Gaz à effet de serre (GES)
Les émissions de GES causées par la production d'électricité à partir de combustibles fossiles sont résumées dans la présente section, de concert avec d'autres paramètres tels que la production d'électricité, les taux d'émission et les types de combustible (les données sont classées selon l'importance des émissions).
Dans le cadre du présent rapport, seules les émissions de CO2, CH4 et N2O sont prises en compte, car il s'agit des principaux gaz émis par les centrales à combustibles fossiles.
Comme nous l'avons mentionné à propos des changements climatiques à la section 2.1, le CO2 est, et de loin, le GES qui est émis en plus grandes quantités par le secteur de la production d'électricité en Amérique du Nord. Le tableau 2.22 présente un résumé des émissions de GES attribuables aux centrales électriques; on peut constater que les émissions de CO2 représentent plus de 99 % des émissions totales de GES des centrales dans chaque pays. En tonnes d'équivalent de CO2 (t éq.-CO2), les émissions de N2O correspondent à moins de 0,5 % du volume total et les émissions de CH4 sont encore moindres.
Au Canada, 72 des 189 centrales ont déclaré des émissions de CO2 au PDGES; 14 de ces installations n'ont pas signalé d'émissions de CH4 ou de N2O. Les émissions totales de GES de ces 72 centrales, en unités d'éq.CO2, s'élevaient à 122 millions de tonnes. Compte tenu d'une production estimée totale de 133 764 GWh par ces 72 installations, le taux d'émission national moyen était de 0,92 t éq.-CO2/MWh (ou 920 kg/MWh). Les émissions de CO2 correspondaient à 99,1 % (121 299 282 t) du total signalé par les centrales canadiennes pour 2005; les émissions de CH4 s'élevaient à 2 465 t et les émissions de N2O, à 3 501 t. Ainsi, sous l'angle des émissions aussi bien que du potentiel de réchauffement du globe (PRG), le CO2 était le plus important gaz à effet de serre émis par ces centrales.
Les émissions de CO2 dépendent grandement du type de combustible utilisé. Les charbons subbitumineux, par exemple, ont des coefficients d'émission de l'ordre de 0,1 kg/MJ, alors que ce coefficient est de l'ordre de 0,07kg/MJ pour le mazout résiduel (no 6) et de l'ordre de 0,05 kg/MJ (c.-à-d. environ la moitié du coefficient du charbon) pour le gaz naturel. Même si d'autres facteurs entrent en jeu dans le taux d'émission de CO2 des centrales selon le type de combustible, on peut dire qu'en général, le charbon engendre davantage d'émissions que le mazout et le mazout, davantage d'émissions que le gaz naturel. Les centrales occupant les dix premiers rangs pour l'importance des émissions de CO2 sont toutes alimentées au charbon et ont effectué environ 69 % des émissions totales de CO2 signalées par les centrales canadiennes pour 2005. En raison de la méthode appliquée pour l'estimation de l'électricité produite au Canada, le volume des émissions de CO2 était passablement proportionnel à la quantité d'électricité produite. Cependant, il importe de signaler que les données sur les émissions de GES ne portent que sur un peu plus du tiers des centrales canadiennes étudiées dans le rapport. Les données détaillées sur les émissions de CH4 et de N2O des 58 installations déclarantes sont consultables en ligne à l'adresse : http://www.cec.org/centraleselectriques.
Au Mexique, les émissions totales de GES des 102 centrales étudiées s'élevaient à 152 millions de tonnes d'éq.-CO2. Les émissions de CO2 étaient de 151 717 073 t (ou 99,6 % du total); les émissions de CH4 s'établissaient à 2 569 t et les émissions de N2O, à 1 745 t. Les données détaillées sur les émissions de CH4 et de N2O des centrales mexicaines sont consultables en ligne à l'adresse : http://www.cec.org/centraleselectriques.
Au Mexique, il n'y a que trois centrales électriques alimentées au charbon; par conséquent, on trouve des centrales au mazout parmi les installations se classant aux dix premiers rangs pour l'importance des émissions de CO2. Ces dix centrales arrivant en tête quant au CO2 ont été à l'origine d'environ 58 % des émissions totales de ce gaz. Le taux national moyen d'émission de GES a été estimé à 1,35 t/MWh (ou 1 350 kg/MWh).
Aux États-Unis, les 2 728 centrales étudiées dans le rapport ont émis au total 2 431 millions de tonnes d'éq.-CO2 de GES; 2 718 d'entre elles avaient des données sur les émissions de CH4 et de N2O. Le taux moyen d'émission de GES des installations américaines a été estimé à 0,82 t/MWh (ou 820 kg/MWh), ce qui est inférieur au taux du Canada et à celui du Mexique. L'important écart entre les trois pays au chapitre de la production totale d'électricité ressort clairement de la comparaison des volumes de CO2 émis. Les émissions de CO2 des centrales américaines s'élevaient à 2 419 514 935 t (ou 99,5 % des émissions totales de GES); les émissions de CH4 étaient de 33 590 t et les émissions de N2O, de 35 428 t. Les centrales occupant les 16 premiers rangs pour l'importance des émissions de CO2 aux États-Unis ont rejeté plus de 280 millions de tonnes de ce gaz, soit davantage que les émissions combinées de CO2 des centrales du Mexique et du Canada.
Sur le plan du taux d'émission de CO2 selon le combustible, ce taux était de 0,94 t/MWh (ou 940 kg/MWh) pour le charbon, de 0,74 t/MWh (740 kg/MWh) pour le mazout et de 0,42 t/MWh (420 kg/MWh) pour le gaz naturel. Au chapitre du nombre de centrales émettant du CO2, le gaz naturel était le principal combustible utilisé par 50 % des installations américaines (les proportions correspondantes étant de 27 % pour le mazout et de 22 % pour le charbon). Toutefois, sous l'angle de l'électricité produite, le charbon a été à l'origine de 71 % de l'électricité totale produite à partir des combustibles fossiles; venaient ensuite le gaz naturel, avec 25 %, et le mazout lourd, avec 3,6 %. Ainsi, le mazout lourd semble être une source minime de CO2 comparativement au charbon, au gaz naturel et aux autres combustibles.
Figure 2.11. Apport des installations individuelles aux émissions de CO2 des centrales électriques au Canada, au Mexique et aux États-Unis
La figure 2.11 indique l'apport respectif aux émissions de CO2 de toutes les centrales pour lesquelles des données étaient disponibles, du plus gros émetteur au plus petit émetteur. On constate que 20 % du nombre de centrales aux États-Unis ont été à l'origine d'environ 90 % des émissions totales de ce gaz. Dans le cas du Mexique et du Canada, 35 % des centrales de chaque pays ont effectué 90 % de leurs émissions respectives totales de CO2 (mais il ne faut pas oublier que des données relatives aux émissions de CO2 n'étaient disponibles que pour un peu plus du tiers des centrales canadiennes étudiées dans le rapport). Comme nous l'avons déjà mentionné, les émissions de CO2 sont dans une large mesure proportionnelles à l'électricité produite; les centrales ayant la production la plus élevée sont également les plus gros émetteurs de CO2.
Dans le cas du Canada, certains taux d'émission ont été calculés à partir d'une valeur estimée de la production d'électricité et devraient être considérés avec certaines réserves. Dans le cas des États-Unis, plus de 92 % des centrales avaient un taux d'émission de CO2 se situant dans la plage de 200 à 1 500 kg/MWh, alors qu'au Mexique, environ 80 % des centrales se situaient dans cette plage, peu importe la technologie ou le type de combustible utilisés. Un examen plus approfondi des centrales dont le taux d'émission se situait au-delà de cette plage s'impose; parmi les raisons possibles, on compte les suivantes : il y a eu un biais dans les données, des épisodes de fonctionnement inhabituel se sont produits ou les centrales étaient extrêmement inefficaces.
La répartition géographique des sources de CO2 pour l'année 2005 est illustrée à la figure 2.12. La grosseur des points correspond à l'ampleur des émissions et la couleur représente le type de combustible principal utilisé. Au Canada, les deux plus gros émetteurs de CO2 étaient situés en Alberta; dans les deux cas, il s'agissait d'une centrale au charbon. Par contre, au Mexique, la répartition des sources est plus uniforme sur l'ensemble du pays; on compte cependant un point chaud isolé où les émissions sont considérables dans l'État de Guerrero, sur la côte du Pacifique. À l'instar de la répartition géographique des autres polluants étudiés dans le rapport, il y avait un très grand nombre de centrales émettant du CO2 dans la moitié Est des États-Unis, ainsi que des concentrations importantes en Californie (259 installations) et au Texas (191 installations). Certaines centrales au charbon dont les émissions sont considérables peuvent aussi être observées dans les États du Centre-Ouest.
