Evaluating Synergies Between Heating and Electricity Networks to Guide Decarbonization Strategies for Remote, Northern Communities

Le Canada compte plus de 200 communautés qui ne sont pas reliées au réseau électrique régional et qui comptent partiellement ou entièrement sur les combustibles fossiles pour répondre à leurs besoins énergétiques. Cette dépendance fondamentale à l'égard d'une ressource importée place les populations locales face à des coûts énergétiques élevés et à des interruptions d'approvisionnement, tandis que la combustion du combustible dans les génératrices, les chaudières et les fournaises produit d'importantes émissions de gaz à effet de serre et a des effets néfastes sur la santé humaine. Pour beaucoup de ces communautés, la décarbonisation de leur système énergétique représente une opportunité non seulement de lutter contre le changement climatique mais aussi de soutenir la croissance économique et d'améliorer la qualité de vie. Les génératrices diesel utilisées pour produire de l'électricité dans les communautés éloignées convertissent moins de 40% du carburant qu'elles consomment en énergie utile, ce qui les rend particulièrement intéressantes à remplacer par des technologies renouvelables. Cependant, cette inefficacité présente en fait une stratégie alternative pour réduire les combustibles fossiles : en valorisant la chaleur rejetée pour répondre aux besoins thermiques de la com-munauté via un réseau de chaleur. Cette thèse étudie le système énergétique de Whapmagoostui-Kuujjuarapik afin d'évaluer les avantages potentiels de l'incorporation d'un réseau de chaleur avec récupération de la chaleur résiduelle dans le contexte d'une communauté éloignée et nordique. Un premier obstacle à l'évaluation est le manque de données mesurées disponibles pour quantifier la demande de chauffage. Ainsi, une approche détaillé est mise en œuvre pour simuler le profil de chauffage de la communauté sur une base horaire. La méthode proposée s'appuie sur six nouveaux archétypes résidentiels adaptés à la région, qui s'avèrent plus précis que les archétypes de la zone climatique 8 développés par le ministère de l'énergie des États-Unis. L'agrégation des données simulées révèle que les équipements de chauffage et de production d'eau chaude consomment approximativement la même quantité de carburant que les générateurs diesel, ce qui signifie qu'il est nécessaire de trouver des alternatives d'énergie thermique à faible teneur en carbone.