Environnement Canada
Juillet 2011
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Les scénarios mis au point pour appuyer les prévisions en matière d'émissions de gaz à effet de serre d'Environnement Canada proviennent d'une série d'hypothèses plausibles portant, entre autres, sur le niveau de la croissance continue de la population et de l'économie, les prix, l'offre et la demande d'énergie et l'évolution des technologies éconergétiques. Ces prévisions suggèrent également que le gouvernement ne prendra aucune autre mesure de lutte contre les émissions de gaz à effet de serre, en dehors de celles déjà mises en place ou sur le point d'être approuvées en novembre 2010.
Les prévisions en matière d'émissions présentées dans ce rapport ne peuvent pas être consultées en tant que prévisions des émissions à une date ultérieure. Le présent rapport soumet plutôt une prévision simple de la structure actuelle et du contexte politique à l'avenir, sans tenter de tenir compte des changements inévitables mais encore non déterminés qui surviendront dans la politique du gouvernement, l'offre et la demande d'énergie, la technologie énergétique ou les événements économiques et politiques intérieurs et internationaux.
Les prévisions en matière d'émissions ont été élaborées en accord avec les meilleures pratiques généralement reconnues. Elles incluent des normes du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat relatives à l'estimation des émissions de gaz à effet de serre provenant de différents carburants et processus, elles s'appuient sur le point de vue d'experts extérieurs et sur les données les plus récentes disponibles concernant les facteurs clés, comme la croissance économique, les prix de l'énergie et l'offre et la demande d'énergie. Elles appliquent aussi un cadre de modélisation énergétique et macroéconomique reconnu à l'échelle internationale, en ce qui concerne l'estimation des émissions et des interactions économiques. Enfin, les prévisions et les hypothèses sous-jacentes ont fait l'objet d'un examen par les pairs mené par des experts externes de la modélisation économique et des prévisions en matière d'émissions de gaz à effet de serre et elles ont également été examinées par des intervenants clés.
L'approche d'élaboration des prévisions en matière d'émissions d'Environnement Canada comprend trois caractéristiques principales :
Chaque année, Environnement Canada met à jour ses modèles à l'aide des données les plus récentes disponibles, provenant du Bulletin sur la disponibilité et écoulement de l'énergie de Statistique Canada et du Rapport d'inventaire national d'Environnement Canada. Concernant ces prévisions, les données historiques les plus récentes disponibles datent de 2008.
Outre les plus récentes données historiques, ces prévisions sont fondées sur les attentes des experts en matière de facteurs clés (p. ex. le prix mondial du pétrole). Ces hypothèses sont fondées sur les données énergétiques et économiques les plus récentes, les hypothèses de modélisation clés étant alignées sur les points de vue du gouvernement du Canada :
Même avec l'aide des hypothèses des experts externes, une incertitude considérable entoure les hypothèses liées au prix de l'énergie et à la croissance économique, notamment à moyen et long terme. Par conséquent, un éventail d'émissions est présenté pour refléter une série d'analyses de sensibilité. Ces cas ont été fondés sur des taux de croissance du produit intérieur brut faibles et élevés, ainsi que sur des prix du pétrole et des niveaux de production faibles et élevés.
Les prévisions présentées dans le présent chapitre ont été produites par le modèle énergie-émissions-économie du Canada, également appelé E3MC. Ce dernier se démarque des précédents rapports, fondés sur des prévisions élaborées par Ressources naturelles Canada. Même si la structure de modélisation utilisée pour générer des prévisions relatives aux émissions est différente, l'approche méthodologique adoptée est similaire.
E3MC regroupe deux composantes : Énergie 2020, qui rassemble la structure de l'offre et de la demande d'énergie du Canada et le modèle Informetrica (TIM), modèle macroéconomique de l'économie canadienne.
E3MC élabore des prévisions à l'aide d'une approche axée sur le marché en matière d'analyse énergétique. Pour chaque type de combustible et chaque secteur de consommation, le modèle fait le bilan de l'offre et de la demande d'énergie, en tenant compte de la concurrence économique entre les diverses sources d'énergie. Ce modèle garantit l'uniformité des résultats parmi les secteurs et les régions. Il peut être utilisé en mode de prévision ou d'analyse. En mode de prévision, il génère un aperçu annuel de l'énergie et des émissions jusqu'à 2050. En mode d'analyse, il évalue les diverses options politiques, les programmes ou les règlements particuliers, les nouvelles technologies ou les autres hypothèses.
Les extrants principaux du modèle sont des tableaux représentant la consommation d'énergie, la production et les prix par type de carburant, par année et par région. Le modèle détermine aussi de nombreux indicateurs macroéconomiques clés (p. ex., le produit intérieur brut ou le chômage) et produit un ensemble cohérent de toutes les émissions de gaz à effet de serre (tels que le dioxyde de carbone, le méthane et l'oxyde nitreux) par secteur et par province.
La Figure A3.1 illustre la structure générale du modèle E3MC. Les différents modules d'E3MC représentent les secteurs individuels de l'offre, de la demande et de la conversion des marchés de l'énergie nationaux et ils incluent un module macroéconomique. En général, les modules interagissent par l'intermédiaire de valeurs représentant les prix de l'énergie livrée aux secteurs consommateurs et les quantités de consommation finale d'énergie.
Figure A3.1 : Modèle énergie-émissions-économie du Canada
La description texte pour Figure A3.1
Pour élaborer cette prévision de l'utilisation d'énergie et des émissions connexes, il a fallu donner une perspective de l'économie du Canada jusqu'à 2020. Le niveau et la composition de l'offre et de la demande en matière d'énergie et les émissions de gaz à effet de serre qui en découlent sont déterminés en fonction de nombreuses hypothèses qui influent sur l'ampleur globale et le taux de croissance de l'économie.
Les estimations de l'impact net des mesures gouvernementales intégrées aux scénarios de modélisation doivent tenir compte de l'interaction principale et des incidences sur les comportements. L'approche analytique que permet le modèle E3MC aplanit plusieurs grandes difficultés de modélisation, à savoir : l'additionnalité, le resquillage, les effets de rebond et les effets d'interaction des politiques.
E3MC est un modèle exhaustif et intégré mettant l'accent sur les interactions entre les secteurs et les politiques. Dans les secteurs de la demande, le choix du carburant, l'efficacité du processus, l'efficacité du dispositif, et le degré d'autogénération sont tous combinés intégralement de façon consistante. Le modèle comprend des équations détaillées pour assurer que toutes les permutations entre ces structures sont simulées sans perte d'énergie ni d'efficacité. Par exemple, le secteur de la production électrique répond à la demande d'électricité provenant des secteurs de demandes d'énergie, de sorte que toute politique de réduction de la demande d'électricité dans les secteurs de consommation aura un impact sur le secteur de la production électrique. Le modèle tient compte des émissions dans le secteur de la production d'électricité ainsi que des émissions dans les secteurs de la demande des consommateurs. À mesure que le secteur de la production réduit le volume de ses émissions, les politiques conçues pour réduire la demande d'électricité dans les secteurs de consommation causera une atténuation de la réduction des émissions. De même, les secteurs des fournisseurs de gaz naturel et de pétrole réagissent aux demandes des secteurs de consommation, y compris des demandes pour des produits de pétrole raffiné pour les transports. De plus, le modèle simule l'exportation de produits par les secteurs d'approvisionnement.
Dans l'ensemble, le modèle E3MC permet une démonstration détaillée des technologies qui produisent des biens et des services dans toute l'économie et peut simuler de façon réaliste les variations des stocks de capital et les divers choix de technologies. Il peut aussi inclure une représentation des rétroactions d'équilibre, de façon que l'offre et la demande de biens et de services s'ajustent en réaction aux politiques. Compte tenu de sa nature détaillée, E3MC couvre toutes les sources d'émissions de gaz à effet de serre, même celles qui ne sont pas liées à l'utilisation de l'énergie.
En tant que modèle classique de technologie, E3MC suit l'évolution des stocks de capital dans le temps, incluant les mises hors service, les adaptations, et les nouvelles acquisitions, dans lesquels les consommateurs et les entreprises font des acquisitions séquentielles sans pouvoir prédire à long terme. Ceci est particulièrement important pour comprendre les incidences des différents calendriers possibles pour la réduction des émissions.
Le modèle calcule les coûts de l'énergie (et les émissions) pour chaque service d'énergie dans l'économie, tels que les superficies commerciales chauffées ou les personnes/kilomètres réalisés. Pour chaque période, les stocks sont mis hors service suivant une fonction basée sur l'âge (bien que l'adaptation de stocks remis en service soit possible, si l'évolution des conditions économiques le justifie). La demande de nouveaux stocks augmente ou diminue selon les prévisions exogènes initiales des résultats économiques (à savoir, une prévision qui est extérieure au modèle et qui n'est pas expliquée par celui-ci) et l'interaction subséquente de l'offre et de la demande d'énergie avec le module macroéconomique. Un modèle de simulation évolue entre l'offre et la demande et le module macroéconomique jusqu'à ce qu'il y ait convergence. Le critère de convergence globale est réglé à 0,1 % entre les répétitions. La procédure de convergence est reprise pour chaque année sur la période de simulation.
Le modèle E3MC simule la concurrence entre les technologies à chaque nodule de services d'énergie dans l'économie sur la base d'une comparaison de leurs coûts et de certaines commandes particulières à la technologie, telles qu'une limite maximale de part du marché dans les cas où une technologie est restreinte par des facteurs physiques, techniques ou réglementaires qui l'empêche de capturer tout le marché. La simulation des choix de technologie reflète les coûts financiers ainsi que les préférences des consommateurs et des entreprises, indiquées par un comportement d'acquisition technologique réaliste.
Bien que le modèle E3MC soit un outil d'analyse perfectionné, aucun modèle ne peut vraiment saisir les interactions complexes associées à des mesures de politiques particulières entre et à l'intérieur des marchés ou entre des entreprises et des consommateurs. À la différence des modèles de calcul d'équilibre général, le modèle E3MC ne permet pas d'équilibrer totalement les budgets du gouvernement, ni les marchés de l'emploi et des investissements. Les résultats de la modélisation montrent des rigidités telles que le chômage et les excédents et les déficits gouvernementaux. Par ailleurs, le modèle utilisé par Environnement Canada ne génère pas de changements dans les taux d'intérêt nominaux ou les taux de change, phénomène pourtant fréquent dans une réponse de politique monétaire à un événement économique majeur.
24 Une évolution des prix de l'énergie entraînera un changement dans la cogénération à court ou à moyen terme, une modification de l'efficacité des appareils à court ou moyen terme, une modification de l'efficacité des procédés à moyen terme et un impact sur le choix du combustible à moyen ou à long terme. Les périodes de changement réelles dépendent du secteur particulier.