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Photo : Nordex AG

© Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004

Cours d’analyse de projets d'énergies propresCours d’analyse de projets d'énergies propres

Analyse de projets Analyse de projets de centrale éoliennede centrale éolienne

Éolienne de grande puissance

© Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

ObjectifsObjectifs

• Réviser les principes de base Réviser les principes de base des centrales éoliennes des centrales éoliennes

• Décrire les enjeux importantsDécrire les enjeux importantsd’une analyse de projet de d’une analyse de projet de centrale éoliennecentrale éolienne

• Présenter le modèle RETScreenPrésenter le modèle RETScreen®® pour les projets de centrale pour les projets de centrale éolienneéolienne


• Électricité pourÉlectricité pour Les réseaux centraux

Les réseaux isolés

Les systèmes hors réseau

Le pompage de l’eau

…mais aussi…

Renfort pour les réseaux fragiles

Diminution de l’exposition aux variations du prix de l’énergie

Réduction des pertes de transmission et de distribution

Qu’est-ce que les centrales Qu’est-ce que les centrales éoliennes fournissent?éoliennes fournissent?

Photo : Warren Gretz/ NREL Pix

Parc éolien de San Gorgino, Palm Springs, Californie, États-Unis


Description d’une éolienneDescription d’une éolienne

• ComposantsComposants Rotor Multiplicateur (boîte de

vitesses) Tour Fondation Système de commande Générateur

• TypesTypes À axe horizontal

Les plus utilisées Le système de commande

ou la conception oriente le rotor face au vent

À axe vertical Les moins utilisées

Schéma d’une éolienne à axe horizontal


Utilisation de l’énergie Utilisation de l’énergie éolienneéolienne

• Hors réseauHors réseau Petites éoliennes (50 W à 10 kW)

Chargement de batteries

Pompage de l’eau

• Réseau isoléRéseau isolé Éoliennes de 10 à 200 kW

Les systèmes hybrides éolien-diesel réduisent les coûts de production dans les régions éloignées

Taux de pénétration élevé ou bas

• Réseau centralRéseau central Éoliennes de 200 kW à 2 MW

Parcs éoliens de plusieurs machines Photo : Charles Newcomber/ NREL Pix

Hors réseau, éolienne de 10 kW, Mexique


Étapes d’un projet Étapes d’un projet de centrale éolienne de centrale éolienne

• Évaluation du Évaluation du potentiel éolienpotentiel éolien

• Évaluation Évaluation environnementaleenvironnementale

• Approbation Approbation réglementaireréglementaire

• ConceptionConception

• ConstructionConstruction Chemin d’accès

Ligne électrique

Postes de raccordement Photo : Warren Gretz/NREL Pix

Photo : GPCo Inc.

Installation d’un mât météorologique de 40 m, Québec, Canada

Poste de raccordement, Californie, États-Unis


Potentiel éolienPotentiel éolien

• Des moyennes élevées de vitesses du vent sont Des moyennes élevées de vitesses du vent sont essentiellesessentielles Une moyenne annuelle minimum de 4 m/s est nécessaire

Les gens ont tendance à surestimer les vitesses du vent

La vitesse du vent a tendance à augmenter avec l’altitude

• Exemples de bons potentielsExemples de bons potentiels Régions côtières

Crêtes de longues pentes

Cols

Terrains découverts

Vallées où le vent s’engouffre

• Typiquement plus venteux…Typiquement plus venteux… En hiver qu’en été

Le jour que la nuit


Coûts dCoûts d’une centrale ’une centrale éolienneéolienne

• Parcs éoliensParcs éoliens

1 500 $/kW installé

Exploitation et entretien : 0,01 $/kWh

Prix de vente : 0,04-0,10 $/kWh

• Éolienne unique et Éolienne unique et réseau isoléréseau isolé

Coûts plus élevés(projets plus particuliers)

L’étude de faisabilité, le développement et l’ingénierie représentent une plus grande proportion des coûts

• Prévoir de 20 à 25 % des coûts Prévoir de 20 à 25 % des coûts d’investissement pour le remplacement d’un d’investissement pour le remplacement d’un composant majeurcomposant majeur

Pales du rotor ou multiplicateur (boîte de vitesses)


Enjeux d’un projet Enjeux d’un projet de centrale éolienne de centrale éolienne

• Contraintes et critèresContraintes et critères Approbation environnementale

Accueil favorable de la population locale

Raccordement au réseau et capacité de transmission

• Financement, taux d’intérêt, Financement, taux d’intérêt, taux de change monétairetaux de change monétaire

• Les coûts de production sont dramatiquement réduits Les coûts de production sont dramatiquement réduits par un bon potentiel éolien par un bon potentiel éolien Une bonne évaluation du potentiel éolien est avantageuse

• Sources additionnelles de revenusSources additionnelles de revenus Crédits gouvernementaux ou de l’utilité publique ou primes pour énergie

verte Vente de crédits pour réductions d’émissions

Éolienne du parc éolien Le Nordais, Québec, Canada


Exemples : Europe et États-UnisExemples : Europe et États-Unis

Centrale éolienne en réseau Centrale éolienne en réseau centralcentral

• La production intermittente n’est pas un La production intermittente n’est pas un problème : 17 % de l’électricité du Danemark problème : 17 % de l’électricité du Danemark provient de l’énergie éolienne sans autre provient de l’énergie éolienne sans autre production additionnelle de réserve production additionnelle de réserve

• Les projets sont rapidement réalisables (2 à Les projets sont rapidement réalisables (2 à 4 ans) et peuvent être agrandis pour 4 ans) et peuvent être agrandis pour répondre à la demanderépondre à la demande

Photo : Warren Gretz/ NREL Pix

Par éolien à Palm Springs, Californie, É-U

• Le terrain peut être utilisé à Le terrain peut être utilisé à d’autres fins, comme d’autres fins, comme l’agriculturel’agriculture

• Des individus, des entreprises et Des individus, des entreprises et des coopératives possèdent et des coopératives possèdent et opèrent parfois des éoliennes opèrent parfois des éoliennes uniquesuniques

Photo : Danmarks Tekniske Universitet

Parc éolien côtier, Danemark


Exemples : Inde et CanadaExemples : Inde et Canada

Centrale éolienne en réseau Centrale éolienne en réseau isoléisolé

• Le coût du transport du diesel vers des régions Le coût du transport du diesel vers des régions éloignées rend dispendieux la production d’électricitééloignées rend dispendieux la production d’électricité

Les éoliennes réduisent la consommation de diesel

• La fiabilité et l’entretien sont importantsLa fiabilité et l’entretien sont importants

Photo : Paul Pynn/ Atlantic Orient Canada Photo : Phil Owens/ Nunavut Power Corp.

Éolienne de 50 kW, Nunavut, Canada

Installation d’une éolienne de 50 kW, Ouest du Bengale, Inde


Exemples : États-Unis, Brésil et ChiliExemples : États-Unis, Brésil et Chili

Centrale éolienne hors réseauCentrale éolienne hors réseau

• Électricité pour de petites charges dans des régions venteuses hors réseauÉlectricité pour de petites charges dans des régions venteuses hors réseau

• Un système autonome de batteries fournit de l’électricité durant Un système autonome de batteries fournit de l’électricité durant les périodes de vents calmes les périodes de vents calmes

• Pompage de l’eau : la réserve d’eau sert de stockagePompage de l’eau : la réserve d’eau sert de stockage

• Peut être combinée à une génératrice à combustible fossile et/ou à un Peut être combinée à une génératrice à combustible fossile et/ou à un champ photovoltaïque pour former un système hybridechamp photovoltaïque pour former un système hybride

Photo : Arturo Kunstmann/ NREL PixPhoto : Roger Taylor/ NREL PixPhoto : Southwest Windpower/ NREL Pix

Énergie pour une tour de télécommunication, Arizona, É-U

Énergie pour un villageéloigné, Brésil

Système hybride d’énergieéolienne, Chili


Modèle RETScreenModèle RETScreen®® pour les pour les projets de centrale éolienneprojets de centrale éolienne

• Pouvant être utilisé partout dans le monde pour l’analyse de la Pouvant être utilisé partout dans le monde pour l’analyse de la production énergétique, des coûts sur le cycle de vie et des production énergétique, des coûts sur le cycle de vie et des réductions d’émissions de gaz à effet de serre.réductions d’émissions de gaz à effet de serre. Réseau central, réseau isolé et hors réseau

Éoliennes uniques ou parcs éoliens

Distribution de la vitesse du vent de type Rayleigh, Weibull ou définie par l’utilisateur

• RETScreenRETScreen®® nécessite seulement nécessite seulement1 donnée moyenne de vitesse du1 donnée moyenne de vitesse duvent contre 8 760 pour lesvent contre 8 760 pour lesmodèles de simulation horairesmodèles de simulation horaires

• Non couvert actuellement :Non couvert actuellement : Système autonome nécessitant un

stockage


Calculs Calculs RETScreenRETScreen® ® :: centrale éolienne centrale éolienne

Voir le e-Manuel

Analyse de projets d’énergies propres :Manuel d’ingénierie et d’études de cas

RETScreen®

Chapitre Analyse de projets de centrale

éolienne


Exemple : validation du modèle Exemple : validation du modèle RETScreenRETScreen®® pour les projets de pour les projets de centrale éoliennecentrale éolienne

• Comparaison de RETScreenComparaison de RETScreen®® avec le modèle avec le modèle

de simulation horaire HOMER de simulation horaire HOMER 10 éoliennes de 50 kW chacune installées à Kotzebue, Alaska

La production annuelle d’énergie estimée par RETScreen s’accorde à 1,1 % avec celle estimée par HOMER

• Comparaison de RETScreenComparaison de RETScreen®® avec des données monitorées, avec des données monitorées, pour un même système : pour un même système :

PériodePériode Énergie Énergie monitorée (MWh)monitorée (MWh)

Énergie Énergie RETScreen RETScreen

(MWh)(MWh)DifférenceDifférence

19981998(3 (3

éoliennes)éoliennes) 271271 250250 -8 %-8 %

1999-20001999-2000 1 1701 170 1 0571 057 -10 %-10 %


ConclusionsConclusions

• Les éoliennes peuvent fournir de l’électricité en réseau ou Les éoliennes peuvent fournir de l’électricité en réseau ou hors réseau partout à travers le mondehors réseau partout à travers le monde

• Un bon potentiel éolien est un facteur déterminant pour Un bon potentiel éolien est un facteur déterminant pour qu’un projet ait du succèsqu’un projet ait du succès

• Pour des projets raccordés au réseau, il est important que Pour des projets raccordés au réseau, il est important que des crédits de production ou des primes pour énergie des crédits de production ou des primes pour énergie verte soient disponiblesverte soient disponibles

• RETScreenRETScreen®® calcule la production énergétique annuelle, en calcule la production énergétique annuelle, en utilisant des données moyennes annuelles, avec une utilisant des données moyennes annuelles, avec une précision comparable à des outils de simulation horaireprécision comparable à des outils de simulation horaire

• RETScreenRETScreen®® permet des économies de coûts significatives permet des économies de coûts significatives pour la réalisation dpour la réalisation d’’études préliminaires de faisabilitéétudes préliminaires de faisabilité


Questions?Questions?

Module Analyse de projets de centrale éolienneCours d’analyse de projets d’énergies propres RETScreen®

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www.retscreen.netwww.retscreen.netPour plus d’information visitez le site Web de RETScreen à :

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