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Comprendre l’offre et la demande d’électricité

Une ville la nuit et ses lignes de transport

Une ville la nuit et ses lignes de transport (Urban78, iStockphoto)

Une ville la nuit et ses lignes de transport

Une ville la nuit et ses lignes de transport (Urban78, iStockphoto)

Format
Parlons sciences
Lisibilité
7.5

Quels sont les liens avec mon programme d'études?

La demande d’électricité change constamment. Les fournisseurs doivent produire plus d’électricité quand la demande est élevée et moins quand elle est faible.

De combien de façons utilises-tu l’électricité chaque jour? Tu allumes les lumières; il se pourrait que tu recharges ton téléphone; ou que tu cuisines quelque chose. Il se pourrait même que tu voyages dans une voiture ou un train électrique! 

L’énergie électrique est un élément important dans la vie de la plupart des gens. Mais comment les fournisseurs d’électricité s’assurent-ils qu’il y en a assez pour tout le monde? Apprends-en davantage sur la façon dont l’offre répond à la demande. 

Qu’est-ce que l’approvisionnement en électricité?

D’où vient l’électricité? Et comment se déplace-t-elle? Ce sont des questions importantes pour comprendre l’approvisionnement en électricité. 

Les centrales électriques produisent de l’électricité. Celle-ci voyage ensuite par le réseau électrique. Ce réseau complexe fournit de l’électricité aux habitations, aux écoles et aux entreprises. 

De grandes lignes de transport acheminent l’électricité. Elles vont des centrales électriques jusqu’aux postes de transformation. Ces installations augmentent la tension afin que l’électricité puisse parcourir de longues distances. D’autres postes de transformation diminuent la tension près des habitations. De plus petites lignes de distribution fournissent de l’électricité à basse tension aux utilisateurs. 

Production, transmission et distribution d’électricité
Production, transmission et distribution d’électricité (Parlons sciences en utilisation une image de mathisworks via iStockphoto).

L’approvisionnement en électricité doit correspondre à la demande. Mais la demande varie au cours d’une journée. Les fournisseurs doivent produire plus d’énergie électrique lorsque la demande est élevée. Et ils doivent en produire moins lorsque la demande est faible. 

Autrement dit, les fournisseurs doivent éviter la sous-production et la surproduction. Gérer les hauts et les bas de la production d’électricité n’est pas facile!

Il y a sous-production lorsque les fournisseurs ne produisent pas suffisamment d’électricité. Cela peut causer des problèmes comme des pannes de courant et des baisses de tension

Il y a surproduction lorsque les fournisseurs produisent trop d’électricité. Parfois, ils peuvent vendre ce surplus d’énergie. Autrement, elle est gaspillée. C’est parce que l’électricité ne peut pas être stockée. Elle peut seulement être transformée en d’autres formes d’énergie. Et elle peut être transformée en énergie électrique lorsqu’on en a besoin. 

Les fournisseurs produisent de l’électricité à l’aide de différentes ressources énergétiques. Certaines ressources sont renouvelables. D’autres ne le sont pas. 

Les ressources renouvelables comprennent le vent, la lumière du soleil et l’eau en mouvement. L’énergie électrique produite à partir de la lumière du soleil est appelée énergie solaire. L’énergie électrique produite à partir de l’eau en mouvement est appelée hydroélectricité.

Les ressources non renouvelables comprennent l’énergie nucléaire et les combustibles fossiles. Les combustibles fossiles libèrent énormément de gaz à effet de serre lorsqu’ils sont brûlés. 

Les ressources renouvelables fournissent l’électricité la plus propre. Mais la plupart d’entre elles sont intermittentes. Cela signifie qu’elles ne fonctionnent pas continuellement. Le vent ne souffle pas toujours. Le Soleil ne brille pas toujours. 

Qu’est-ce que la demande d’électricité?

La demande d’électricité varie. Elle peut changer au cours d’une journée, d’une semaine ou d’une année. Les gens utilisent beaucoup d’électricité le matin et le soir. Ils en utilisent moins lorsqu’ils sont à l’école ou au travail. Ils en utilisent moins pendant la fin de semaine. La climatisation fonctionne beaucoup plus en été. Le chauffage fonctionne davantage en hiver. Ceux-ci fonctionnent beaucoup moins au printemps et à l’automne. 

Les fournisseurs mesurent habituellement la demande par périodes de quinze minutes. 

La demande de pointe décrit les périodes où la consommation d’électricité est la plus élevée. Cela se produit habituellement le matin et le soir. Lorsqu’ils se lèvent, les gens consomment beaucoup d’électricité. Ils allument les lumières. Ils allument le chauffage ou la climatisation. Ils prennent une douche. Ils préparent le déjeuner. Lorsqu’ils rentrent du travail ou de l’école, les gens consomment également beaucoup d’électricité. Ils rallument les lumières. Ils rallument le chauffage ou la climatisation. Ils préparent le souper. Ils allument le téléviseur ou d’autres appareils. 

Les graphiques sur la consommation d’énergie peuvent t’aider à comprendre la demande d’électricité. Les grands pics illustrent la demande de pointe.  

Ces graphiques illustrent les demandes d’énergie typiques en été et en hiver.
Ces graphiques illustrent les demandes d’énergie typiques en été et en hiver. En été, il y a un pic à la fin de l’après-midi et en début de soirée. En hiver, il y a deux pics, un le matin et l’autre le soir (Source : Parlons science inspiré d’une image de Vencorp via World Nuclear Association).

Le savais-tu?

L’utilisation de l’électricité pendant les périodes de pointe peut coûter beaucoup plus cher. Elle peut représenter de 30 % à 70 % de la facture d’électricité de ton habitation!

Comment les systèmes électriques équilibrent-ils l’approvisionnement et la demande?

Les fournisseurs prévoient la quantité d’énergie électrique qu’ils doivent produire à un moment donné. Les données historiques leur permettent de voir à quoi correspondait la demande au même moment dans le passé. Des modèles informatiques avancés les aident à interpréter l’information. 

Il se peut que les lumières dans ta maison ne consomment pas beaucoup d’énergie. Mais il pourrait y avoir des milliers de gens qui allument leurs lumières au même moment. Cela peut représenter une grande demande d’électricité! Toute cette électricité doit venir de quelque part. 

Le savais-tu?

Les réseaux intelligents peuvent améliorer l’efficacité des systèmes électriques. Ils réagissent automatiquement aux variations locales de la consommation d’énergie.  

Un réseau intelligent
Un réseau intelligent utilise un centre de contrôle central pour diriger l’électricité là où elle est nécessaire (Source : Parlons science utilisation d’une image de chombosan via iStockphoto).

Bien sûr, les fournisseurs peuvent produire plus d’électricité lorsque la demande est élevée. Et lorsque la demande diminue, ils peuvent en produire moins. Mais pour produire plus d’électricité, il faut souvent utiliser des combustibles fossiles. On ne peut pas produire de rayons de soleil ou du vent chaque fois qu’on le désire! 

Mais si l’on pouvait stocker le surplus d’énergie en dehors des périodes de pointe? Cela est possible avec certaines technologies de stockage d’énergie. Cette énergie est libérée lorsque la demande augmente. Cela rend le système électrique beaucoup plus souple. Et cela évite d’utiliser des ressources non renouvelables lorsque la demande est élevée!

 

En savoir plus

C’est quoi un réseau électrique intelligent ? Energuide.be - Cette page et vidéo (4 min 27 s) explique ce qu’est et comment fonctionne un réseau électrique intelligent, tout en expliquant la nécessité de cette évolution dans notre monde moderne.

Comment stocker l’électricité ?  (2019) Planète Énergies - Ce vidéo présente les différentes méthodes pour conserver et réutiliser l’électricité. (2 min 18 s)

Une nation de ressources : Un Introduction sur le système énergétique du Canada (2018) Parlons énergie - Cette vidéo permet d’en apprendre plus sur le système énergétique et différentes méthodes de production d’électricité au Canada. (1 min 53 s)

L’histoire de l’électricité - Association canadienne de l’électricité - Cette page présente une ligne du temps des grands événements dans le domaine la production électrique, de Michael Faraday à aujourd’hui, avec emphase sur les événements canadiens.

Références

IncSys. (n.d.). What is a system operator?

Rinkesh. (n.d.). What are different sources of energy? Conserve Energy Future.

Phongchit, N. (2017, mars 23). What is peak demand? Setra Systems.

U.S. Energy Information Administration. (2018, aout 31). How electricity is delivered to consumers.

World Nuclear Association. (2019, mai). Electricity and energy storage.