Le secteur de l’électrique et de l’électronique joue un rôle crucial dans de nombreux domaines de la société moderne. De l’alimentation des foyers et des entreprises à l’optimisation des processus industriels, il facilite les communications et propulse l’innovation tout en améliorant l’efficacité énergétique. Plus précisément, le secteur électrique englobe la production, la distribution et l’utilisation de l’électricité. Le second secteur, quant à lui, englobe tout ce qui concerne les dispositifs électroniques ; des composants électroniques tels que les circuits intégrés aux systèmes plus complexes comme les ordinateurs, les appareils médicaux et autres appareils électroniques. Ce secteur se démarque entre autres par l’évolution rapide des technologies telles que l’intelligence artificielle, la robotique et la numérisation, et ce, dans plusieurs régions du monde. Le Canada et les pays d’Europe centrale sont au centre de ce développement et il sera intéressant de mieux comprendre comment ces deux régions utilisent leurs connaissances dans ce secteur diversifié et complexe pour faire face aux enjeux touchant la société.
Anciennement fondée sur un modèle de croissance axé sur les exportations, les investissements étrangers et de faibles coûts de main-d’œuvre, l’Europe centrale doit revoir son modèle de croissance afin de s’adapter à la réalité d’aujourd’hui. Les enjeux internationaux des dernières années tels que la pénurie de main-d’œuvre, la pandémie de COVID-19 et le réchauffement climatique marquent des moments décisifs pour le développement de plusieurs régions.
LE BESOIN D’INNOVER
Il faut d’abord comprendre que l’innovation peut être développée dans deux milieux ; professionnel ou universitaire. L’innovation nationale, c’est-à-dire l’ensemble des initiatives prises par le gouvernement, peut influencer le développement de nouveaux talents. L’implantation de programmes de formation universitaire a un impact limité par rapport à celui que peut avoir l’adoption de nouvelles technologies (Gouvernement du Canada, février 2023). Cependant, le développement de ces technologies exige des ressources financières considérables, une contrainte à laquelle sont confrontées les entreprises de microélectronique, car les fonds sont liés aux avancées scientifiques et en ingénierie. Le système de financement européen ne convient donc pas à ce type de secteur, puisqu’il ne peut pas financer les entreprises lors de la phase de développement, ralentissant ainsi l’innovation (Banque européenne d’investissement, avril 2023). L’innovation nationale peut toutefois grandement contribuer au développement des entreprises technologiques en démarrage ou encore à l’expansion de petites et moyennes entreprises par le biais de programmes tels que le Fonds européen de développement régional (FEDER), l’Innovative Austria ou encore la Hungarian National Technology Platform. Il est donc possible de mesurer l’innovation d’une région du monde par la corrélation entre le niveau d’investissement dans les connaissances et dans l’innovation par le biais d’actifs incorporels, et le niveau de développement économique du pays.
En considérant que le PIB/habitant peut être influencé par plusieurs facteurs, dont l’éducation, il est possible de dire, en analysant la [figure 6.1] ci-dessous, que les pays ayant la moins grande proportion d’investissement dans l’innovation et dans la connaissance, soit les actifs incorporels, sont ceux ayant le PIB/habitant le plus bas (Banque européenne d’investissement, avril 2023).
Figure 6.1 : Niveau de développement économique des pays d‘Europe en fonction de leurs investissements dans l‘innovation
Source : Eib, 2013
Ainsi, lorsqu’une faible partie de la population est hautement éduquée, le gouvernement sera moins enclin à investir dans l’innovation que si sa population développe son potentiel, ce qui démontre l’importance de l’innovation nationale. La [figure 6.1], soit la corrélation entre le développement économique et l’investissement dans l’innovation par pays, montre que, entre 2000 et 2013, la Tchéquie et l’Autriche occupaient le 7e et le 9e rang, suivies de la Slovaquie et de la Hongrie au 11e et au 14e rang sur 16 pays de l’Union européenne. En analysant le [tableau 6.1], on remarque une croissance importante du PIB/habitant entre 2013 et 2021, ce qui démontre une hausse de la qualité de vie dans les pays d’Europe centrale. Cette augmentation peut être due à des initiatives telles que le Plan d’excellence, lancé en 2016 par le gouvernement autrichien dans le but de soutenir des projets de recherche, l’innovation et la coopération internationale, ou encore par le programme Excellence Research en Tchéquie. En 2014, la Hongrie a elle aussi investi dans un programme visant à recruter des chercheurs de renommée mondiale dans ses universités, tout en offrant de nombreuses bourses d’études. Ces initiatives ont ainsi permis aux PECO d’offrir des programmes d’étude spécialisés, et donc d’élever leur niveau de connaissances, de sorte qu’ils puissent profiter d’un écosystème qui favorise l’innovation et qui crée davantage de possibilités d’investissements publics et étrangers. étrangères, Ministère de l’Europe et des Affaires (Excellent=Austria, août 2023.). Au Canada, on observe une augmentation de 20 % des investissements incorporels et un PIB/habitant avoisinant 70 500 CAD en 2021, ce qui fait de lui un pays développé avec un fort potentiel d’innovation (Canada, Conseil national de recherches, mars 2019).
Tableau 6.1 : Comparaison des PIB/habitant des pays d‘Europe centrale et du Canada entre 2013 et 2021
Source : eBAT, 2021
LA TRANSFORMATION NUMÉRIQUE, VECTEUR D’INNOVATION
Comme mentionné précédemment, les dernières années ont été marquées par plusieurs défis, dont la pandémie, le réchauffement climatique et la pénurie de main-d’œuvre, qui continuent à avoir des impacts sur les manières de travailler et de s’adapter aux réalités actuelles. La flexibilité du milieu de travail, l’automatisation, l’intégration robotique et l’analyse d’indicateurs environnementaux ne sont que de simples exemples de solutions pouvant apporter une contribution majeure aux enjeux sociétaux actuels. L’Europe centrale, qui connaît une croissance rapide dans le secteur électrique et électronique, voit donc les possibilités de développement se multiplier et se doit de contribuer à cette transformation afin d’apporter rapidement des solutions concrètes. Toutefois, il s’agit d’une transition, ce qui signifie que la gestion du changement est d’une importance capitale pour favoriser l’adoption du numérique. On parle ainsi de modifications de postes de travail dans certaines industries, de nouveaux programmes de formation internes et externes et de mise à niveau pour les employés afin d’intégrer délicatement ces changements. Comme on peut le voir sur la [figure 6.2] ci-dessous, c’est en moyenne 65 % de la population européenne en 2019 qui détient des compétences numériques de base (Banque européenne d’investissement, avril 2023). Il est donc primordial d’accélérer les formations numériques afin d’assurer une transition plus fluide dans les industries et ainsi faciliter l’intégration des opérateurs aux nouvelles technologies. Au Canada, on dénote que 92,3 % de la population détient des compétences numériques de base, illustrant, encore une fois, le grand potentiel au niveau de la population (Gouvernement du Canada, 2022). On observe toutefois un certain écart avec les PECO par rapport au niveau de connaissances numériques, ce qui pourrait expliquer pourquoi le Canada a connu une transition numérique plus rapide.
Figure 6.2 : Proportion de la population des pays d‘Europe centrale et du Canada ayant des compétences numériques de base
Source : BEI, 2023
UNE EMPREINTE DE PLUS EN PLUS VERTE
Le secteur électrique et électronique englobe une large gamme de domaines, allant de la microélectronique à la robotique, en passant par l’informatique et les énergies. La diversité de ce secteur fait en sorte qu’il peut avoir un impact significatif à plusieurs égards, notamment en ce qui concerne le développement durable. Considérant les objectifs émis par l’UE quant à la réduction de 55 % des émissions de CO2 d’ici 2030, plusieurs industries devront revoir la façon dont elles produisent, mais aussi dont elles consomment. (« Un pacte vert pour l’Europe », 14 juillet 2021). Ainsi, par le biais de nouvelles technologies numériques, le suivi et le contrôle de la consommation énergétique deviendront la norme pour bon nombre d’industries. L’attention portée à l’empreinte carbone des produits deviendra de plus en plus importante, d’où la nécessité de la traçabilité des procédés. Face aux défis énergétiques actuels en Europe, il sera difficile de prioriser l’énergie verte, mais c’est aussi la raison pour laquelle des programmes tels que le Green Deal européen, LIFE et Horizon Europe ont été mis en place. (European Commission, 20 octobre 2023). Ceux- ci ont pour but de récompenser financièrement les initiatives de développement durable, ce qui permet d’encourager l’innovation durable dans ce secteur. La production d’énergie renouvelable est un marché de plus en plus compétitif qui favorise les investissements dans la recherche et le développement et qui nécessite des technologies de plus en plus performantes, d’où l’importance de promouvoir l’innovation et la transition numérique. La transition durable nécessite l’adhésion et la participation de la population, mais aussi des gouvernements, pour être réellement mise en marche. Ainsi, les objectifs à atteindre d’ici 2030 suscitent un sentiment d’urgence palpable et encouragent les acteurs de changement et la population à s’engager dans cette transition, tant pour le développement de nouvelles technologies que pour le renforcement des compétences techniques.
Le secteur électrique et électronique en Europe centrale est très diversifié, mais aussi en pleine croissance, ce qui en fait un vecteur de changement important. Il est aussi intéressant de constater que l’amélioration des compétences dans la région est au centre du progrès. En effet, une population plus éduquée incite davantage les gouvernements à investir dans des outils promouvant l’innovation. Dans la même direction, l’amélioration des compétences numériques de la population faciliterait la transition vers un monde numérique et permettrait d’accélérer le développement et la mise en place de solutions aux défis de la société actuelle. Enfin, l’acquisition de ces compétences permettrait de sensibiliser la majorité de la population à ces enjeux et de faire du développement durable une nécessité pour tous. À titre de comparaison, le Canada est un pays avec beaucoup de compétences numériques et avec un fort potentiel d’innovation, ce qui peut servir d’inspiration. Les PECO, quant à eux, auraient grand avantage à créer des partenariats avec le Canada, considérant qu’ils œuvrent dans des secteurs d’activités connexes tels que la production de composants électroniques, les technologies de l’information et des communications et le domaine de l’énergie renouvelable. On peut donc conclure que les compétences de la société canadienne sont au cœur du développement du Canada. Que ce soit sur le plan universitaire ou professionnel, il est important en tant que société de continuer d’évoluer et de grandir dans une direction commune afin de surpasser les défis qui se présentent.
Depuis son adhésion à l’Organisation mondiale du commerce (OMC) en 2001, la Chine a enregistré une croissance exponentielle de sa production de produits électroniques, propulsant le pays au rang de leader mondial dans ce domaine (Chaponnière, 2014). Cette croissance s’explique par les investissements massifs, l’innovation technologique et la main-d’œuvre abondante. L’impact sur les pays développés, comme le Canada et la Tchéquie, est double : on remarque, d’une part, une baisse des coûts et une démocratisation des technologies électroniques pour les consommateurs (Francis, 2007), et, d’autre part, l’apparition d’une concurrence accrue pour les entreprises locales, les poussant à innover et à améliorer leur compétitivité pour rester dans la course (Bloom, s.d.).
Aujourd’hui, la plupart de ces innovations convergent vers l’industrie électromobile. Cette dernière englobe l’ensemble des entreprises qui participent à la manufacture de produits ou de systèmes permettant de se déplacer grâce à l’énergie électrique, incluant, en plus des véhicules électriques personnels, les modes de transport tels que les trains, les trams et les bus. En outre, ces entreprises regroupent à la fois les assembleurs et les producteurs de véhicules électriques et les fabricants des composants de ces véhicules. Par exemple, au Québec, le producteur d’énergies renouvelables Boralex, le recycleur de batteries Recyclage Lithion et le REM (Réseau express métropolitain) participent autant à l’électromobilité que le fabricant de bus électriques québécois, Lion.
L’ÉLECTROMOBILITÉ EN TCHÉQUIE : UN DÉFI ET UNE OPPORTUNITÉ
La Tchéquie est un exemple de pays qui a réussi à tirer avantage de la quatrième révolution industrielle et de l’électromobilité pour se spécialiser dans la production d’ordinateurs et de composants connexes. Dans le but d’accroître son industrie électronique, elle a su, tout d’abord, profiter des programmes de développement européen. La ville de Brno, par exemple, s’est transformée d’une ville textile en un pôle technologique et d’innovation avec des centres, comme le JIC (South Moravian Innovation Center), qui visent à stimuler la croissance et à inspirer l’entrepreneuriat dans les domaines de la technologie et de l’innovation (Euronews, 2023). Avec le même modèle d’affaires que l’Institut national d’optique (INO) à Québec, le JIC est un incubateur d’entreprises en démarrage qui opère grâce à un budget de près de 18,3 millions CAD, dont 72 % des fonds proviennent de la nouvelle politique de cohésion de l’Union européenne. Par ailleurs, il y a aussi l’ouverture de centres de recherche, comme l’Institut de recherche en informatique, robotique et cybernétique (CIIRC), fondé en 2013. Le CIIRC, qui bénéficie d’un financement de l’État tchèque s’élevant à 82 millions CAD, vise à attirer les chercheurs et les étudiants étrangers dans les domaines liés à l’industrie 4.0. Ces initiatives ont favorisé la création de nombreuses entreprises électroniques tchèques, telles que Prusa Research, un fabricant d’imprimantes 3D, et GoodAI, une entreprise spécialisée dans l’intelligence artificielle (CzechInvest, avril 2023). Par conséquent, l’ingénierie électrique est devenue la plus grande filière diplômante (collégiale et universitaire) de la Tchéquie, dépassant les secteurs traditionnels tels que l’acier (génie des matériaux) et l’ingénierie mécanique (Radio.cz, 2023). Ceci explique l’augmentation de 84 % des investissements en recherche et développement dans le domaine de l’électronique entre 2015 et 2019. Ainsi, la Tchéquie investit plus de 380 millions CAD en recherche et développement dans ce domaine, ce qui représente plus de 17 fois les investissements de la Slovaquie et plus de 3 fois ceux de la Hongrie. Cependant, elle demeure loin derrière l’Autriche, qui a investi près de 1,8 milliard CAD en 2019 pour la recherche et le développement en électronique.
UNE DIVERSIFICATION DE PRODUITS MANUFACTURÉS
Comme présenté dans le [tableau 6.2], le secteur de l’électrique et de l’électronique regroupe beaucoup de sous-secteurs. Par exemple, le véhicule électrique, ENYAQ iV, du fabricant Tchèque Škoda, est équipé entre autres d’instruments optiques (capteurs), de batteries, d’un ordinateur de bord et d’un système de communication (eSIM et WIFI intégré). etc. En effet, 40 % des coûts de production d’un véhicule moderne sont attribuables aux composants électroniques (Tingwall, 2020) faisant parti de la liste ci-dessous. Il y a donc un lien de dépendance entre l’industrie de l’électromobilité et le secteur de l’électronique et de l’électrique. C’est ainsi qu’en 2021, 20 % des entreprises basées en Tchéquie qui participent au commerce international peuvent être classées dans le secteur de l’électrique et de l’électronique [figure 6.3].
Figure 6.3 : Distribution des secteurs participant au commerce international en Tchéquie
Source : Czechinvest, 2023
Tableau 6.2 : Références et sous-secteurs de l’électrique et de l’électronique
Source : OCDE, 2021
Tandis que la Slovaquie renforce sa position dans la production et l’assemblage d’automobiles (SA- RIO, 2020), et que la Hongrie se spécialise dans les produits électroniques de consommation (écrans, téléviseurs, etc.) et les combinés mobiles, la Tchéquie se tourne plutôt vers la production d’ordinateurs. Comme on peut le constater dans la [figure 6.4], les dernières années sont caractérisées par une forte croissance des exportations d’ordinateurs et d’articles électroniques et optiques. En 2022, la Tchéquie est devenue le 3e exportateur d’ordinateurs (et périphériques) dans l’Union européenne, derrière l’Allemagne et le Danemark, avec une valeur marchande d’environ 12 millions CAD.
Figure 6.4 : Valeurs marchandes des exportations d’ordinateurs, d’articles électroniques et optiques
Source : SA-RIO, 2020
LA ROBOTISATION DANS L’INDUSTRIE ÉLECTRONIQUE
L’un des principaux moteurs de l’innovation dans l’industrie électronique est la robotisation. En 2019, il y avait 2,7 millions de robots industriels en fonction dans les usines du monde entier. La Tchéquie se place en 16e position mondiale avec un ratio de 147 robots pour 10 000 employés (Radio.cz, 2020). Il s’agit d’une augmentation de 46 % par rapport à 2016 pour la Tchéquie (Smith, 2018). En effet, la robotisation et l’automatisation touchent même les secteurs traditionnels de l’industrie tchèque comme celui de l’automobile, où 43 % des fabricants y ont recours. L’intégration de la robotique dans la production électronique permet d’améliorer l’efficacité, la qualité et la flexibilité des processus de fabrication. Les robots peuvent travailler plus rapidement dans des conditions difficiles, avec une précision ac- crue, ce qui réduit les coûts de production et augmente la valeur ajoutée des produits finis. La Tchéquie se distingue au niveau international par son niveau élevé d’innovation grâce à d’importants investissements dans la recherche et le développement. En combinant le secteur automobile à la croissance du secteur électrique et électronique, le pays se place dans une position favorable en matière d’électromobilité. La robotisation accentue aussi la productivité des entreprises, ce qui leur permet de rester très compétitives. Toutefois, il ne faut pas sous-estimer l’impact des défis énergétiques de l’Union européenne sur l’autonomie des entreprises tchèques. On peut donc se demander comment ces industries s’adapteront à cette nouvelle réalité et quels sont les principaux facteurs impactant le secteur électrique et électronique.
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Le terme robot provient du mot «robota», inventé par l’écrivain tchèque Karel Capek dans sa pièce Rossum’s Universal Robots, jouée pour la première fois en 1921. Le terme fait référence au travail forcé et désigne tout appareil automatique capable de manipuler un objet ou d’exécuter des tâches par l’entremise d’un programme.
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Du téléphone au fond de la poche aux panneaux solaires se trouvant sur le toit de la maison, les composants électroniques font aujourd’hui partie intégrante du quotidien. Des fonctions les plus banales aux plus complexes, celles-ci permettent l’interconnexion des systèmes qui nous entourent, mais à quel point peuvent-elles impacter le futur? Il n’est inconnu pour personne que la situation environnementale actuelle est l’un des problèmes majeurs de la société. La solution la plus évidente semble bien entendu être la transition vers des sources d’énergie propres ou renouvelables. Toutefois, qu’il s’agisse du solaire, de l’éolien ou de l’hydroélectricité, des composants électroniques seront essentiels au fonctionnement de ces technologies, mais aussi à leur amélioration future. Il est donc intéressant de se demander comment la transition vers les énergies vertes influencera cette industrie, et vice versa.
UN CHANGEMENT IMMINENT
Comme l’atteinte des objectifs de carboneutralité européens de 2030 est incertaine, on remarque une forte croissance de la production d’énergie renouvelable, principalement due à la diminution des coûts de production. En effet, selon la Commission européenne, entre 2009 et 2018, le coût de production de l’énergie solaire a diminué de 75 %, tandis que l’énergie éolienne est devenue moins chère que le charbon, le gaz et le nucléaire dès 2014 (À la une, avril 2023). Considérant la plus grande accessibilité et la meilleure efficacité des énergies renouvelables, des régions du monde spécialisées dans la production de composants électroniques devront s’adapter à plusieurs facteurs afin de répondre aux nouveaux standards environnementaux. D’abord, l’augmentation de la demande en énergie verte influencera la demande de composants électroniques, nécessaires à la fabrication de batteries de stockage, de panneaux solaires, de contrôleurs de puissance et de bien d’autres sous-composants. En Europe centrale plus précisément, la Tchéquie et la Hongrie, qui utilisent principalement le charbon et le gaz, devront redoubler d’efforts afin de combler cette future demande pour non seulement respecter les exigences européennes, mais aussi pour assurer leur présence sur le marché de l’énergie renouvelable.
LES MATÉRIAUX, AU COEUR DE LA TRANSITION
Puis, la production de tels composants nécessite plusieurs métaux rares, ce qui exerce une pression sur l’industrie des semi-conducteurs, mais aussi sur plusieurs autres sous-secteurs, dont le transport et les technologies de l’information et de la communication. On parle ici de matériaux tels que le lithium, utilisé dans la fabrication de batteries rechargeables, le cobalt, utilisé dans la conception des aimants pour les turbines des éoliennes, et le gallium, un élément chimique utilisé dans la fabrication de panneaux solaires et de circuits intégrés (Mordor Intelligence, avril 2023). La rareté de ces matériaux est aussi un facteur pouvant avoir un grand impact sur les délais de production des installations énergétiques, mais aussi sur leurs coûts de production.
En effet, comme on peut le constater sur les [figure 6.5] et [figure 6.6], les prix des matériaux rares sont en constante fluctuation et atteignent des niveaux élevés, ce qui a un impact significatif sur la rentabilité des projets. La recherche et le développement dans ce secteur sont donc essentiels afin de limiter l’impact que ces facteurs peuvent avoir sur la croissance de la demande dans ces secteurs connexes.
Figure 6.5 : Fluctuation des prix du cobalt et du lithium sur les 10 dernières années
Source : Trading economics, 2023
Figure 6.6 : Fluctuation des prix du galium sur les 5 dernières années
Source : Trading economics, 2023
L’EUROPE REDOUBLE D’EFFORT
En 2000, l’Europe détenait environ 20 % des capacités mondiales de production de composants semi-conducteurs, mais cette part a depuis chuté pour atteindre moins de 8 %, tandis que la région Asie-Pacifique détient désormais près de 72 % de ces capacités (Euronews, mars 2023). L’innovation dans le secteur électronique est donc une priorité en territoire européen, considérant la nécessité de ces technologies pour la transition numérique, l’adoption de réseaux de transport électriques et la production d’énergie renouvelable. Il est impératif de renforcer l’autonomie stratégique, ce qui nécessite des investissements dans les compétences et les technologies liées aux puces électroniques pour répondre à la demande croissante en Europe. Les industries spécialisées dans la production de semi-conducteurs en Europe centrale, comme Melexis Czech Republic et le fabricant autrichien AMS, pourraient bénéficier d’un soutien des pays de l’Union européenne pour atteindre l’objectif fixé par le commissaire européen, M. Thierry Breton, soit de détenir 20 % du marché mondial d’ici 2030. L’Union européenne envisage effectivement d’assouplir les règlements relatifs aux aides d’État et de mobiliser 62,5 milliards CAD en investissements publics et privés afin d’assurer le développement de ce secteur (La Croix, 2023).
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Kruger Énergie : Les éoliennes sont équipées d’un mécanisme d’orientation pour faire face aux variations du vent. Grâce à des systèmes d’orientation passive ou active contrôlés par des moteurs et des capteurs, les pales à pas variable peuvent s’adapter aux vents afin de maximiser la production d’énergie
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À la suite de la pandémie de COVID-19, la pénurie de puces électroniques se fait encore ressentir partout à travers le monde et contribue au ralentissement du développement des alternatives durables. Du fait de la guerre en Ukraine, les pays d’Europe se retrouvent confrontés à d’énormes défis énergétiques, à la fois en raison de l’interruption des approvisionnements en gaz naturel et de l’urgence d’assurer une transition énergétique durable. On peut donc se questionner sur les alternatives à court et moyen terme qui peuvent se présenter aux pays d’Europe centrale afin de s’approvisionner en énergie, tout en limitant leur empreinte carbone.
La réduction des coûts des systèmes de production d’énergie renouvelable est nécessaire pour amorcer une transition énergétique. En effet, la surutilisation des énergies fossiles contribue au réchauffement climatique. Le climat planétaire change alors à un rythme alarmant entraînant une augmentation des catastrophes naturelles, allant des feux de forêt jusqu’à l’élévation du niveau des mers. Réduire l’impact écologique de l’activité humaine n’est plus une option, mais une nécessité, qui peut être pallié par un échange dynamique de l’énergie, l’interconnexion.
DES PROFONDEURS DE LA TERRE JUSQU’AU SOLEIL : LES SOURCES D’ÉNERGIE
La première catégorie d’énergie étudiée comprend le gaz naturel, le pétrole et le charbon, aussi appelés combustibles fossiles. Ils sont issus de la transformation de matière organique, enfouie et compressée dans le sol, sur une période de plusieurs millions d’années. La combustion de ceux-ci permet de générer de l’énergie qui, en contrepartie, relâche du gaz carbonique et d’autres gaz à effet de serre. La deuxième catégorie d’énergie est celle dite renouvelable, ou « verte », et englobe l’hydroélectricité, l’éolien, le photovoltaïque (solaire) ainsi que la géothermie et la biomasse. Ces énergies sont renouvelables puisqu’elles sont générées par des sources d’énergie infinie, qui se régénèrent après une certaine période, ou qui ne produisent pas, ou peu, de gaz à effet de serre à l’instar des énergies fossiles.
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Depuis 1990, la consommation énergétique mondiale est passée de 106 637 TWh à 176 430 TWh en 2021 soit une augmentation de 65 % en 31 ans. L’énergie nucléaire a connu le plus petit taux de croissance avec 24 % et l’éolien domine avec un taux de croissance aux alentours de 40 000 % (OurWorldInData, 2023).
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Enfin, l’énergie nucléaire, quant à elle, ne peut se définir comme étant renouvelable, car les isotopes radioactifs sont des ressources finies. Cependant, elle ne produit pas de gaz à effet de serre, bien que sa production nécessite des mesures de sécurité intensives et une gestion impeccable des déchets nucléaires afin d’éviter des complications considérables pour l’environnement et la santé publique.
UNE RECETTE À PLUSIEURS SAVEURS
Le bouquet énergétique permet de démontrer la diversité des sources d’énergie en ce qui a trait à la consommation ou à la production énergétique sur un territoire. De nombreux facteurs sociaux, économiques, politiques, technologiques et environnementaux engendrent de grandes disparités entre les États observables dans la [figure 6.7] ci-contre. L’Autriche, le Canada et le Québec produisent majoritairement leur énergie de sources renouvelables. L’Autriche utilise encore de l’énergie provenant de combustibles fossiles, tout comme le Canada, qui inclut également l’énergie nucléaire dans son bouquet énergétique. Les pays tels que la Slovaquie et la Hongrie ont un bouquet relativement équilibré, mais ils favorisent davantage la production d’énergie nucléaire. La Slovaquie répond à ses besoins énergétiques avec une répartition presque équitable entre les combustibles fossiles et les énergies vertes, tandis que la Hongrie dépend davantage des énergies fossiles. La Tchéquie possède la plus grande proportion d’énergie provenant de combustibles fossiles dans son bouquet énergétique. De plus, elle produit moins d’énergie nucléaire que la Slovaquie et la Hongrie, et sa part d’énergie renouvelable est la plus faible.
Figure 6.7 : Répartition des sources d’énergie par juridiction pour l’année 2021
Source : IEA & doi, 2021
LE NUCLÉAIRE
De prime abord, le Québec et l’Autriche ne produisent pas d’énergie à partir du nucléaire. Historiquement, l’Autriche a toujours été opposée à l’utilisation du nucléaire dans la sphère de l’énergie. D’ailleurs, en 1978, elle a mené un référendum sur la construction d’une future centrale, au cours duquel un peu plus de 50 % des participants se sont exprimés en défaveur du projet. Par la suite, le parlement a adopté une loi interdisant toute construction de centrales nucléaires sur son territoire (ENSREFG, s.d.).
Auparavant, le Québec opérait la centrale Gentilly-2, d’une puissance nette de 635 MW, mais celle-ci a été mise hors service en 2012 et jugée non rentable à rénover (Sûreté nucléaire, 2014). Toutefois, le Canada possède quelques centrales nucléaires situées dans les provinces de l’Ontario et du Nouveau-Brunswick. L’utilisation du nucléaire par la Slovaquie et la Tchéquie est un vestige de l’époque de la Tchécoslovaquie et de l’accord de développement du nucléaire avec l’URSS en 1955 (World Nuclear Association, 2023). Les deux pays ont toutefois continué à développer leur programme nucléaire après la Révolution de Velours, qui a conduit à l’indépendance de la Tchécoslovaquie en 1989, et après la création de deux États séparés en 1993. La Slovaquie possède toutefois moins de ressources en combustibles fossiles, ce qui l’a poussée à développer davantage sa production d’énergie nucléaire. La Hongrie a développé son programme nucléaire, car le gouvernement de l’époque y voyait une opportunité de réduire sa dépendance aux importations de combustibles fossiles. En 1966, elle signe un accord de coopération avec l’URSS et achève la construction de la centrale nucléaire Paks dans les années 80 qui, à ce jour, produit l’entièreté de l’énergie nucléaire du pays (World Nuclear Association, 2023).
DÉTERREMENT ÉNERGÉTIQUE
Le Canada utilise principalement du gaz naturel de schiste provenant des provinces de l’Ouest, mais aussi du pétrole albertain en plus petite quantité. Le Canada se tourne aussi parfois, lorsque nécessaire, vers des importations des États-Unis. Le Québec, quant à lui, produit une faible quantité d’énergie à partir de combustibles fossiles, principalement dans les régions très éloignées et difficilement accessibles au réseau d’Hydro-Québec (Hydro-Québec, 2020). Du côté de l’Europe centrale, le gaz naturel est répandu en Autriche. Ce pays a toujours été dépendant des importations de gaz naturel, en particulier de la Russie, et a développé un important réseau de pipelines et de réservoirs de stockage sur son territoire (Gas Connect 2023). La Slovaquie et la Hongrie, d’un point de vue énergétique, possèdent peu de ressources en combustibles fossiles, et doivent donc miser sur les importations pour leur consommation d’énergie. Elles importent principalement du gaz naturel russe ainsi que du charbon de la Tchéquie (IEA, 2021).
Pour ce qui est de la Tchéquie, elle possède d’importantes réserves de charbon, en particulier dans le nord du pays. Des communautés entières se sont formées autour des mines pour l’exploitation de cette ressource. La grande disponibilité et les coûts moindres d’exploitation font en sorte que ce pays continue de produire de l’énergie par la combustion du charbon. Aussi, la Tchéquie est un important producteur de métaux, en particulier l’acier, où les fonderies restent alimentées à partir de ce charbon (Rečková., 2017). La différence dans l’utilisation de ses sources de combustibles fossiles entre les pays est illustrée dans la [figure 6.8].
Figure 6.8 : Répartition des sources d’énergie fossile par juridiction
Source : IEA & doi, 2021
MAÎTRISER LES ÉLÉMENTS
Au Québec, le développement de l’hydroélectricité est intimement lié à la nationalisation de l’électricité par René Lévesque. Fort de l’expérience de la construction du premier barrage Bersimis-2, le Québec se lance dans de grands projets hydroélectriques en regroupant Hydro-Québec et d’autres fournisseurs privés (Laserre, 2009). Enfin, le Québec possède un des plus grands réseaux hydriques au monde, avec environ 4500 rivières et plus d’un demi-million de lacs, ce qui correspond à 12 % de sa superficie (ROBVQ, 2014). L’Autriche a augmenté drastiquement son apport en énergie verte puisqu’elle s’est fixé l’objectif de produire 100 % de son électricité à partir de ce type d’énergie d’ici 2030. Le relief montagneux du pays offre des conditions favorables à l’exploitation d’éoliennes et de centrales hydroélectriques, grâce au vent et aux chutes d’eau provenant des montagnes (IEA, 2020). La Tchéquie vise à atteindre une part de 20 % d’énergies renouvelables dans son bouquet énergétique d’ici 2025, puis de 25 % d’ici 2030. (IEA, 2021). La Slovaquie, quant à elle, s’est dotée d’une expertise dans l’utilisation de l’hydroélectricité par la construction de plusieurs barrages le long de la chaîne de montagnes des Carpates et le long du Danube, le premier datant de 1912 (Vladimír et al., 2010). Comme les trois autres pays, la Hongrie s’engage à réduire ses émissions de CO2 en augmentant la part d’énergie renouvelable dans son bouquet énergétique. Sa stratégie repose notamment sur l’énergie solaire, puisque le gouvernement a implanté de nombreuses politiques qui favorisent son développement, comme la simplification des demandes de permis et des incitatifs fiscaux pour les projets photovoltaïques (IEA, 2021). La [figure 6.9] démontre la provenance des diverses sources d’énergie verte en termes d’utilisation par pays.
Figure 6.9 : Répartition des types d’énergie renouvelable par juridiction
Source : IEA & doi, 2021
INTERCONNEXION VS PÉNURIE
L’interconnexion fait référence à la connexion entre différents systèmes d’énergie pour faciliter le transfert d’électricité ou toute autre forme d’énergie entre divers marchés. Dans cet article, seule l’interconnexion électrique sera considérée, bien que l’Europe possède de nombreux réseaux d’interconnexion différents, notamment en ce qui concerne le gaz naturel.
L’interconnexion est une voie possible pour éviter la pénurie de combustibles fossiles en Europe centrale et pour faire face au manque de capacité du réseau électrique d’Hydro-Québec dans un avenir proche. Premièrement, l’interconnexion permet de pallier rapidement la pénurie d’énergie d’un territoire donné en facilitant le partage des ressources. Si une région possède des surplus, elle peut en exporter une partie pour répondre aux besoins des régions voisines (SPSCI, 2004). Deuxièmement, elle permet d’accélérer les processus de décarbonisation mis en place pour lutter contre les changements climatiques. En effet, un pays qui a de la difficulté à développer un programme d’énergie renouvelable pourrait importer de l’électricité dite renouvelable et diminuer la proportion d’énergies fossiles dans son bouquet énergétique. Par le fait même, cela permettrait d’accroître la sécurité du réseau électrique en réduisant la dépendance à l’égard de certaines ressources (IEA,2016). Troisièmement, le principe d’interconnexion permet de diminuer les coûts d’exploitation, en plus de rendre plus efficient le réseau en lui-même. L’intégration de plusieurs sources énergétiques permet de compenser les éventuelles défaillances d’un système, et ainsi d’assurer la stabilité du réseau électrique (Singh, 2020).
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L’expertise d’une entreprise telle qu’Andritz, visitée à Graz, permet la construction d’un bon nombre de barrages hydroélectriques à l’échelle mondiale. Les installations d’Andritz leur permettent de tester l’ensemble de leurs produits dans un bassin sous-terrain naturel tout en modifiant la configuration de la tuyauterie.
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OPPORTUNITÉS ET DÉFIS DES RÉSEAUX ACTUELS
Au Québec, un réseau d’interconnexion est déjà bien établi entre les provinces de l’Ontario, du Nouveau-Brunswick ainsi que de plusieurs États américains, dont New York, la Nouvelle- Angleterre, le Vermont et le Maine, illustré sur la [figure 6.10].
Figure 6.10 : Carte du réseau d’interconnexion d’Hydro-Québec
Source : SPSCI, 2022
Le réseau d’Hydro-Québec est assez unique dans le monde. Les barrages dont dispose le Québec pour générer son hydroélectricité sont situés à de très grandes distances des zones de consommation, et la demande en énergie est forte, surtout en raison du chauffage résidentiel. De plus, les installations de distribution de cette électricité sont soumises à des conditions hivernales rigoureuses chaque année. Le réseau a nécessité l’installation d’environ 1500 km de lignes de courant continu haute tension, car celui-ci accuse moins de pertes que le courant alternatif sur de longues distances (IREQ, 2023). Cependant, cette configuration complexifie le réseau d’interconnexion, car les autres producteurs d’électricité sont connectés par des lignes à courant alternatif. Hydro-Québec s’est donc dotée d’équipements pour faire des échanges entre les provinces et États voisins, pouvant acheminer 5000 MW et ayant une capacité d’importation de 4000 MW (SPSCI, 2004). À ce jour, il existe encore certains obstacles à l’expansion future de l’interconnexion aux États-Unis. D’une part, l’hydroélectricité n’est pas considérée comme étant une énergie renouvelable partout dans ce pays. Bien que l’Agence américaine de protection de l’environnement la considère comme telle, plusieurs États américains le contestent (Hydro-Québec, 2014). Les différents producteurs doivent donc prendre en considération la position de l’État auquel ils fournissent de l’électricité. D’autre part, contrairement à la majorité des provinces canadiennes, ce sont des entreprises privées qui s’occupent du marché de l’énergie. Ce sont également des compagnies distinctes qui font la distribution, la production et le transport de l’électricité, et elles sont souvent en concurrence les unes avec les autres sur un même territoire. Les négociations et les prises de décisions demeurent donc relativement complexes pour Hydro-Québec dans ce contexte oligopolistique américain (IREQ, 2023).
En Europe, les systèmes d’interconnexion sont également bien développés. Le marché de l’énergie pan-européen s’est même élargi vers d’autres continents. Les pays de l’Europe centrale font partie intégrante de ce réseau représenté dans la [figure 6.11].
Le réseau européen est actuellement le plus grand réseau d’interconnexion au monde, permettant de couvrir une population de 600 millions de personnes dans 40 pays (IEA, 2016). Il existe également des réseaux d’interconnexion régionale dans les pays européens. Ce système complexe est régulé par la Commission européenne (AEC,2016). Les normes d’exploitation de l’électricité demeurent donc les mêmes d’un pays à l’autre.
Chaque compagnie privée ou société d’État doit se conformer aux normes établies pour intégrer le réseau. Contrairement au Québec, les réseaux d’interconnexion sont surtout établis avec les pays voisins. Une autre différence notable est que les compagnies responsables de la transmission de l’électricité ne sont pas autorisées à négocier directement les transactions, mais uniquement les aspects opérationnels de la transmission. Cependant, le marché est libre d’accès, peu importe le demandeur, tant que celui-ci fait partie du réseau (IEA, 2016).
Il y a potentiellement moins d’obstacles au développement du réseau en Europe qu’en Amérique du Nord. Ainsi, l’interconnexion constitue un outil de premier plan dans la diminution de l’utilisation des combustibles fossiles pour les pays de l’Europe centrale. En réduisant leur dépendance aux combustibles fossiles russes, ces pays pourraient renforcer leur résilience face à la crise énergétique sévissant dans cette région du monde.
Figure 6.11 : Carte du réseau d’interconnexion de l’Europe centrale de l’Est
Source : IEA, 2021
Figure 6.12 : Carte du réseau d’interconnexion de l’Europe
Source : IEA, 2021
Le secteur de l’électrique et de l’électronique possède un statut bien particulier, en ce sens qu’il est diversifié, autant pour le Canada que l’Europe centrale, mais également très spécialisé. Il s’agit d’un vecteur important d’innovation, permettant de transformer des secteurs plus traditionnels comme celui de l’automobile et de stimuler sa propre croissance. La robotisation, qui découle directement de ces avancées dans plusieurs industries, permet de produire des composants électroniques de plus en plus sophistiqués. Ceux-ci peuvent également être utilisés pour l’élaboration de robots, favorisant ainsi un apprentissage continu de la technologie. Cette autonomie permet au secteur de se développer rapidement, ce qui explique son important potentiel d’innovation. Ces produits sont destinés à devenir partie intégrante des systèmes de production d’énergie renouvelable, qui sont nécessaires pour la lutte contre les changements climatiques, l’un des principaux défis de notre société actuelle. L’amélioration de la production d’énergie renouvelable est cruciale pour les générations futures, et c’est en grande partie la raison pour laquelle ce secteur se développe à si grande vitesse. Enfin, malgré sa complexité, il offre au monde entier une lueur d’espoir pour un avenir plus vert et, surtout, plus interconnecté que jamais.
Alexandre Pham
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