à des déplacements sectoriels des émissions sans provoquer de changement structurel. Par exemple, une taxe carbone modeste pourrait encourager un passage du pétrole au gaz plutôt qu’aux énergies renouvelables.
Les systèmes de plafonnement et d’échange offrent une certitude quant à la réduction des émissions, mais introduisent une volatilité des prix, ce qui complique la planification à long terme pour les entreprises et les consommateurs. Cependant, ils présentent un avantage dans la collaboration interjuridictionnelle. Le système Québec-Californie illustre cette approche, harmonisant les objectifs régionaux et réduisant les émissions grâce à des cadres partagés.
À l’inverse, les taxes sur le carbone offrent une prévisibilité des coûts, favorisant les investissements dans des alternatives plus propres. Elles peuvent être plus facilement adaptées pour cibler les secteurs disposant d’options écologiques accessibles, comme la production d’électricité, tout en offrant des exemptions ou des taux réduits pour les industries difficiles à décarboner, telles que l’aviation ou la production de ciment. Cette flexibilité garantit l’équité et la praticabilité tout en encourageant l’innovation dans les technologies à faible émission.
En fin de compte, le choix entre les taxes sur le carbone et les systèmes de plafonnement et d’échange devrait refléter la préparation des secteurs et les objectifs régionaux, équilibrant les priorités environnementales, économiques et sociales.
Exploiter les politiques de structuration du marché tout au long du cycle de vie technologique
Les politiques de structuration du marché sont essentielles pour encourager l’adoption des technologies propres. Les différentes industries progressent à des rythmes distincts dans le développement technologique, nécessitant des approches ciblées. Les décideurs doivent reconnaître que plusieurs cycles de vie peuvent coexister simultanément dans différents secteurs :
Étape précoce : Le financement public de la R&D pose les bases de l’innovation. Les laboratoires de recherche jouent un rôle clé en effectuant des R&D essentielles et en testant de nouvelles technologies avant qu’elles ne soient déployées à plus grande échelle.
Étape de démonstration et de début de commercialisation : Les subventions et crédits d’impôt réduisent les risques financiers, permettant le déploiement initial de technologies propres. Les marchés publics accélèrent les projets de démonstration, prouvant la viabilité de ces solutions.
Étape de croissance : Les mandats et les normes aident à établir des marchés pour les technologies émergentes, tandis que les banques vertes et les financements ciblés comblent les lacunes de financement. Les décideurs doivent équilibrer l’intégration des chaînes d’approvisionnement mondiales avec le développement des capacités locales pour les composants critiques, garantissant la résilience économique. Cette approche double crée non seulement des emplois, mais renforce également le soutien public en montrant les avantages tangibles de la transition.
Étape de concurrence sur le marché : À mesure que la concurrence s’intensifie et que les économies d’échelle réduisent les coûts, des incitatifs déclinants peuvent encore combler les écarts de coûts, rendant les technologies propres plus abordables. Ces politiques facilitent une transition plus fluide pour les entreprises et les consommateurs vers des alternatives plus propres, réduisant les barrières financières et accélérant l’adoption généralisée.
Étape mature : Les pénalités financières, telles que les frais sur les technologies traditionnelles ou la tarification du carbone, deviennent des incitations efficaces pour abandonner les technologies obsolètes et polluantes. À ce stade, les alternatives propres sont largement disponibles et compétitives, faisant des pénalités un moteur solide pour finaliser la transition.
Séquencement et maintien du soutien politique
Un séquencement efficace des politiques est essentiel pour atteindre des réductions d’émissions durables tout en minimisant les perturbations économiques et la résistance publique. Les mesures précoces, telles que les marchés publics, les subventions et les réglementations sont fondamentales pour établir de nouvelles technologies. Cependant, un retrait prématuré du soutien risque de permettre aux industries établies de reprendre leur domination.
Une fois que les alternatives propres sont largement disponibles et compétitives, des pénalités ciblées sur les technologies obsolètes peuvent renforcer davantage la transition. La prévisibilité des politiques demeure cruciale, y compris en amont de leur application, ce qui permet aux parties prenantes d’avoir confiance pour planifier et investir dans des transitions à long terme. Les décideurs doivent également planifier l’offre d’électricité propre pour la demande croissante, garantissant que les infrastructures suivent le rythme des besoins en électrification. Cet alignement permet d’éviter les goulets d’étranglement qui pourraient ralentir l’effort global de décarbonisation.
Plan intégré du système énergétique (PISE)
Un PISE est crucial pour des solutions énergétiques durables. Contrairement à des mesures politiques isolées, un PISE adopte une approche globale de la gestion de l’énergie, intégrant diverses sources d’énergie, des prévisions de demande, des technologies, des infrastructures et des chaînes d’approvisionnement pour optimiser l’efficacité et la durabilité. Ce plan répond au besoin immédiat de réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en garantissant la sécurité énergétique et la résilience économique à long terme.
Un PISE organise et intègre les efforts dans des secteurs clés, tels que l’électricité, les transports et l’industrie. En intégrant les progrès réalisés dans les énergies renouvelables, le stockage d’énergie, les technologies des réseaux intelligents et les solutions client décarbonées, un PISE vise à optimiser l’offre et la demande, réduire les inefficacités et améliorer la fiabilité du système. Cette approche est conçue pour soutenir la transition vers une économie à faible émission de carbone tout en répondant aux défis liés à la sécurité énergétique et à la durabilité.
Conclusion
La question de taxer ou de ne pas taxer illustre le défi plus large de la prise de décision en situation d’incertitude. Les décideurs doivent évaluer les risques, considérer les conséquences et aborder les préoccupations éthiques et pratiques pour tracer une voie à suivre. À l’image du dilemme existentiel d’Hamlet, «?être ou ne pas être?», les choix en matière de politique carbone sont empreints de complexité et d’enjeux d’une grande importance. Pour accélérer la transition énergétique, les gouvernements doivent utiliser une boîte à outils variée et dynamique, en séquençant et en calibrant soigneusement des politiques prévisibles afin de favoriser l’innovation, réduire les émissions et atteindre les objectifs climatiques mondiaux. La lutte pour décider reflète le besoin plus large de courage et de prévoyance face aux incertitudes de notre avenir commun.
The carbon tax has become a focal point in Canada’s federal election debate, reflecting the challenge of balancing economic growth, environmental sustainability, and public support. As a widely discussed tool for reducing greenhouse gas emissions, it highlights the tension between urgent climate action and the economic and social impacts of policy decisions. While carbon pricing is important, relying solely on price signals is insufficient for achieving a sustainable transformation. Comparisons to the transition from horse-drawn carriages to automobiles illustrate that success requires innovation alongside coordinated efforts to establish regulations and infrastructure—not just a tax on horse manure.
The Objectives of Carbon Policy ToolsThe ultimate goal of carbon policy should be to permanently reduce, or even eliminate, global greenhouse gas emissions. Achieving this requires strategic deployment of tools as technologies evolve and emission profiles shift. However, policies focused on short-term cost efficiency risk improving fossil fuel systems instead of promoting zero-emission alternatives. For instance, subsidies for enhancing the efficiency of coal-fired power plants might reduce emissions temporarily but extend the plants’ lifespans, delaying renewable energy investments and increasing long-term costs.A more effective strategy prioritizes early investment in zero-emission technologies, ensuring they can scale up and become cost-effective over time. Transitioning to clean systems as quickly as feasible minimizes wasted resources and accelerates decarbonization. Striking this balance is crucial: policies must avoid economic disruption while building broad public and industry support for transformative change.Avoiding Unintended ConsequencesCarbon policies must consider global emissions, avoiding scenarios where domestic efforts shift emissions by outsourcing manufacturing to regions with looser environmental regulations, thereby undermining their impact. For example, the outsourcing of production to countries like China, where coal dominates the energy mix, has been linked to a rise in global emissions despite reductions in Western nations.Policies should also mitigate public backlash. Overly apparent taxes, like fuel surcharges, can unfairly burden individuals without access to sustainable options. Instead, subsidies for eco-friendly vehicles and penalties for polluting ones, when viable alternatives exist, promote fairness. Additionally, policies must avoid shutting down industries where sustainable alternatives have not yet been developed, ensuring economic resilience during the transition.Innovation and Structural ChangeDecarbonization requires innovation and structural changes, not just redistribution of resources. Early funding of public research and development (R&D) is critical for creating and adopting new technologies, which can then be supported through market-shaping policies. These include subsidies, tax credits, public procurement, mandates, standards, direct public investment, and carbon pricing. Such measures establish a foundation for clean technologies to gain traction and eventually dominate the market.Efforts should initially focus on nurturing renewable industries rather than penalizing fossil fuel use. Criticizing existing systems without presenting compelling alternatives achieves little. Instead, showcasing and testing new clean technologies in niche markets can pave the way for broader adoption. Early-stage support, such as subsidies and tax credits, is crucial to address financial risks that deter private investment.The Role of Carbon PricingCarbon pricing is a versatile tool for reducing emissions, but its effectiveness depends on careful design and implementation. Early in the transition, moderate carbon prices may not drive widespread adoption of green technologies due to the lack of viable substitutes. Instead, they may lead to incremental efficiency improvements in fossil fuel use or emissions shifts across sectors without creating structural change. For example, a modest carbon tax might incentivize a shift from oil to gas rather than to renewables.Cap-and-trade systems provide certainty in emissions reductions but introduce price volatility, complicating long-term planning for businesses and consumers. However, they offer an advantage in cross-jurisdictional collaboration. The Québec-California system exemplifies this approach, harmonizing regional goals and achieving emissions reductions through shared frameworks.In contrast, carbon taxes offer cost predictability, fostering investments in cleaner alternatives. They can be more easily tailored to target sectors with accessible green options, like power generation, while offering exemptions or lower rates for hard-to-abate industries such as aviation or cement production. This flexibility ensures fairness and practicality while encouraging innovation in low-emission technologies.Ultimately, the choice between carbon taxes and cap-and-trade systems should reflect sector readiness and regional goals, striking a balance between environmental, economic, and social priorities.Leveraging Market-Shaping Policies Across the Technology Life CycleMarket-shaping policies are essential for driving the adoption of clean technologies. Different industries progress through distinct stages of technological development, requiring targeted approaches. Policymakers must acknowledge that several life cycles can coexist simultaneously within different sectors:
Early Stage: Public funding for R&D lays the foundation for innovation. Research laboratories play a key role in conducting essential R&D and testing new technologies before they are scaled for broader use.Demonstration and Early Commercial Stage: Subsidies and tax credits offset financial risks, enabling the initial deployment of clean technologies. Public procurement accelerates demonstration projects, proving the viability of these solutions.Growth Stage: Mandates and standards help establish markets for emerging technologies, while green banks and targeted lending address funding gaps. Policymakers must balance the integration of global supply chains with fostering local capacity for critical components, ensuring economic resilience. This dual approach not only creates jobs but also builds public support by showcasing tangible benefits of the transition.Market Competition Stage: As competition intensifies and economies of scale drive costs down, declining incentives can still bridge cost gaps, making clean technologies more affordable. These policies facilitate a smoother transition for businesses and consumers to adopt cleaner alternatives, reducing financial barriers and accelerating widespread adoption.Mature Stage: Financial penalties, such as fees on traditional technology or carbon pricing, become effective motivators for transitioning away from outdated and polluting technologies. By this stage, clean alternatives are widely available and cost-competitive, making penalties a strong driver for finalizing the transition.
Sequencing and Sustaining Policy SupportEffective policy sequencing is vital for achieving lasting emissions reductions while minimizing economic disruptions and public resistance. Early-stage measures such as public procurement, subsidies, and regulations are instrumental in establishing new technologies. However, withdrawing support prematurely risks allowing entrenched industries to reassert dominance.Once clean alternatives are widely available and competitive, targeted penalties on outdated technologies can further drive the transition. Policy predictability remains crucial, including well before their application, giving stakeholders the confidence to plan and invest in long-term transitions. Policymakers must also plan a clean electricity supply for the growing demand, ensuring that infrastructure keeps pace with electrification needs. This alignment helps avoid bottlenecks that could stall the broader decarbonization effort.Integrated Energy System Plan (IESP)An IESP is pivotal for sustainable energy solutions. Unlike isolated policy measures, an IESP takes a comprehensive approach to energy management, integrating diverse energy sources, demand forecasts, technologies, infrastructure, and supply chains to optimize efficiency and sustainability. This plan addresses the immediate need for reducing greenhouse gas emissions while ensuring long-term energy security and economic resilience.An IESP organizes and integrates efforts across key sectors, such as electricity, transportation, and industry. By incorporating advancements in renewable energy, energy storage, smart grid technologies, and green customer solutions, an IESP aims to optimize supply and demand, reduce inefficiencies, and improve system reliability. This approach is designed to support the transition to a low-carbon economy while addressing energy security and sustainability challenges.ConclusionThe question of whether to tax or not to tax encapsulates the broader challenge of decision-making under uncertainty. Policymakers must weigh risks, consider consequences, and grapple with ethical and practical concerns in charting a path forward. Like Hamlet’s existential dilemma, “to be or not to be”, the choices in carbon policy are fraught with complexity and stakes of great magnitude. To accelerate the energy transition, governments must employ a diverse and dynamic toolkit, carefully sequencing and calibrating predictable policies to foster innovation, reduce emissions, and achieve global climate goals. The struggle to decide reflects the broader need for courage and foresight in confronting the uncertainties of our shared future.
The world stands at the threshold of an electrified revolution. The Age of Electricity has arrived, promising to redefine industries, economies, and everyday life. By examining the evolution of electricity demand in the West and China, with a special focus on Canada and Québec, we uncover the key challenges and transformative opportunities that lie ahead.
The Dynamics of Electricity Demand: West vs. China
In the West, electricity demand grew steadily at an annual rate of approximately 2% from 1990 to the mid-2000s. However, this growth plateaued for nearly two decades, influenced by increased energy efficiency measures and the effects of deindustrialization. Today, we are witnessing a resurgence. Forecasts suggest that electricity consumption could increase by a factor of two, three, or even more by 2050, representing an annual growth rate of 2% to 5%.
China, on the other hand, tells a very different story. Starting from a lower baseline, the country’s electricity demand surged during the early 2000s, with annual growth rates reaching an impressive 11%. Although this rapid expansion has since moderated to around 5 or 6% per year, China remains a leader in electrification. This divergence highlights the West’s emphasis on energy efficiency and China’s accelerated industrialization trajectory.
The Rise of Electrification
Globally, the share of electricity in final energy consumption has increased significantly, rising from approximately 14% to 20% over the years. Québec presents an even more striking example of progress. With its abundant hydroelectric resources and Hydro Québec’s pioneering efforts, electricity now constitutes nearly half of the province’s energy consumption. In contrast, the West has generally stagnated at around 20%, while China has surged ahead, now achieving a 30% share.
These figures highlight an urgent reality: the West lags behind in the global electrification transition. As we advance further into this electrified era, addressing this disparity is crucial for future growth and sustainability. From a geopolitical perspective, this also puts China in a leading position for the developing world.
Why Electricity Is the Future
The era of electricity isn’t merely an option; rather, it’s an unavoidable reality. Decades of advancements in energy efficiency have positioned electricity as an increasingly competitive alternative to fossil fuels. Heat pumps, for example, can generate up to 3 kWh of heat for every 1 kWh of electricity consumed. Even when electricity is derived from a combined-cycle gas turbine, the total energy usage is lower compared to heating directly with natural gas. Similar efficiencies are evident in electric vehicles and induction stoves. Additionally, air conditioning—a growing necessity in many parts of the world—relies exclusively on electricity, as does much of the light industry, which continues to shift towards electric power.
As demand accelerates, the electricity sector is poised for transformative growth. Renewable energy sources like wind and solar, complemented by battery storage systems, are driving significant innovation while often being the most cost-effective options for new energy generation. Solar panels and batteries, increasingly installed at customer sites, also boost decentralized energy access. Despite the transition, traditional fossil fuel and nuclear plants will remain crucial in ensuring a stable energy supply.
Lessons From China and Challenges for the West
China’s strategic foresight in building a robust electricity supply chain over the past two decades offers a valuable roadmap for the West. The country has established itself as a leader not only in manufacturing solar panels, wind turbines, and batteries but also in producing critical components, such as transformers, switches, and advanced systems for direct current (DC) transmission lines. While Canada’s Hydro-Québec was a trailblazer in pioneering 735 kV alternating current (AC) transmission lines in the 20th century, China has surpassed this achievement with its 1,100 kV DC transmission lines, demonstrating superior technological advancements.
For the West, transitioning abruptly from decades of stagnant electricity demand to a phase of rapid growth presents unique challenges. Years of underinvestment, combined with stringent regulatory frameworks, have left utilities and infrastructure owners struggling to scale up. Rebuilding domestic manufacturing capacity, streamlining permitting processes, and fostering innovation will be pivotal to advancing the next phase of growth.
Building for the Future
To thrive in the Age of Electricity, bold, forward-thinking policies and industrial strategies are imperative. Governments must prioritize investments in grid modernization, renewable energy, and the development of domestic manufacturing capabilities. Utilities, in turn, should adopt innovative solutions to accelerate the deployment of critical infrastructure. Regulatory frameworks must strike a careful balance between safeguarding environmental standards and addressing the urgent need to expand capacity.
Canada, and Québec in particular, are uniquely positioned to lead this transition. By capitalizing on their hydroelectric expertise and committing to investments in emerging technologies, they can establish a global benchmark for sustainable and efficient energy systems. In particular, Quebec’s electricity supply chain is relatively large because it must support a significant portion of the final energy consumption in the province.
Conclusion
The Age of Electricity is not a distant aspiration; it is unfolding in real time. As electricity demand continues to surge, driven by decarbonization efforts and technological innovation, the West must take decisive action to bridge the gap. By drawing lessons from China’s proactive approach and leveraging local strengths, we can overcome the challenges ahead and unlock the immense potential of a fully electrified future.
Le monde se trouve au seuil d’une révolution électrique. L’ère de l’électricité est arrivée et elle promet de bouleverser les industries, les économies et notre mode de vie. Une analyse approfondie de l’évolution de la demande d’électricité en Occident et en Chine — avec un accent particulier sur le Canada et le Québec — offre des perspectives précieuses sur les défis et les opportunités de cette transformation.
Les dynamiques de la demande d’électricité : Occident vs Chine
En Occident, la demande d’électricité a augmenté à un taux annuel d’environ 2 % de 1990 au milieu des années 2000. Cependant, cette croissance s’est stabilisée pendant près de deux décennies en raison de l’amélioration de l’efficacité énergétique et de la désindustrialisation. Aujourd’hui, nous assistons à une reprise. Les tendances récentes indiquent que la demande en électricité pourrait être multipliée par deux, trois ou même par quatre d’ici 2050, correspondant à un taux de croissance annuel de 2 % à 5 %.
La Chine, en revanche, présente une dynamique bien différente. Partant d’une base plus basse, la demande d’électricité du pays a connu une croissance explosive au début des années 2000, avec des taux annuels atteignant environ 11 %. Bien que ce rythme ait depuis ralenti à environ 5-6 % par an, la Chine reste en avance sur l’Occident en termes d’électrification. Cette divergence reflète l’accent mis par l’Occident sur l’efficacité énergétique et l’industrialisation rapide de la Chine. Sur le plan géopolitique, cela positionne également la Chine comme un acteur majeur dans le soutien à la croissance des pays en développement.
L’essor de l’électrification
Au niveau mondial, la part de l’électricité dans la consommation énergétique finale est passée d’environ 14 % à 20 % au fil des ans. Au Québec, l’histoire est encore plus impressionnante. Grâce à des ressources hydroélectriques abondantes et au leadership d’Hydro Québec, l’électricité représente près de la moitié de la consommation énergétique de la province. En revanche, dans l’ensemble, l’Occident s’est stagné autour de 20 %, tandis que la Chine a progressé à 30 %.
Ces chiffres soulignent un point critique : dans l’ensemble, l’Occident accuse un retard dans la transition vers l’électrification. Alors que nous avançons dans cette nouvelle ère, cet écart doit être comblé.
Pourquoi l’électricité est l’avenir
L’ère de l’électricité n’est pas seulement un choix?; c’est une évolution inévitable. Des décennies de progrès dans l’efficacité énergétique ont rendu l’électricité non seulement plus viable, mais souvent plus économique que les combustibles fossiles. Prenons l’exemple des pompes à chaleur : elles peuvent générer jusqu’à 3 kWh de chaleur pour chaque kWh d’électricité utilisé. Même lorsque l’électricité provient de turbines à gaz à cycle combiné, la consommation d’énergie totale reste inférieure à celle du gaz naturel utilisé directement pour le chauffage. Des principes similaires s’appliquent aux véhicules électriques et aux cuisinières à induction. De plus, la climatisation, un besoin croissant dans de nombreuses régions, fonctionne exclusivement à l’électricité, tout comme une grande partie de l’industrie légère qui migre de plus en plus vers l’énergie électrique.
Avec l’accélération de la demande, une expansion transformatrice de la production d’électricité est inévitable. Les sources d’énergie renouvelable, telles que l’éolien et le solaire, associées aux systèmes de stockage par batteries, mènent des avancées significatives dans le secteur énergétique. Ces solutions sont fréquemment les options les plus rentables pour la production d’énergie nouvelle. En parallèle, les panneaux solaires et les batteries, souvent installés sur site, renforcent l’accès décentralisé à l’énergie. Cependant, dans cette phase de transition, les centrales fonctionnant aux combustibles fossiles et au nucléaire continueront de jouer un rôle essentiel pour assurer une fourniture énergétique fiable.
Leçons de la Chine et enjeux pour l’Occident
La prévoyance de la Chine dans la construction de sa chaîne d’approvisionnement en électricité au cours des deux dernières décennies offre une feuille de route pour l’Occident. Le pays s’est imposé comme un leader non seulement dans la fabrication de panneaux solaires, d’éoliennes et de batteries, mais aussi dans la production de composants essentiels, tels que les transformateurs, les interrupteurs et les systèmes avancés pour les lignes de transmission à courant continu. Au 20e siècle, l’entreprise publique canadienne Hydro-Québec a révolutionné les lignes de transmission en courant alternatif à 735 kV. Cependant, la Chine a depuis dépassé ce jalon en construisant des lignes à courant continu à 1?100 kV.
Pour l’Occident, le passage brutal d’une demande électrique stagnante à une phase de croissance rapide pose des défis uniques. Des années de sous-investissement et des cadres réglementaires stricts ont laissé les services publics et les propriétaires d’infrastructures en difficulté pour se développer. Reconstruire la capacité de fabrication et rationaliser les politiques sera essentiel pour favoriser la prochaine phase de croissance.
Construire l’avenir
Pour prospérer dans l’ère de l’électricité, nous avons besoin de politiques et de stratégies industrielles audacieuses et tournées vers l’avenir. Les gouvernements doivent donner la priorité aux investissements dans la modernisation des réseaux, les énergies renouvelables et les capacités de fabrication domestiques. Les services publics doivent adopter des solutions innovantes pour accélérer le déploiement des infrastructures. Les cadres réglementaires doivent trouver un équilibre entre les considérations environnementales et l’urgence d’une mise à l’échelle.
Le Canada, et plus particulièrement le Québec, se trouve face à une occasion sans pareille de diriger cette mutation. En exploitant son savoir-faire en matière d’hydroélectricité et en investissant dans les nouvelles technologies, il peut servir d’exemple à suivre pour le reste du monde. En particulier, la chaîne d’approvisionnement de l’industrie de l’électricité québécoise est considérable en raison de sa responsabilité de fournir une part substantielle de la demande énergétique finale de la province.
L’ère de l’électricité n’est pas une réalité lointaine — il se déroule maintenant. Alors que la demande d’électricité continue d’augmenter, stimulée par la décarbonisation et les avancées technologiques, l’Occident doit agir de manière décisive pour rattraper son retard. En nous inspirant de l’approche chinoise et en nous appuyant sur les forces locales, nous pouvons relever les défis à venir et libérer tout le potentiel de cet avenir électrisé.
Les petits réacteurs nucléaires modulaires (PRM) sont souvent abordés aux côtés des systèmes d’énergies renouvelables, telles que les panneaux solaires, les éoliennes et les batteries, en tant que solutions potentielles pour la production d’énergie propre. Bien que les PRM puissent être prometteurs pour des applications de niche, telles que la fourniture d’énergie fiable dans des endroits éloignés ou des zones à potentiel renouvelable limité, ils font face à des défis importants pour concurrencer l’énergie solaire et éolienne pour la production d’électricité grand public en raison de plusieurs facteurs inhérents :
Absence de réduction des coûts de la technologie nucléaire. Au cours des 60 à 70 dernières années, les réacteurs nucléaires ont connu une réduction minimale des coûts et de très longs délais de construction, les tendances récentes suggérant même une augmentation des coûts malgré les progrès technologiques. Cette absence de progrès indique que l’énergie nucléaire pourrait ne pas subir de réductions de coûts substantielles dans un avenir prévisible.
Économies d’échelle. Les grands réacteurs nucléaires bénéficient d’économies d’échelle, car le coût des composants, comme les chaudières et les turbines à vapeur, diminue proportionnellement lorsqu’ils sont mis à l’échelle. Intentionnellement, les PRM ne profitent pas de ces avantages, ce qui entraîne des coûts plus élevés par kilowattheure par rapport à leurs homologues plus grands au même niveau d’apprentissage. Cependant, les PRM visent à compenser cet inconvénient précoce par une courbe d’apprentissage plus rapide et des délais de construction plus courts.
Courbe d’apprentissage retardée. En tant que nouvelle technologie, les PRM n’ont pas de courbe d’apprentissage établie. En revanche, les panneaux solaires ont un taux de réduction des coûts bien établi d’environ 30% par doublement de production, tandis que les éoliennes et les batteries présentent des courbes d’apprentissage entre 15% et 25%.
Complexité technologique. Les PRM sont des technologies complexes, similaires aux gros avions de ligne et aux chasseurs à réaction. Ces systèmes complexes ont généralement des réductions de coûts plus lentes par rapport aux technologies modulaires plus simples comme les panneaux solaires, les éoliennes et les batteries, qui peuvent être produites en série efficacement. L’apprentissage des PRM est également ralenti par les considérations de sûreté inhérentes à leur nature nucléaire.
Poussée du gouvernement face aux limites technologiques. Bien qu’un fort soutien du gouvernement puisse accélérer le déploiement, il ne peut pas modifier fondamentalement la trajectoire des coûts d’une technologie. La courbe d’apprentissage est intrinsèque à la nature d’une technologie, ce qui signifie que les PRM sont limités par leur nature complexe, les obstacles de fabrication et les exigences de sécurité.
Avantage des énergies renouvelables dans la production de masse. Les panneaux solaires et les batteries sont relativement simples à fabriquer et à déployer, ressemblant à des produits qui peuvent être « imprimés » et produits en série. Les éoliennes sont beaucoup plus simples que les PRM, ce qui permet de réduire rapidement les coûts et de les adopter à grande échelle. Cet écart entre les énergies renouvelables et les PRM continue de se creuser.
En résumé : Les PRM sont confrontés à des inconvénients structurels en termes de coût, d’évolutivité et de taux d’amélioration technologique par rapport aux panneaux solaires, aux éoliennes et aux batteries. Ces technologies sont déjà moins chères, plus évolutives et s’améliorent à un rythme beaucoup plus rapide. L’énergie nucléaire, y compris les PRM, peut avoir sa place dans des régions où les ressources solaires ou éoliennes sont limitées. Toutefois, les sources d’énergie renouvelables devraient être le choix privilégié dans la recherche d’une production d’énergie rentable et respectueuse de l’environnement.
Nuclear small modular reactors (SMRs) are often discussed alongside renewables, such as solar panels, wind turbines, and batteries, as potential solutions for clean energy generation. While SMRs may hold promise for niche applications, such as providing reliable power in remote locations or areas with limited renewable potential, they face significant challenges in competing with solar and wind for mainstream electricity generation due to several inherent factors:
Lack of Cost Reductions in Nuclear Technology. Over the last 60–70 years, nuclear reactors have experienced minimal cost reduction and very long lead times, with recent trends even suggesting increased costs despite technological advances. This lack of progress indicates that nuclear energy may not undergo substantial cost reductions in the foreseeable future.
Economies of Scale. Large nuclear reactors benefit from economies of scale, as the cost of components like boilers and steam turbines decreases proportionally when scaled up. In contrast, SMRs intentionally do not take advantage of these benefits, leading to higher costs per kilowatt hour compared to their larger counterparts at the same learning level. However, SMRs aim to compensate for this early disadvantage with a faster learning curve and shorter lead times.
Delayed Learning Curve. As a new technology, SMRs lack an established learning curve. In contrast, solar panels have a well-established cost-reduction rate of about 30% per doubling of production, while wind turbines and batteries exhibit learning curves between 15% and 25%.
Technological Complexity. SMRs are intricate technologies, similar to large airliners and fighter jets. These complex systems typically have slower cost reductions compared to simpler, modular technologies like solar panels, wind turbines and batteries, which can be efficiently mass-produced. SMRs learning is also slowed by the inherent safety considerations associated with their nuclear nature.
Government Push vs. Technological Limitations. While strong government backing can accelerate deployment, it cannot fundamentally alter the cost trajectory of a technology. The learning curve is intrinsic to the nature of a technology, meaning SMRs are constrained by their intricate nature, manufacturing hurdles, and safety requirements.
Renewables Advantage in Mass Production. Solar panels and batteries are relatively simple to manufacture and deploy, resembling products that can be “printed” and mass-produced. Wind turbines are far simpler than SMRs, which enables rapid cost reductions and widespread adoption. This gap between renewable energy and SMRs continues to widen.
In summary: SMRs face structural disadvantages in terms of cost, scalability and technological improvement rates compared to solar panels, wind turbines and batteries. These technologies are already cheaper, more scalable and improving at a much faster rate. Nuclear energy, including SMRs, may have a place in regions with limited solar or wind resources. However, renewable energy sources should be the preferred choice in the pursuit of cost-effective and environmentally friendly energy generation.
Les premiers microprocesseurs apparus dans les années 1970 ont déclenché une cascade de révolutions technologiques dans les domaines de l’informatique, des télécommunications, d’Internet et des réseaux sociaux. La prochaine vague pourrait être l’IA. J’ai de l’expérience dans toutes les vagues précédentes, du codage de base à la gestion de services de télécommunications concurrentiels, en passant par l’exploitation d’un service téléphonique Internet et l’analyse de diverses entreprises de médias. (Et mon fils est en IA.)
Je suis passé à l’énergie il y a plus de 20 ans, lorsque j’ai vu l’éminente transformation de ce secteur.
Aujourd’hui, je constate des vagues similaires dans la transition vers l’abandon des combustibles fossiles : les énergies renouvelables, le transport, le chauffage et l’hydrogène. Toutefois, il existe également des différences importantes entre cette révolution énergétique et celle qui a touché l’industrie informatique.
Dans les deux révolutions, chaque vague a renforcé la précédente. Il est cependant difficile de prédire quand une nouvelle vague surviendra ni sous quelle forme. Les fournisseurs traditionnels ont souvent du mal à adopter et à s’adapter aux nouvelles technologies et aux nouveaux modèles d’affaires, ce qui finit par éroder leur valeur. L’écosystème devient plus grand et plus complexe, créant ainsi des opportunités pour de nouveaux acteurs d’émerger et de prospérer. Les deux révolutions ont des répercussions sur la géopolitique. Par exemple, au cours des années 1990, les pays en développement ont vu diminuer leurs recettes internationales provenant des télécommunications, tandis que certains pays verront leurs recettes tirées des énergies fossiles baisser dans un avenir rapproché. Même si les services publics, comme les télécommunications, le câble et l’électricité, survivent à la tourmente, ils sont cantonnés dans leur rôle d’opérateurs, ne pouvant pas se développer dans la chaîne de valeur. En revanche, les services publics de gaz peuvent connaître une contraction.
Toutefois, la transition énergétique surpasse la révolution numérique en termes d’impact économique. Elle ne se limite pas à avoir un impact économique, elle est aussi physique grâce à des projets d’infrastructure colossaux. De plus, elle se distingue par le fait que, même si les progrès technologiques ont déclenché l’ère de l’informatique, les préoccupations environnementales constituent le moteur du changement actuel. Par conséquent, les politiques gouvernementales (et certains diront même l’ingérence) jouent un rôle plus important dans la transition énergétique.
Comme la consommation d’énergie des centres de données augmente rapidement, il est possible que la transition énergétique et la transformation numérique en cours convergent. Espérons que ces changements ne se transforment pas en tsunami.
The first microchips in the 1970s sparked a series of transformation waves in computing, telecommunications, Internet and social media. The next wave could be AI. I have experience in all the previous waves, from basic coding to managing competitive telecom services, operating an internet telephone service, and analyzing various media companies. (And my son is in AI.)
I switched to energy over 20 years ago, as I saw the eminent transformation of this sector.
I observe similar waves in the transition away from fossil fuels: renewables, transportation, heating, and hydrogen. However, there are also notable distinctions between the energy transition and the one experienced by the computer industry.
In both revolutions, successive waves superimposed and amplified their predecessors. Yet, predicting when the next wave will emerge, or what shape it may take, remains elusive. Traditional suppliers often struggle to adopt and adapt to new technologies and business models, ultimately eroding their value. The ecosystem becomes larger and more complex, creating opportunities for new players to emerge and thrive. Both revolutions have geopolitical impacts. For instance, the 1990s saw a reduction in international telecom revenues for developing countries, while some countries will see reduced fossil fuel revenues in the coming years. Public utilities, such as telecom, cable, and electricity, survive the turmoil, but remain limited to being mere carriers, unable to expand up or down the value chain. Gas utilities, on the other hand, may experience contraction.
However, the energy transition dwarfs the digital revolution. It impacts economies not only numerically but physically, with massive infrastructure projects. What also sets it apart is that while technological advances sparked the computer age, environmental concerns drive the current shift. Therefore, government policies (and some may say meddling) are more important in the energy transition.
As data centre energy consumption rises rapidly, there is a possibility that the ongoing energy transition and digital transformation will converge. Let’s hope these changes don’t turn into a tsunami.
