Dans le présent projet, on cherche à évaluer le potentiel de récupération et d'intégration des déchets thermiques dans une usine de production primaire d'aluminium. Il s'agit en premier lieu de «cartographier» la chaleur et les températures en jeu; c'est-à-dire construire un inventaire détaillé des rejets thermiques, mais aussi de la consommation de chaleur dans divers bâtiments ou procédés. L'ensemble de l'usine est inclus dans l'analyse: cuves d'electrolyse, secteur de production des anodes, centre de coulée, entrepôts, bureaux, etc. En second lieu, il s'agit d'examiner les procédés qui dissipent de la chaleur pour déterminer les limites therrmodynamiques qui s'appliquent à la récupération thermique. L'analyse exergétique est employée afin d'établir pleinement les possibilités d'intégration thermoénergétiques. L'aluminerie considérée est celle d'Alcoa Deschambault Québec (ADQ). Les résultats montrent que le potentiel d'intégration réelle de la chaleur identifié en usine est faible dû i) aux équipements et technologies de récupération et intégration thermique accessibles et ii) à une demande limitée pour la chaleur de basse/moyenne température. Il n'en reste pas moins qu'il est actuellement possible thermodynamiquement de satisfaire les besoins de chauffage ambiant à l'usine d'ADQ avec les rejets thermiques contenus dans les gaz d'échappements des cuves. Aussi, -10 MW de puissance pourrait être généré en continu avec la chaleur identifiés dans les secteurs d'électrolyse, de cuisson des anodes, et de coulée, compte tenu de l'efficacité des machines thermiques disponibles sur le marché.

La congestion routière est un problème qui fait supporter de nombreux coûts à la société, qu’il s’agisse de perte de temps, d’une consommation accrue de carburant ou d’une pollution atmosphérique supplémentaire. Dans la région métropolitaine de Québec, le problème est particulièrement présent aux alentours des ponts de Québec et Pierre-Laporte. Ce mémoire propose de calculer trois types de coût de la congestion routière autour des ponts en utilisant des données GPS, soit le coût total, le coût externe et la perte sociale de la congestion. Nos résultats semblent indiquer que la congestion fait supporter un coût total à la société de plus de 40 millions $ par année dans la zone autour des ponts, en estimant ce coût selon deux approches différentes. Le coût externe de la congestion dans la zone est estimé à 21,7 millions $ et la perte sociale entraînée par cette congestion à 5,5 millions $ annuellement. Les coûts de la congestion estimés sont nettement supérieurs à ceux de l’étude parue en juin 2017 de Raymond Chabot Grant Thornton qui estimait le coût total pour les tronçons routiers principaux dans une zone similaire autour des ponts à 15,8 millions $. / Road congestion is a problem that burdens society with many costs, whether it is loss of time, an increased consumption of fuel or supplementary atmospheric pollution. In the metropolitan region of Quebec, the problem is particularly present in the vicinity of Quebec and Pierre-Laporte bridges. This master’s thesis proposes to calculate three types of cost of road congestion around the bridges using GPS data : the total cost, the external cost and the social loss of congestion. Our results seem to indicate that the congestion imposes a total cost to the society over $40 million per year in the area around the bridges, estimating this cost with two different approaches. The external cost of congestion in the area is estimated to $21.7 million and the social loss incurred by this congestion to $5.5 million annually. The estimates of the cost of congestion are considerably higher than those of the study published in June 2017 by Raymond Chabot Grant Thornton that estimated the total cost for the main roads within a similar zone around the bridges of $15.8 million per year.

Une étude de performance et de faisabilité économique a été menée avec pour objectif d'évaluer la possibilité de substituer la dépendance envers le gaz naturel, actuellement la source principale d'énergie, par une source moins noble et disponible en abondance pour la récupération et la mise en oeuvre de l'exploitation des sables bitumineux en Alberta. L'approche consiste à produire de l'énergie (chaleur et électricité) pour la récupération du bitume et de l'hydrogène essentiel pour les opérations d'hydrotraitement/hydrocraquage par l'intermédiaire d'une gazéification intégrée à un cycle combiné (IGCC) et dont l'alimentation est assumée par un combustible moins noble et moins coûteux que le gaz naturel. Il s'agit du coke de bitume qui est un sous-produit de cokéfaction. Dans cette étude, différentes configurations du complexe IGCC intégrant deux approches de capture /séquestration de CO2 ont été analysées. Dans la première, le CO2 est intercepté via un procédé Selexol d'absorption physique. Dans la seconde, le piégeage de CO2 est assuré par carbonatation minérale humide au moyen de saumures naturelles disponibles dans les aquifères avoisinants. Cette recherche consiste en l'analyse de l'efficacité énergétique d'une unité IGCC produisant 400 MW à partir de la gazéification du coke bitumineux et de l'évaluation des coûts de production de puissance, sous forme d'électricité et de chaleur, et d'hydrogène à partir d'une telle usine incluant des îlots de capture/séquestration de CO2.

Récemment, les questions d'efficacité énergétique sont sur toutes les lèvres. Au Québec, comme ailleurs, il a été proposé que des gains substantiels pourraient être réalisés par l'usage résidentiel de thermostats électroniques pour le chauffage des locaux. La présente étude vise à analyser l'usage de tels thermostats par la clientèle résidentielle d'Hydro-Québec Distribution. Une modélisation faisant appel à la théorie sur les choix discrets ainsi qu'à l'analyse conditionnelle de la demande est mise de l'avant pour y arriver. Particulièrement, nous procédons à une analyse comportementale s'articulant sur un modèle discret-continu faisant intervenir un modèle multinomial logit. De cette façon, nous corrigeons pour un biais important, le biais d'auto-sélection. La dernière étape de notre modèle intègre les résultats du modèle discret-continu dans le but de faire ressortir l'impact de la composante chauffage sur la consommation totale annuelle d'électricité.

Le secteur du bâtiment est l'un des plus grands consommateurs d'énergie à travers le monde, aux côtés des secteurs des transports et de l'industrie. En 2016, le secteur résidentiel au Canada représentait 16,6 % de la consommation énergétique secondaire totale, les besoins en chauffage et en refroidissement constituant 63 % de cette demande. L'amélioration de l'efficacité énergétique des bâtiments résidentiels permet de réduire directement les besoins en chauffage et en refroidissement, ainsi que la consommation énergétique globale. Un facteur clé de cette efficacité est l'enveloppe du bâtiment, qui sépare les espaces intérieurs des éléments extérieurs, assurant le confort des occupants et protégeant le bâtiment contre les conditions climatiques rigoureuses. Une enveloppe bien conçue permet de réduire la consommation d'énergie, les coûts de maintenance, les émissions de gaz à effet de serre, et d'améliorer le confort des occupants. Au Québec, la construction en bois prédomine, soutenue par des ressources locales qui contribuent au développement socio-économique et environnemental de la région. Cependant, l'industrie de la construction québécoise est restée conservatrice, avec peu d'innovations au cours des dernières décennies. Ce mémoire explore une nouvelle méthode de construction appelée le mur parfait, qui optimise les assemblages de murs à ossature légère en plaçant l'isolation à l'extérieur de la structure afin d'éliminer les ponts thermiques et de supprimer le besoin de pare-vapeur. L'étude compare les performances hygrothermiques, l'étanchéité à l'air et la transmission sonore des structures isolées entièrement de l'extérieur à celles des structures traditionnelles nord-américaines à l'échelle 1:1, en confrontant ces résultats à des études de laboratoire. Cet article est structuré en quatre chapitres : une revue de la littérature, les objectifs du projet, les aspects méthodologiques et un article scientifique publié. La version originale en anglais de celui-ci se trouve en annexe. / The building sector is one of the largest energy consumers worldwide, along with transportation and industry. In 2016, the residential sector in Canada accounted for 16.6% of total secondary energy consumption, with heating and cooling needs making up 63% of that demand. Improving the energy efficiency of residential buildings directly reduces heating and cooling requirements, as well as overall energy consumption. A key factor in this efficiency is the building envelope, which separates indoor spaces from external elements, ensuring occupant comfort and protecting the building against harsh weather conditions. A well-designed envelope reduces energy consumption, maintenance costs, greenhouse gas emissions, and improves occupant comfort. In Quebec, wood construction is dominant, supported by local resources contributing to the region's socio- economic and environmental development. However, the Quebec construction industry has remained conservative, with little innovation over the past decades. This thesis explores a new construction method called the perfect wall, which optimizes light-frame wall assemblies by placing insulation outside the frame to eliminate thermal bridges and the need for a vapor barrier. The study compares the hygrothermal performance, airtightness, and sound transmission of structures insulated entirely from the outside with traditional North American structures, further contrasting these results with laboratory studies. This article is structured into four chapters: a literature review, the project objectives, the methodological aspects, and a published scientific article. The original English version of the article can be found in the appendix.

La thèse a pour objet de comprendre le sens que le consommateur donne à ses actes quand il pratique la maîtrise de sa consommation électrique (MCE), au sein de son foyer. La valeur produite par les différentes activités relevant de la MCE, comme, par exemple, éteindre les appareils en veille, constitue un reflet du sens que le consommateur attribue à cette pratique. Nous nous sommes, dans un premier temps, interrogés sur la nature des sources de valorisation et de dévalorisation qui émergent de la MCE. Nous avons identifié vingt-cinq sources qui sont autant d’appréciations ou de dépréciations de la MCE pour le consommateur. Nous avons ensuite cherché à déterminer comment ces sources sont structurées et nous avons pu déterminer que, dans l’esprit du consommateur, la valeur de la MCE se caractérise selon sept composantes. Quatre sont des composantes de valorisation (environnementale et citoyenne, de gestion du foyer, du bien-être eudémonique et des bénéfices secondaires) et trois sont des composantes de dévalorisation (expérientielle, sociale et associée au manque de connaissance). Nous avons ensuite cherché à comprendre comment la valeur de la MCE émerge de la pratique et quel peut être le rôle des différentes composantes (de valorisation et de dévalorisation) dans la formation de la valeur pour le consommateur et dans la conduite de son action. Nous avons pu confirmer que plus un individu réalise des gestes de MCE, plus il apprécie cette pratique via les composantes de valorisation et moins il la déprécie via les composantes de dévalorisation. Nous avons aussi constaté que le sens de la pratique évolue et s’enrichit quand elle s’intensifie. Deux leviers principaux se distinguent : la valorisation de la MCE au travers de ses conséquences sur la gestion du foyer et le bien-être de type eudémonique qui est retiré de cette pratique par l’individu. Le premier possède une influence très forte sur l’évaluation de la MCE par les consommateurs, et le second, dès lors qu’un individu pratique réellement la MCE, conduit les individus à poursuivre dans cette voie. / This thesis aims to understand the meaning that the consumer ascribes to his acts when one practises electricity consumption control (ECC) inside the dwelling. The value perceived by consumers associated with the various ECC’s activities, as, for example, to switch off devices in sleep mode, constitute a reflection of the meaning the consumer confers to this practice.We wondered, at first, about the nature of the sources of valuation and depreciation which emerge from the ECC. We identified twenty five sources which are so many appreciations or depreciations of the ECC for the consumer. Then, we tried to determine how these sources are structured and we were able to determine that, for consumers, the value of the ECC is characterized by seven components. Four of them are components of appreciation (environmental and citizen, of household management, the eudemonistic well-being and secondary profits). The three other are components of depreciation (experiential, social and associated with a lack of knowledge).Subsequently, we tried to understand how the value of the ECC emerges from the practice itself. We, also, wondered about the role of the various components (of appreciation and depreciation) in the ECC valuation for the consumer and in the conduct of action. We were able to confirm that the more an individual realizes ECC’s gestures, the more he appreciates this practice via the components of appreciation and the less he depreciates it via the components of depreciation. We also noticed that the meaning of the practice evolves and expands when practice becomes intensified. Two main levers set apart: the appreciation of ECC through its consequences on the household management and the eudemonistic wellbeing which is removed from this practice by the individual. The first one has a very strong influence on the evaluation of ECC by the consumers, and the second, once an individual really practises ECC, drives him to continue along this path.

Les distributeurs énergétiques comme Gaz Métro et Hydro-Québec doivent s’assurer que la capacité de leur réseau suffit à satisfaire les besoins de ses clients. Lorsque les réseaux de distribution sont employés à pleine capacité et que la demande d’énergie augmente, ces entreprises ont le choix d’investir pour augmenter leur capacité ou inciter leurs clients à consommer moins. Il est possible de reporter des investissements en offrant aux clients des programmes d’efficacité énergétique qui abaissent la demande. Historiquement, les deux distributeurs québécois et la Régie de l’énergie qui les supervisent ont préféré accroître la capacité de leur réseau respectif afin de sécuriser l’approvisionnement de leur clientèle, notamment parce qu’ils ne leur semblaient pas possibles de contrôler adéquatement la demande énergétique. De plus, comme les revenus des entreprises augmentent avec la demande, ces entreprises ne sont pas incitées à tenter de la réduire. Dans ce mémoire, je propose une méthode d’estimation de la rentabilité d’une stratégie de report actif d’un investissement visant à augmenter la capacité des réseaux de distrubution couplée à un mécanisme incitatif. Ma méthode combine l’évaluation actualisée des coûts et bénéfices de l’investissement à un modèle de comportement du consommateur. / Energy utilities such as Gaz Métro and Hydro-Québec must ensure that the capacity of their network is sufficient to satisfy the needs of its customers. When the distribution networks are used at full capacity and the demand for energy increases, these companies have the choice of investing to increase their capacity or encourage their customers to consume less. Investments can be deferred by offering customers energy efficiency programs that reduce demand. Historically, the two distributors and the Régie de l’énergie who supervised them preferred to increase the capacity of their respective networks in order to secure the supply of their customers, especially because they felt like it was not possible to adequately control energy demand. Moreover, as business incomes increase with demand, these firms have no incentive to attempt to reduce it. In this paper, I propose a method for estimating the profitability of an active deferral strategy for an investment aimed at increasing the capacity of distrubution networks coupled with an incentive mechanism. My method combines the updated assessment of the costs and benefits of the investment with a pattern of consumer behavior.