La technologie des pompes à chaleur, qui permet de répondre aux besoins saisonniers de chauffage et de refroidissement des clients, fait de plus en plus l’objet de discussions et de débats de la part de l’industrie et du gouvernement.
Malgré le fait que les pompes à chaleur au gaz naturel procurent un certain nombre d’avantages clés par rapport aux pompes électriques, on a perdu de vue leurs atouts dans le cadre de ces discussions et débats, alors que ces deux types d’appareil en sont encore à leurs premiers stades de développement avant toute pénétration sérieuse du marché.
Le fonds Gaz naturel financement innovation (GNFI), par l’entremise de sa division Subventions à l’industrie, a joué un rôle majeur dans l’approfondissement de la compréhension de ces atouts et avantages. En effet, le fonds GNFI – Subventions à l’industrie a récemment financé deux importants projets pour atténuer leurs risques technologiques et les faire progresser vers leur commercialisation au cours des 12 derniers mois.
Le premier projet a bénéficié d’une subvention à l’industrie de 525 000 $ pour soutenir la démonstration canadienne à l’aide de plusieurs unités d’une pompe à chaleur à gaz naturel conçue par ThermoLift, une entreprise établie au États-Unis.
La pompe à chaleur à compression thermique brevetée de ThermoLift utilise le gaz naturel comme source d’énergie à des fins de chauffage, de climatisation ainsi que de distribution d’eau chaude, ce qui lui permet de fonctionner à la fois comme une fournaise, un chauffe-eau et un climatiseur.
Dans le cadre de ce projet de deux ans appuyé par le fonds GNFI – Subventions à l’industrie, Thermolift met à l’essai plusieurs unités de sa pompe à chaleur dans diverses provinces pour faire valoir son usage et déterminer une voie viable de commercialisation au Canada.
Le deuxième projet a eu droit à une subvention à l’industrie de 600 000 $ pour appuyer la démonstration du système résidentiel de chauffage de l’eau et des locaux à haute efficacité de Stone Mountain Technologies Inc. (SMTI).
Appelé « Furnace-Combi », ce système est conçu pour remplacer les fournaises à air pulsé et les chauffe-eau à gaz par une nouvelle pompe à chaleur au gaz naturel à haut rendement répondant aux exigences des deux types d’alimentation.
SMTI met actuellement à l’essai sur le terrain cinq de ces systèmes dans des foyers albertains pendant la période hivernale.
Il s’agit du deuxième projet entrepris par SMTI avec le financement et les ressources du fonds GNFI – Subventions à l’industrie. Le premier a porté sur une pompe à chaleur à gaz à haut rendement pour le chauffage des locaux et de l’eau ainsi que sur un refroidisseur électrique pour la climatisation. Le produit de SMTI sera particulièrement utile pour l’industrie de la construction, tant sur le plan des coûts que de ses bienfaits environnementaux.
« Dans les deux cas, ces entreprises ont été en mesure de tirer parti de l’accès à l’industrie qu’offre le fonds GNFI et d’un financement sous forme de subventions pour accélérer leur développement technologique, a déclaré John Adams, président et chef de la direction du fonds GNFI – Société d’investissement et associé directeur du fonds GNFI – Entreprises de technologies propres. Le fonds GNFI – Subventions à l’industrie et son orientation à l’égard de l’atténuation des risques pour les entreprises en démarrage et leurs technologies propres au moyen d’essais sur le terrain et de projets pilotes font partie du modèle intégré du fonds GNFI de validation de l’industrie, d’accroissement de la clientèle et de commercialisation du gaz naturel sur le marché. » [traduction]
Les produits dérivés du gaz naturel feront partie intégrante du paysage énergétique de demain
« Il y a de multiples raisons pour lesquelles les appareils alimentés au gaz naturel, comme les pompes à chaleur, feront partie intégrante du futur paysage énergétique du Canada » [traduction], a déclaré Jackie Forrest, directrice exécutive de l’ARC Energy Research Institute, dans une chronique d’opinion publiée récemment dans le Globe and Mail.
Notant que l’on néglige souvent le gaz naturel comme solution possible pour atteindre les objectifs de carboneutralité, Mme Forrest affirme que de multiples stratégies sont en cours pour faire du gaz naturel un combustible plus propre.
« Tout d’abord, le gaz peut être mélangé pour réduire son intensité en carbone, puis le gaz naturel renouvelable peut être mélangé au gaz conventionnel pour réduire les émissions. L’hydrogène propre peut également être mélangé au gaz naturel. » [traduction] (Par exemple, des entreprises britanniques prévoient de mélanger 20 % d’hydrogène au gaz d’ici 2023).
« Il faut également tenir compte du fait qu’il sera difficile concrètement de remplacer le gaz naturel par l’électricité au Canada, a ajouté Mme Forrest. Ce sera particulièrement le cas pour le chauffage, y compris pour les processus industriels. » [traduction]
« Selon McKinsey & Entreprise, seule la moitié environ de la charge énergétique industrielle peut être remplacée par l’électricité aujourd’hui. Et pour les citoyens ordinaires, un système d’alimentation électrique devrait être largement surdimensionné pour répondre aux consommations de pointe des jours d’hiver les plus froids. » [traduction]
Les commentaires de Mme Forrest sont renforcés par un récent rapport de Guidehouse préparé pour FortisBC sur la façon dont la Colombie-Britannique pourrait réaliser la transition vers un système énergétique à plus faible teneur en carbone dans les années à venir, car ce document faisait ressortir l’importance du gaz naturel.
Selon Guidehouse, « L’approche de la Colombie-Britannique en matière de politique climatique devrait tenir compte de la façon dont on pourra répondre à la demande en périodes de pointe bien au-delà de 2030, tout en atténuant les conséquences à long terme sur les coûts. » [traduction]
Le réseau gazier est source de fiabilité et de résilience
« Le réseau gazier est source de fiabilité et de résilience précieuses pour le réseau énergétique de la province. À mesure que la décarbonisation progresse, cette résilience gagne en importance. » [traduction]
« À mesure que le réseau gazier se développe pour desservir de nouveaux marchés où la décarbonisation est plus difficile, on s’appuiera sur ce réseau en tant qu’outil fondamental. » [traduction]
De nombreux critiques vantent les avantages inhérents des pompes à chaleur alimentées au gaz naturel par rapport aux pompes électriques — y compris les deux entreprises financées par le fonds GNFI – Subventions à l’industrie.
« Grâce à la pompe à chaleur au gaz naturel de ThermoLift, l’énergie est utilisée pour pomper la chaleur renouvelable rejetée à l’extérieur, ce qui améliore considérablement l’efficacité du système et réduit les émissions de gaz à effet de serre » [traduction] déclare Paul Schwartz, directeur et cofondateur de Thermolift.
« La thermopompe mise sur un cycle novateur pour réduire la consommation et les coûts énergétiques d’environ 30 à 50 %, ajoute-t-il. Contrairement aux pompes à chaleur électriques, dont le rendement peut être considérablement affaibli par des températures inférieures au point de congélation, les tests ont révélé que la pompe à chaleur au gaz naturel peut fonctionner même lorsque les températures extérieures sont extrêmement froides, ce qui est couramment le cas au Canada. » [traduction]
L’électrification n’est pas toujours la solution optimale
Selon Michael Garrabrant, président et chef de la direction de SMTI, la question consiste à savoir si les consommateurs veulent décarboniser ou électrifier notre économie.
« L’électrification est un solution possible, mais pas la seule et, dans certains cas, elle est loin d’être optimale » , déclare M. Garrabrant.
« À titre d’exemple, nos unités sont de véritables pompes à chaleur pour climats froids, car elles peuvent fonctionner à des températures de -40 degrés et fournir plus de chaleur que l’électricité, ce qui signifie que l’utilisateur final n’a pas à sacrifier son confort. »
« Compte tenu des réductions de coûts des services publics, nos pompes permettront à l’utilisateur final de récupérer son investissement dans les deux à cinq ans après leur achat, ainsi que de réduire considérablement le coût de propriété total (sur 15 ans) par rapport aux pompes électriques et aux fournaises et chauffe-eau à gaz conventionnels. »
« Cela signifie qu’en fin de compte, on abaissera le coût de la réduction des émissions de carbone, ajoute-t-il. Nos pompes au gaz naturel permettent également de réduire la consommation d’énergie et les émissions de carbone, sans ajouter de charge supplémentaire au réseau énergétique. » [traduction]
« Nos pompes au gaz naturel permettent également de réduire la consommation d’énergie et les émissions de carbone, sans ajouter de charge supplémentaire au réseau énergétique ».
– Michael Garrabrant, Président et chef de la direction, SMTI
Lorsqu’on accroît la charge d’un réseau électrique, l’énergie supplémentaire est générée en marge (par exemple à partir de centrales au gaz, au charbon et au pétrole), et non à partir des sources de base comme l’énergie hydraulique, éolienne, solaire et nucléaire.
« On doit donc tenir compte des émissions marginales du réseau pour évaluer l’impact du passage du gaz à l’électricité; et dans presque toutes les régions du monde, cela entraîne une augmentation des émissions de carbone. » [traduction]
Du point de vue du fonds GNFI, ces types d’investissements correspondent exactement à la raison pour laquelle le fonds a été créé en premier lieu.
« C’est le type de technologie que nous envisagions de faire progresser lorsque nous avons créé le fonds GNFI il y a plusieurs années », a déclaré Timothy Egan, président et chef de la direction de l’Association canadienne du gaz et président du fonds GNFI – Société d’investissement.
« Ces innovations permettront à l’industrie du gaz naturel de continuer à soutenir ses clients grâce à des solutions énergétiques rentables qui permettent de réduire les émissions et d’améliorer la fiabilité. » [traduction]
Dennis Lanthier est un écrivain primé et un spécialiste des communications d’entreprise. il compte près de vingt ans d’expérience dans les domaines du pétrole et du gaz. Il a obtenu un Gold Quill de l’Association internationale des professionnels en communication en 2011 pour la création d’un magazine distribué aux employés et aux retraités de TransCanada Pipeline. Dennis est maintenant rédacteur indépendant et travaille avec plusieurs associations de l’industrie pétrolière et gazière dans le secteur de l’énergie.