Le débat énergétique reste souvent enfermé dans une logique simple : si la demande augmente, il faudrait construire davantage de capacité de production, notamment pour répondre aux pointes.

Les efforts d’efficacité énergétique et de sobriété peuvent bien sûr ralentir le rythme d’ajout de nouvelles installations. Mais ils ne changent pas le fond du problème : il faut quand même décider comment organiser le système.

La réponse implicite à l’augmentation de la demande consiste alors à construire de nouvelles centrales et les infrastructures de transport associées. Au Québec, cela renvoie typiquement à de nouveaux projets hydroélectriques d’envergure.

C’est précisément cette logique que le triplet hydro–solaire–batteries invite à revoir. Son intérêt n’est pas seulement d’ajouter des actifs, mais de mieux gérer dans le temps et dans l’espace l’électricité que le système peut produire.

Le présent texte reste volontairement à un niveau systémique. Il n’entre pas dans le détail des différents segments du solaire et des batteries, qu’il s’agisse des installations résidentielles, commerciales, industrielles ou des parcs à grande échelle. Ces distinctions mériteraient un article à part entière.

(LinkedIn : https://www.linkedin.com/pulse/hydro-solar-batteries-triplet-machine-managing-time-space-marcoux-hydye)

Le pivot : les batteries changent l’équation

Aujourd’hui, pour la capacité de pointe, les nouvelles centrales hydroélectriques ne semblent plus pleinement concurrentielles face aux batteries. À puissance comparable, ces dernières offrent des coûts plus faibles, des délais de déploiement beaucoup plus courts et une flexibilité d’usage nettement supérieure.

Il ne s’agit donc plus seulement d’un complément technologique. Dans certains cas, les batteries deviennent une alternative crédible, et souvent préférable, aux nouvelles centrales de pointe.

À titre indicatif :

Tomago (Australie) : batterie de 500 MW, 2?000 MWh, environ 800 M$ AUD (? 750 M$ CAD), soit environ 1,5 M$ par MW installé, avec un délai de réalisation de l’ordre de deux ans.
Churchill Falls Expansion (Labrador): centrale de pointe de 1?100 MW de puissance, coût estimé de 4,6 G$ CAD (incluant financement), soit près de 4,2 M$ par MW, sans compter la ligne de transport supplémentaire, en s’appuyant sur le réservoir existant, avec une mise en service prévue en 2035.

À puissance comparable, l’écart est significatif : environ un facteur trois sur le coût par MW, auquel s’ajoutent des délais et une complexité de réalisation sans commune mesure.

La différence déterminante tient toutefois à l’usage. Une centrale de pointe est mobilisée pendant quelques dizaines d’heures par année. Une batterie, elle, est utilisée en continu pour arbitrer dans le temps, stabiliser le réseau et gérer les pointes.

C’est cette polyvalence qui change la nature de l’investissement : on passe d’un actif spécialisé, utilisé de façon marginale, à un actif multi-usage, sollicité en permanence.

Déplacer l’énergie dans le temps… et dans l’espace

Concrètement, le système peut fonctionner autrement.

En dehors des pointes, l’électricité est produite au nord à partir de l’hydroélectricité, ou au sud à partir du solaire et de l’éolien. Cette énergie est ensuite transportée et stockée dans des batteries, notamment à proximité des centres de consommation.

En période de pointe, cette énergie est restituée localement.

Ce mécanisme permet de limiter la charge du réseau, de réduire la dépendance à des infrastructures de pointe et de mieux utiliser les actifs existants.

Il permet aussi d’absorber les excédents éventuels de production, par exemple lorsque les crues printanières, une forte production éolienne et une forte production solaire lors de journées clémentes se combinent. Dans ce cas, l’énergie est stockée pour être redistribuée plus tard, lorsque sa consommation est possible.

Un effet systémique : une fois installées, les batteries changent tout

Une batterie installée pour la pointe hivernale ne sert pas seulement par temps froid.

Elle devient un actif central du système :

Elle lisse la production solaire au quotidien.
Elle permet l’arbitrage entre heures creuses et heures de pointe.
Elle soutient la fréquence et la stabilité du réseau.
Elle réduit les cycles et l’usure des groupes turboalternateurs.

Surtout, elle permet de réserver l’hydroélectricité à ce qu’elle fait le mieux : le stockage saisonnier et la gestion sur de longues durées.

Ce potentiel ne pourra toutefois être pleinement réalisé que si l’ensemble est piloté de façon intégrée. Prévision des apports hydriques, solaires et éoliens, anticipation de la demande, coordination de la production et des cycles de charge et de décharge des batteries : le triplet accroît les exigences d’optimisation du système. Cela renforce la valeur d’outils de conduite plus sophistiqués, et ouvre aussi la porte à des usages pertinents de l’intelligence artificielle.

Le solaire : un carburant à faible coût pour le système

Le solaire joue un rôle clé dans le triplet proposé pour le Québec.

Sa force est double : il peut être déployé rapidement, et il fournit une énergie peu coûteuse. En Australie, les coûts installés du solaire se situent maintenant à des niveaux suffisamment bas pour changer l’économie du système électrique. Exprimés en puissance, ils sont de l’ordre de 1,1 à 1,5 M$ CAD par MW, tout en fournissant une énergie additionnelle à très faible coût.

Ces coûts reflètent aussi un écosystème de développement, d’installation et de raccordement désormais bien rodé en Australie. Ils ne se transposent donc pas automatiquement au Québec, où le solaire est embryonnaire. Ils montrent toutefois ce qu’il devient possible d’atteindre lorsque la filière gagne en maturité.

Il faut d’ailleurs souligner qu’Hydro-Québec vient de franchir un pas important dans cette direction, avec le lancement d’un appui financier à l’achat de panneaux solaires et un objectif affiché de 125?000 clients autoproducteurs à l’horizon 2035.

Dans cette architecture, le solaire produit surtout en été, et évidemment en journée. Cette énergie peut être utilisée immédiatement, déplacée dans la journée grâce aux batteries, ou indirectement reportée à l’hiver en réduisant la production hydroélectrique et en permettant d’accumuler davantage d’eau dans les réservoirs.

Le solaire n’est donc pas seulement une production additionnelle. C’est une ressource peu coûteuse dont la valeur peut être déplacée dans le système. Elle réduit l’usage immédiat de l’hydroélectricité et accroît la valeur du stockage dans des batteries.

Une comparaison économique éclairante

Cette complémentarité se reflète aussi dans les ordres de grandeur économiques.

On peut pousser le raisonnement un peu plus loin avec la centrale proposée de Gull Island, au Labrador. Le projet vise 2?250 MW, une production annuelle pilotable d’environ 12 TWh et un coût estimé de 24,9 G$.

Si l’on retient, à titre indicatif, un coût de batterie d’environ 1,5 M$ par MW, une capacité équivalente de 2?250 MW représenterait environ 3,4 G$. Cette comparaison avec le coût des batteries reste imparfaite : elle capture bien la valeur de la modulation quotidienne, mais non toute la capacité de soutien prolongé qu’un aménagement hydroélectrique peut fournir sur plusieurs jours. Malgré tout, en attribuant cette portion du coût de Gull Island à sa fonction de puissance et de pilotage, il resterait plus de 21 G$ à expliquer pour la fonction énergie. C’est beaucoup pour 12 TWh.

Avec des hypothèses de travail raisonnables inspirées des coûts observés en Australie, un volume annuel d’énergie solaire équivalent à 12 TWh pourrait être déployé pour un coût de l’ordre de 11 à 14 G$, ce qui correspondrait à environ 9?100 MW installés, sur la base d’un facteur d’utilisation d’environ 15 % auquel on peut s’attendre au Québec. Presque la moitié de Gull Island.

L’exercice n’est pas une équivalence parfaite. Une capacité solaire de 9?100 MW représente un volume considérable. Gull Island apporte aussi une production pilotable et une valeur hivernale que le solaire n’offre pas à lui seul. Mais il met en évidence un point important : une fois isolée, même approximativement, de sa fonction de flexibilité, la composante «?énergie?» d’un grand projet hydroélectrique comme Gull Island apparaît plus coûteuse qu’une alternative solaire produisant le même volume annuel.

L’hydroélectricité : d’actif flexible à réserve stratégique

Dans ce contexte, le rôle de l’hydro évolue.

Elle demeure essentielle, mais son utilisation devient plus stratégique.

Plutôt que d’être sollicitée en continu pour la flexibilité de court terme, elle peut être davantage réservée à :

la gestion saisonnière.
Les périodes prolongées de faible production solaire ou éolienne.
La sécurité du système.

Cela réduit les contraintes mécaniques liées aux cycles fréquents et maximise la valeur d’un actif déjà en place.

Et l’éolien??

L’éolien s’intègre naturellement à cette logique.

Sa production, souvent plus importante en hiver, est particulièrement utile dans le contexte québécois. Mais, comme le solaire, il accroît la valeur du stockage dans des batteries et de la flexibilité.

Il ne s’oppose pas au triplet. Il en renforce la pertinence. Peut-être devrait-on parler de quadruplet.

Une logique économique différente

Sur le plan économique et de planification énergétique, le triplet change la nature des investissements.

Il permet de substituer une partie des infrastructures lourdes, longues à déployer et faiblement utilisées, par des actifs modulaires, rapides à installer et multi-usages.

Il améliore aussi le pilotage du système et du rythme d’investissement. Parce que le solaire et les batteries peuvent être déployés par étapes, il devient plus facile de ralentir ou d’accélérer selon l’évolution réelle de la demande, des coûts, des contraintes réseau ou des gains d’efficacité énergétique.

Il renforce aussi la capacité d’arbitrage d’Hydro-Québec sur les marchés voisins de l’électricité, dont le modèle repose déjà en partie sur l’exportation en période de pointe et l’importation hors pointe, en complément de contrats à long terme.

Conclusion : une machine à voyager dans le temps

Au fond, le triplet hydro–solaire–batteries transforme le système électrique en une machine à voyager dans le temps.

Il permet de décider quand produire, quand stocker l’électricité dans des batteries et quand l’utiliser.

Dans un contexte d’incertitude, de croissance de la demande et de contraintes de déploiement, cette capacité devient plus précieuse que la simple addition de capacité.

L’enjeu n’est donc plus seulement de produire plus. Il est de mieux exploiter, dans le temps et dans l’espace, l’électricité que nous sommes capables de produire, et d’en extraire davantage de valeur.