Évaluation de la résilience climatique du projet d’intégration de l’énergie solaire et du stockage de la Ville de Summerside

En 2019, la Ville de Summerside a réalisé une évaluation de la vulnérabilité et des risques liés aux changements climatiques à l’aide du protocole du Comité sur la vulnérabilité de l’ingénierie des infrastructures publiques (CVIIP). Cette évaluation visait à déterminer les impacts des changements climatiques, notamment la hausse des températures et des précipitations ainsi que l’élévation du niveau de la mer dans le cadre du projet municipal de mini-réseau. La Ville de Summerside et Samsung Renewable Energy développent actuellement un mini-réseau communautaire pour générer 33 000 MWh par année d’énergie solaire photovoltaïque (PV). Cela permettrait de fournir 62 % d’énergie verte à la collectivité et de réduire la dépendance vis-à-vis du réseau électrique du Nouveau-Brunswick de 58,2 % à 37,4 %.

Le protocole du CVIIP a été utilisé pour évaluer la vulnérabilité du mini-réseau et du système de stockage aux impacts climatiques futurs. Les valeurs moyennes historiques des paramètres climatiques pertinents (température, précipitations sous forme de neige et de pluie, élévation du niveau de la mer, ondes de tempête, rayonnement solaire et nuages) ont été établies et comparées aux projections (de 2021 à 2050 et de 2051 à 2080) pour le scénario RCP 8.5 (émissions élevées) à Summerside. Pour déterminer le risque d’interaction entre les conditions climatiques et les infrastructures, des scores de probabilité et de conséquence ont été attribués pour 76 interactions climat-infrastructures. Les scores de probabilité se sont fondés sur la possibilité qu’un paramètre climatique franchisse le seuil attribué à une infrastructure, en supposant que si le seuil était franchi, la performance ou la productivité de l’infrastructure serait entravée. Seules 13 interactions ont été considérées comme présentant un risque moyennement élevé; aucune ne présentait un risque élevé. Puisque l’évaluation de la résilience climatique a été réalisée avant la confirmation de la conception finale et la sélection des équipements, plusieurs recommandations ont été formulées pour améliorer la résilience aux températures extrêmes, aux épisodes de fortes précipitations et à l’élévation du niveau de la mer. À l’été 2022, la construction était en cours et on prévoit que le système sera pleinement fonctionnel d’ici décembre 2022.

Comprendre et évaluer les impacts

L’Île-du-Prince-Édouard sera confrontée à des effets uniques associés aux changements climatiques, notamment à l’augmentation des températures et des précipitations, à l’élévation du niveau de la mer ainsi qu’à des ondes de tempête et à des phénomènes météorologiques extrêmes plus fréquents et plus intenses. Pour déterminer la vulnérabilité du mini-réseau solaire PV et du système de stockage par batterie de Summerside aux impacts des changements climatiques, le protocole du CVIIP a été utilisé. D’abord, les paramètres climatiques pertinents ont été cernés en fonction de la vulnérabilité prévue de l’infrastructure. Les paramètres climatiques ont été précisés et on leur a attribué des valeurs moyennes historiques correspondantes (de 1976 à 2005) ou des tendances historiques servant de référence. Les projections climatiques pour 2021 à 2050 et 2051 à 2080 selon le scénario RCP 8.5, c’est-à-dire le pire scénario d’émissions si le statu quo est maintenu, ont été utilisées. Les projections obtenues auprès du Pacific Climate Impacts Consortium (PCIC) ont été mises à l’échelle à partir de 24 modèles climatiques généraux de l’ensemble de données CMIP5. Les paramètres climatiques historiques de base ont été comparés aux projections liées à la température, aux précipitations sous forme de pluie et de neige, au niveau de la mer, au rayonnement solaire et aux nuages afin de déterminer les tendances des changements climatiques pour Summerside. En général, Summerside deviendra plus chaud et plus humide avec une élévation du niveau de la mer de l’ordre de +52-68 cm et des tempêtes plus intenses d’ici 2051-2080. Pour déterminer les répercussions de ces tendances sur le projet, des seuils ont été déterminés pour les infrastructures en fonction du jugement des professionnels et des codes de conception. Si un paramètre climatique dépassait le seuil établi pour une infrastructure, cela indiquait que la performance ou la productivité de l’infrastructure serait touchée. Enfin, des scores de probabilité ont été attribués pour indiquer la possibilité qu’un paramètre climatique franchisse le seuil d’une infrastructure.

Déterminer les actions

Le mini-réseau sera situé sur un terrain plat de 80 acres à l’ouest de Summerside et sera composé de 67 184 modules PV et d’un système de stockage d’énergie. Compte tenu de la longévité de l’infrastructure et du rôle important qu’elle jouera pour répondre aux besoins énergétiques de la collectivité, il est important de concevoir le projet en tenant compte de l’avenir. Infrastructure Canada a récemment créé l’évaluation selon l’Optique des changements climatiques, qui permet d’évaluer les émissions de gaz à effet de serre et la résilience aux changements climatiques. Ce projet aborde le volet de l’évaluation de la résilience dans le but d’intégrer les impacts des changements climatiques dans le processus de planification et de conception du projet. Le protocole du Comité sur la vulnérabilité de l’ingénierie des infrastructures publiques (CVIIP) a été choisi pour orienter l’évaluation de la résilience climatique. L’objectif de l’évaluation était d’influencer la conception finale et la sélection des équipements avant la construction de l’infrastructure.

Mise en oeuvre

Une fois les paramètres climatiques cernés et les scores de probabilité attribués, une évaluation des risques a été réalisée. Dans ce cas-ci, le risque est défini comme étant le produit de la probabilité d’occurrence d’un événement négatif et du niveau de gravité de la conséquence. Un risque a été attribué aux interactions entre les paramètres climatiques et les infrastructures selon le produit de la probabilité (probabilité que l’événement franchisse le seuil de l’infrastructure) et le score de gravité. Plus le risque est élevé, plus la vulnérabilité aux effets climatiques est grande et plus il y a urgence d’agir. L’évaluation a permis d’établir 76 interactions entre les conditions climatiques et les infrastructures; seules 13 interactions ont été considérées comme présentant un risque moyennement élevé; aucune ne présentait un risque élevé. Les risques les plus élevés touchaient surtout les impacts suivants :

  • Élévation du niveau de la mer causant des inondations et nuisant à l’accès aux routes et à l’infrastructure du mini-réseau, surchargeant aussi le système de drainage.
  • Températures estivales extrêmement chaudes endommageant les infrastructures électriques.
  • Précipitations importantes (neige, pluie, glace) et accumulation dépassant la charge structurelle des panneaux solaires
  • Périodes de précipitations extrêmes surchargeant le système de drainage du système de stockage.

Résultats et suivi des progrès

D’après l’évaluation selon le CVIIP, aucun risque élevé n’a été répertorié. De plus, l’on considère que le mini-réseau et le système de stockage de la ville sont suffisamment résilients aux risques météorologiques et climatiques pour la plus longue période évaluée (35 ans). Par la suite, en ce qui concerne les risques moyennement élevés, plusieurs recommandations ont été formulées, dont les suivantes :

  • Élévation du niveau de la mer : Déplacer les infrastructures exposées aux inondations vers des terrains plus élevés et installer des panneaux solaires à un franc-bord plus élevé afin de réduire l’exposition aux inondations potentielles.
  • Températures extrêmement chaudes : S’assurer que les équipements électriques peuvent résister aux futures températures extrêmes et mettre en place des mesures de protection, au besoin. S’assurer de remplacer les batteries à la fin de leur cycle de vie.
  • Précipitations (neige et pluie verglaçante) : Mettre en place un service de déneigement, adapter les critères de conception pour résister à des charges structurelles plus importantes et envisager une séquence automatique de décharge de la neige sur le site.
  • Précipitations (pluie) : Adapter le système de drainage aux niveaux de précipitations prévus, améliorer l’imperméabilité des infrastructures et mettre en place un système de suivi fréquent.

Prochaine(s) étape(s)

Peu après l’achèvement de l’évaluation de la résilience climatique et le début de la construction, la pandémie de COVID-19 a frappé, ce qui a retardé la mise en œuvre du projet d’environ deux ans. À l’été 2022, la construction était en cours et on prévoit que le système sera pleinement fonctionnel d’ici décembre 2022. Une fois le mini-réseau et le système de stockage construits, la ville de Summerside se rapprochera un peu plus de son objectif de carboneutralité.

Ressources

Lien vers l’étude de cas complète (en anglais seulement)