enr810 – Énergies renouvelables l’énergie éolienne 2 · • acceptabilité sociale – la...
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ENR810 – Énergies renouvelablesL’énergie éolienne 2Situation au Québec
Adrian Ilinca, Ph.D., ing., ProfesseurUniversité du Québec à Rimouski
Daniel R. Rousse, Ph.D., P. Eng.Département de génie mécanique
Adrian ILINCA, professeur UQAR• Formation
– Ingénieur, « Politehnica » University Bucharest, 1989;
– Ph.D. en génie mécanique, École Polytechnique de Montréal, 1994;
• Spécialité – Énergie éolienne;– Aérodynamique, mécanique des fluides
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Adrian ILINCA, professeur UQAR• Parcours professionnel
– Professeur UQAR, depuis 1994
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• État actuel et perspectives du développement de l’énergie éolienne au Canada et au Québec
• La technologie éolienne• Énergie éolienne – perspectives économiques• Impacts environnementaux – mythes et réalités• Acceptabilité sociale – la clé du succès de chaque projet• Politique énergétique – les gouvernements peuvent-ils faire
plus?• L’industrie québécoise • Conclusion
Plan de la présentation
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• État actuel et perspectives du développement de l’énergie éolienne au Canada et au Québec
• La technologie éolienne• Énergie éolienne – perspectives économiques• Impacts environnementaux – mythes et réalités• Acceptabilité sociale – la clé du succès de chaque projet• Politique énergétique – les gouvernements peuvent-ils faire
plus?• L’industrie québécoise• Conclusion
Plan de la présentation
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Énergie éolienne au Canada
ENR 810 - Énergies renouvelables
Consultez http://canwea.ca/fr/marches-eoliens/puissance-installee /
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Énergie éolienne au Canada
Source: www.canwea.ca, 3 mai 2017
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Énergie éolienne au Canada
Source: www.canwea.ca, 8 mars 2016
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Énergie éolienne au Canada
Source: www.canwea.ca, 20 octobre 2015
Énergie éolienne au Canada – les chiffres
• Au Canada – 11898 MW installés, soit plus de 3% de la capacité électrique totale (1.75% en 2012)
• Au Québec – 3510 MW installés, soit presque 6% de la capacité électrique totale (2.1% en 2012)
• Année record en 2013 (1300MW, 5ème place mondiale)
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Énergie éolienne au Québec• L’énergie renouvelable qui connaît le plus grand
taux de croissance• Stratégie de développement dictée par:
– Disponibilité de la ressource; – Assurer la sécurité énergétique du Québec;– Produire de l’électricité au moindre coût (appels d’offres);– Assurer un apport de capitaux étrangers (améliorer la balance
des échanges de capitaux au Québec);– Utiliser la filière éolienne comme outil de développement
régional (Gaspésie et MRC de Matane)
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Énergie éolienne au Québec
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Énergie éolienne au Québec
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Énergie éolienne au Québec• Les objectifs ont été atteints mais …
– Situation de surcapacité et impératif d’exporter l’électricité;
– Problèmes techniques de gestion du réseau à cause des fluctuations;
– Favorisation du développement de très grands projets dont les capitaux sont en majorité étrangers;
– « Fragilisation » financière des projets qui se retrouvent, dans le meilleur des cas retardés, dans le pire des cas abandonnés;
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Énergie éolienne au Québec• Les objectifs ont été atteints mais …
– Sentiment d’injustice de la part de plusieurs acteurs menant à une vive opposition (« acceptabilité sociale »);
– Création importante d’emplois mais peu de transfert technologique (développement durable?);
– 500MW de projets « communautaires » et « autochtones » mais appels d’offres et compétition menant à des conflits;
– Seul « véritable » manufacturier québécois, AAER, fait faillite et est racheté par une entreprise américaine.
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Énergie éolienne au Canada – la vision• Travaux du comité industriel, académique et gouvernemental sur le développement de
l’énergie éolienne au Canada (2009):– Le Canada sera un leader mondial dans le domaine de l’énergie éolienne en 2025– Le Canada profitera de son immense potentiel éolien et de la complémentarité avec
l’énergie hydraulique pour développer des niches d’expertise (intégration au réseau, climat froid)
– Sécurité énergétique, croissance économique responsable et respectueuse de l’environnement
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Énergie éolienne au Canada –projections
• Vision de CanWEA (Wind Vision 2025):– Un minimum de 52,000 emplois;– Investissements de 132MM$ (32 milliards $) dont
80MM$ au Canada;– 330M$ annuellement en revenus de taxes locales et
location de terrains pour les communautés;– Réduction des émissions des GES de 17 Mégatonnes
annuellement;– 1.5MM$ de chiffre d’affaires dans le secteur du « petit
éolien ».
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Énergie éolienne au Canada – actions• Renforcer le cadre de la politique énergétique pour inclure les
externalités dont le marché ne tient pas compte encore• Informer et impliquer les Canadiens dans le développement
éolien• Augmenter le rôle de l’industrie Canadienne• Création de Centres d’excellence• Accélérer le développement du « petit éolien »• Supporter les projets innovants de démonstration
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• État actuel et perspectives du développement de l’énergie éolienne au Canada et au Québec
• La technologie éolienne• Énergie éolienne – perspectives économiques• Impacts environnementaux – mythes et réalités• Acceptabilité sociale – la clé du succès de chaque projet• Politique énergétique – les gouvernements peuvent-ils faire
plus?• L’industrie québécoise• Conclusion
Plan de la présentation
La technologie éolienne - tendances
• Course vers le gigantisme – éoliennes « offshore »
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La technologie éolienne - tendances
• Changement du train de puissance (système de conversion de l’énergie mécanique en énergie électrique):– Génératrice à induction à cage
d’écureuil– Génératrice à induction à double
alimentation– Génératrice synchrone sans boîte de
vitesses
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La technologie éolienne - tendances• Augmentation du niveau de pénétration de l’énergie
renouvelable (éolienne) à l’aide des technologies « smart grid »
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Local Energy Networks
SMART GRID
Low-Carbon Central
Generation
Smart Electric Transportation
Plug-in Hybrid Electric Vehicles
Real-Time, two-way communications
Small businesses to sell power
La technologie éolienne - opportunités• Concepts avancés des tours (plus haut, plus légers, auto-levants)• Concepts avancés de rotors (nouveaux matériaux, contrôles actifs et passifs,
conception structurelle améliorée)• Réduction des pertes d’énergie (diminuer la sensibilité des pales aux agents
externes, senseurs et systèmes de contrôle plus robustes, maintenance prédictive)
• Trains de puissance (diminution des boîtes de vitesse, génératrices à aimants permanents, nouveau matériaux, …)• Amélioration des processus de fabricationet du cycle de maturation de la technologie• Nouveaux concepts …
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La technologie éolienne… au Canada• Adaptation des technologies éoliennes aux conditions
climatiques spécifiques du Canada – températures, givrage, fortes variations saisonnières
• Améliorer l’estimation du potentiel éolien, de la production d’énergie et de la prévision des vitesses de vent
– Améliorer la précision des données de vent– Meilleurs standards et procédures– Instruments de mesure adaptés
• Améliorer l’opération et la planification de la transmission d’énergie
– Nouvelles techniques pour la planification du transport d’énergie – Intégration des outils de prévision des conditions météorologiques
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La technologie éolienne… au Canada• Développement des systèmes auxiliaires
pour augmenter le taux de pénétration de l’énergie éolienne (« smart grid »):– Nouvelles techniques de stockage
d’énergie– Systèmes énergétiques interrégionaux– Gestion de la demande
• Développement des petits systèmes:– Couplage éolien-diesel avec ou sans
stockage– Améliorer les performances et la fiabilité– Adopter des technologies et standards
de connexion– Réduire les coûts
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• État actuel et perspectives du développement de l’énergie éolienne au Canada et au Québec
• La technologie éolienne• Énergie éolienne – perspectives économiques• Impacts environnementaux – mythes et réalités• Acceptabilité sociale – la clé du succès de chaque projet• Politique énergétique – les gouvernements peuvent-ils faire
plus?• Conclusion
Plan de la présentation
Énergie éolienne – facteurs économiques
• Structure de coûts qui tient compte des facteurs spécifiques de l’énergie éolienne:– Coûts de production au point de raccordement;– Coûts de support en puissance et d’équilibrage;– Pertes de transport;– Pertes de distribution.
• Appuis financiers à la filière basés sur les externalités dont le marché ne tient pas encore compte:– Réduction des GES (taxe sur le carbone pas
encore complètement opérationnelle);– Développement régional et création d’emplois;– Risques environnementaux et pour la santé
humaine;– Coût de R&D passé dans les autres filières.
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• Politiques énergétiques qui affectent les facteurs économiques:– Crédits de taxes à la production (PTC)– Prix fixes d’achat d’électricité de source renouvelable (feed-in tariff)– Standards sur les portefeuilles d’énergies renouvelables– Vente directe d’énergie renouvelable (basée sur un tarif volontaire)
• Politiques environnementales– Réduction des GES
• Facturation en temps-réel
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Énergie éolienne – facteurs économiques
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• État actuel et perspectives du développement de l’énergie éolienne au Canada et au Québec
• La technologie éolienne• Énergie éolienne – perspectives économiques• Impacts environnementaux – mythes et réalités• Acceptabilité sociale – la clé du succès de chaque projet• Politique énergétique – les gouvernements peuvent-ils faire
plus?• L’industrie québécoise• Conclusion
Plan de la présentation
Énergie éolienne et environnement• Bilan énergétique net (ratio entre l’énergie nette produite et
l’énergie fossile consommée)
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Énergie éolienne et environnement• Émissions des GES durant le cycle de vie
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Énergie éolienne – impacts visuels
• Beau ou pas beau
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Énergie éolienne – impacts sonores• Peu ou beaucoup de bruit?
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Énergie éolienne – impacts environnementaux
• Finalement, au-delà des chiffres « objectifs », une question de perception individuelle …
• La question: Est-ce que vous mettriez une éolienne « en arrière de votre cour »?
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• État actuel et perspectives du développement de l’énergie éolienne au Canada et au Québec
• La technologie éolienne• Énergie éolienne – perspectives économiques• Impacts environnementaux – mythes et réalités• Acceptabilité sociale – la clé du succès de chaque projet• Politique énergétique – les gouvernements peuvent-ils faire
plus?• L’industrie québécoise• Conclusion
Plan de la présentation
Énergie éolienne – acceptabilité sociale
• Le facteur critique de nombreux projets éoliens dans le monde
• A mené à l’abandon de plusieurs projets au Québec (de façon directe ou indirecte!) – Rivière du Loup, Ste-Luce, Aguanish
• Nombreuses études au Québec sur les sources de l’opposition de la population – le syndrome du « pas dans ma cour » s’est avéré un peu trop simplificateur pour expliquer le phénomène
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• Principales sources de l’opposition aux projets éoliens au Québec:– Inadéquation perçue entre les retombés (économiques) et
les impacts subis - mode de propriété, mauvaise communication, priorisation d’un tarif bas par rapport aux redevances locales, etc.
– Processus décisionnel non-participatif durant tout le cycle de réalisation d’un projet
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Énergie éolienne – acceptabilité sociale
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• État actuel et perspectives du développement de l’énergie éolienne au Canada et au Québec
• La technologie éolienne• Énergie éolienne – perspectives économiques• Impacts environnementaux – mythes et réalités• Acceptabilité sociale – la clé du succès de chaque projet• Politique énergétique – les gouvernements peuvent-ils faire
plus?• L’industrie québécoise• Conclusion
Plan de la présentation
Énergie éolienne et… le gouvernement
• La réaction facile: le gouvernement est responsable de tous les problèmes du développement éolien!
• La réalité est beaucoup plus nuancée:– La stratégie énergétique du Québec est le résultat d’un vaste
processus consultatif et le mode de développement de l’énergie éolienne répond à des décisions démocratiques
– Les effets négatifs de la stratégie ont été soit inconnus, soit leur importance a été négligée
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Énergie éolienne et… le gouvernement• Résultats notables:
– Prix de l’énergie (éolienne) parmi les plus bas au monde– Aucun risque financier pour la population du Québec– Retombés régionales significatives– ...
• La question – quoi faire maintenant?– Faciliter le cadre réglementaire, tarifaire et financier pour les initiatives
individuelles et communautaires;– Continuer à former et informer la population;– Mettre en place des mécanismes permettant une (perception de)
« justice » économique (adéquation entre retombés et inconvénients subis) et procédurale (participation au processus de décision)
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• État actuel et perspectives du développement de l’énergie éolienne au Canada et au Québec
• La technologie éolienne• Énergie éolienne – perspectives économiques• Impacts environnementaux – mythes et réalités• Acceptabilité sociale – la clé du succès de chaque projet• Politique énergétique – les gouvernements peuvent-ils faire
plus?• L’industrie québécoise• Conclusion
Plan de la présentation
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Les fabricants et le contexte éolien Québécois
• Les appels d’offres d’Hydro-Québec ne sont pas le seul attrait en Amérique du Nord, le marché américain est en très forte croissance
• Les manufacturiers ne sont pas intéressés à transférer leur savoir faire ou leurs technologies
• Les efforts des manufacturiers en R&D au Québec sont minimes
• Les appels d’offres favorisent les grands projets• Actuellement ce sont les tours, les pales et les
coquilles en fibres de verre qui sont fabriqués au Québec
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L’industrie Québécoise de l’éolien
Outre les entreprises de béton, de génie civil, de grutage et de pose de lignes électriques, mentionnons:
• GE Energy, Enercon, RePower• Marmen – fabrication des tours, des nacelles et assemblage (Matane, Trois-
Rivières)• LM Glassfiber (Gaspé – fabrication des pales)• Gentec (Québec, électronique de puissance)• Contrôle R.K. (tableaux haute tension)• Groupe Ohmega et CEMTA (Gaspésie, tours de mesure des vents)• DELSTAR (Montréal, générateurs)• Groupes internationaux établis au Québec: ABB, GE, Alstom, ...
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• État actuel et perspectives du développement de l’énergie éolienne au Canada et au Québec
• La technologie éolienne• Énergie éolienne – perspectives économiques• Impacts environnementaux – mythes et réalités• Acceptabilité sociale – la clé du succès de chaque projet• Politique énergétique – les gouvernements peuvent-ils faire
plus?• L’industrie québécoise• Conclusion
Plan de la présentation
Conclusion• Encore une source d’énergie d’avenir au 21è siècle• Concurrence féroce du solaire à prévoir au cours des
décennies à venir• Potentiel éolien bine distribué• Fluctuations de l’énergie disponible• Besoin de contrôle et d’IA.
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