David Moreno

Étudiant 2è cycle

Centre Eau-Terre-Environnement, INRS-ETE

Centre Eau Terre Environnement
490, rue de la Couronne
INRS-ETE
Québec
Québec, Canada
G1K 9A9

418.656.2131 poste .
David_Alejandro.Moreno_Rendon@inrs.ca

Direction

• Jasmin Raymond - Directeur
• Louis Gosselin - Codirecteur

Projet de recherche

Analyse du coût du cycle de vie des systèmes de chauffage alternatifs pour les bâtiments résidentiels du Nord du Québec (Nunavik, Canada)

Introduction

Récemment, plusieurs projets (Kegel et al., 2012 ; Kegel et al., 2014 ; Le Du et al., 2015 ; Cherniak et al., 2015 ; Belzile et al., 2017 ; Yan et al., 2019 ; Gunawan et al., 2020 ; Royer, 2020) ont été réalisés pour atteindre une meilleure indépendance et sécurité énergétique pour les régions isolées du Canada. Cependant, à plusieurs reprises, les sources d'énergie et les technologies sont évaluées selon différents modèles et méthodologies, ce qui peut rendre difficile l'identification des alternatives techniques, économiques et environnementales optimales. De plus, le développement de ces projets représente des risques financiers élevés en raison des importants investissements requis. Par conséquent, une analyse de faisabilité économique adéquate est essentielle pour faciliter la prise de décision sur l'alternative énergétique à utiliser et pour assurer le succès du projet tout au long de sa vie utile.

Objectifs

L'objectif principal est d'évaluer la faisabilité technico-économique des alternatives de chauffage dans les bâtiments résidentiels situés à Umiujaq à travers une analyse du coût du cycle de vie (CCV) qui considère la perspective de plusieurs parties prenantes et inclut les coûts des mesures de gestion des impacts environnementaux. Un objectif ultérieur est d'anticiper les conditions de fonctionnement d'un système de chauffage hybride pour la nouvelle station de recherche du CEN qui sera construite à Umiujaq.

Les objectifs spécifiques sont:

1. Définir les besoins en chauffage des bâtiments résidentiels situés à Umiujaq en utilisant un logiciel de simulation énergétique des bâtiments.
2. Concevoir et appliquer un modèle LCCA qui prend en compte le coût environnemental et l'impact sur plusieurs parties prenantes dans le changement du système de chauffage conventionnel.
3. Proposer une conception et simuler le fonctionnement d'un système de chauffage hybride.

Sites d'étude

Umiujaq est un village nordique situé près de la côte est de la baie d'Hudson. C'est l'un des 14 villages du Nunavik, situé au nord du 55e parallèle, dans la partie la plus septentrionale de la province de Québec. La région du Nunavik n'a pas de liaisons routières avec le reste du Québec, ni entre ses communautés. Ces communautés sont hors réseau et dépendent donc des combustibles fossiles pour fournir de l'électricité et de la chaleur (Giordano et Raymond, 2019).

Matériel et méthodes

Le projet est divisé en trois grandes étapes :

1. Simulation préliminaire du bâtiment et analyse LCC: Pour ce faire, on utilise SIMEB pour définir les besoins énergétiques du bâtiment, et RETScreen pour simuler la quantité d'énergie apportée par chacune des différentes technologies. Les alternatives évaluées seront : Les pompes à chaleur géothermiques, la chaudière à granulés de bois et le solaire PV.
2. Travail sur le terrain et collecte de données: Collecte d'informations primaires et secondaires nécessaires pour effectuer des simulations énergétiques et économiques par le biais d'un travail de terrain à Umiujaq.
3. Simulation énergétique avancée du bâtiment et analyse économique: Le logiciel TRNSYS est utilisé pour concevoir et simuler le fonctionnement d'un système de chauffage hybride pour la nouvelle station de recherche du CEN à Umiujaq. Un coût actuel net (NPC) et un coût énergétique nivelé (LCOE) ont été choisis pour évaluer et comparer le coût du cycle de vie sur 50 ans.

Résultats attendus

Ce projet de recherche permettra d'évaluer les différents systèmes de chauffage dans le nord du Québec, en identifiant les coûts les plus importants, parmi d'autres aspects économiques et financiers, à prendre en compte dans la conception de ce type de systèmes. Le projet vise également à définir l'importance de la prise en compte des coûts et des risques environnementaux (coût de remédiation) dans les analyses économiques de ce type de projet, comme les déversements de diesel dans les systèmes de chauffage conventionnels (Cassaso et al., 2019). Cela permettra de reconnaître le potentiel des systèmes de chauffage à énergies renouvelables comme étant économiquement compétitifs, favorisant la sécurité énergétique, et plus soutenables. Les connaissances générées au cours du projet contribueront à l'avancement de la transition énergétique dans les régions isolées au climat arctique et subarctique.

Localisation du site de recherche