Cours_Manuel Ret Screen Si Homer Energy

d’énergies propresCours d’analyse de projets

Troisième édition

reeep

Ce document permet d’imprimer l’ensemble des transparents du cours d’analyse de projets d’énergies propres de RETScreen® International. Ce cours basé sur une approche modulaire et des études de cas, a été créé pour être utilisé par des centres d’éducation et des organisations de formation à travers le monde, ainsi que par des professionnels et des étudiants de niveau collégial ou universitaire pour une formation à distance (autoapprentissage). Chaque module de formation peut être présenté séparément comme séminaire ou atelier pour professionnels, ou dans un cours universitaire ou collégial. Tous les modules combinés peuvent être aussi bien présentés comme un cours intensif d’une ou deux semaines pour professionnels que comme un cours d’un ou deux semestres pour étudiants collégiaux ou universitaires. Le matériel de forma-tion (p. ex. : transparents de présentation, voix et notes du formateur, e-manuel d’ingénierie, études de cas de projets, etc.) peuvent être téléchargé gratuitement à partir du site Web de RETScreen : www.retscreen.net.

http://www.retscreen.net

TABLE DES MATIÈRESCours d’analyse de projets d’énergies propres

Module Introduction à l’analyse de projets d’énergies propres

Aperçu du coursÉtat des technologies d’énergies propresAnalyse de projets d’énergies propres avec le logiciel RETScreen®

Analyse des réduction d’émissions de GES avec le logiciel RETScreen®

Analyse financière et de risque avec le logiciel RETScreen®

Sommaire du module d’introduction

Module Analyse de projets de centrale éolienne

Module Analyse de projets de petite centrale hydroélectrique

Module Analyse de projets d’installation photovoltaïque

Module Analyse de projets de cogénération

Module Analyse de projets de chauffage à la biomasse

Module Analyse de projets de chauffage solaire de l’air

Module Analyse de projets de chauffage solaire de l’eau

Module Analyse de projets de chauffage solaire passif

Module Analyse de projets de pompes à chaleur géothermique

Table des matières

Reproduction

Ce document peut être reproduit, sans permission spéciale, en totalité ou en partie dans n’importe quel format, à des fins éducatives ou non lucratives, à la condition que la source soit mentionnée. Ressources naturelles Canada aimerait recevoir une copie des publications dans lesquelles le présent document est mentionné. Par ailleurs, certains éléments se trouvant dans ce document peuvent être assujettis aux droits d’auteur détenus par d’autres organisations. Dans de tels cas, la reproduction de ces données ou éléments graphiques peut faire l’objet de restrictions; il peut être nécessaire de demander à l’auteur ou au titulaire du droit d’auteur de donner son accord avant toute reproduction. Pour plus de renseignements au sujet du droit d’auteur et des restrictions qui s’appliquent à la reproduction, veuillez communiquer avec le service à la clientèle de RETScreen.

Exonération

Cette publication, diffusée à des fins uniquement didactiques, ne réflète pas nécessairement le point de vue du gouvernement du Canada et ne constitue en aucune façon une approbation des produits commerciaux ou des personnes qui y sont mentionnées, quels qu’ils soient. De plus, le gouvernement du Canada, ses ministres, ses fonctionnaires et ses employés ou agents n’offrent aucune garantie et n’assument aucune responsabilité en relation avec cette publication.

© Ministre de Ressources naturelles Canada 2001-2006

This publication is available in English under the title: “Clean Energy Project Analysis Course”.

Module Introduction à l’analyse de projets d’énergies propres · Aperçu du cours · État des technologies d'énergies propres · Analyse de projets d'énergies propres avec le logiciel RETScreen®

· Analyse des gaz à effet de serre avec le logiciel RETScreen®

· Analyse financière et de risque avec le logiciel RETScreen®

· Sommaire

1

Introduction Introduction àà ll’’analyse de analyse de projets dprojets d’é’énergies propresnergies propres

LL’’ «« Analyse de projets Analyse de projets dd’é’énergies propresnergies propres »» est un est un cours bascours baséé sur des sur des éétudes de tudes de cas, qui est destincas, qui est destinéé àà des des professionnels et professionnels et àà des des éétudiants universitaires qui tudiants universitaires qui veulent apprendre comment veulent apprendre comment mieux analyser la viabilitmieux analyser la viabilitéétechnique et financitechnique et financièère de re de projets potentiels dprojets potentiels d’é’énergies nergies propres propres

Cours dCours d’’analyse de projets danalyse de projets d’é’énergies propresnergies propres

© Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

RETScreenRETScreen®® InternationalInternationalCentre dCentre d’’aide aide àà la dla déécision sur les cision sur les éénergies propresnergies propres

•• DDééveloppe des outils de renforcement des veloppe des outils de renforcement des compcompéétences qui permettent aux planificateurs, aux tences qui permettent aux planificateurs, aux ddéécideurs et cideurs et àà ll’’industrie de considindustrie de considéérer plus facilement rer plus facilement les technologies dles technologies d’’efficacitefficacitéé éénergnergéétique et dtique et d’é’énergies nergies renouvelables lors de la phase critique de planification renouvelables lors de la phase critique de planification initialeinitiale

•• Ces outils de renforcement des compCes outils de renforcement des compéétences rtences rééduisent duisent considconsidéérablement les corablement les coûûts dts d’é’évaluation de projets valuation de projets potentielspotentiels

•• Donne ces outils gratuitement Donne ces outils gratuitement àà travers le monde via travers le monde via ll’’Internet et CDInternet et CD--ROMROM

•• Fourni de la formation et du support technique par Fourni de la formation et du support technique par ll’’entremise dentremise d’’un run rééseau international de formateurs seau international de formateurs RETScreenRETScreen®®

•• Diffuse de lDiffuse de l’’information sur les produits et services information sur les produits et services offerts par lofferts par l’’industrie via une place dindustrie via une place d’’affaires sur affaires sur ll’’InternetInternet


•• vous serez davantage sensibilisvous serez davantage sensibiliséé aux aux applications dapplications d’é’énergies propres qui sont nergies propres qui sont viablesviables

•• et vous serez en mesure det vous serez en mesure d’’exexéécuter des cuter des éétudes de prtudes de préé--faisabilitfaisabilitéé de qualitde qualitéé et et ààfaible cofaible coûût en utilisant le logiciel t en utilisant le logiciel RETScreenRETScreen®®

Solarwall – Immeuble résidentiel

Photo : Enermodal

ÀÀ ll’’achachèèvement du coursvement du cours

Photo : Vadim Belotserkovsky

Maison de l’enseignant, Botswana


2

Sommaire du coursSommaire du cours

Introduction Introduction àà ll’’analyse de projets danalyse de projets d’é’énergies propresnergies propres

Analyse de projets de centrale Analyse de projets de centrale ééolienneolienne

Analyse de projets de petite centrale hydroAnalyse de projets de petite centrale hydroéélectriquelectrique

Analyse de projets dAnalyse de projets d’’installation photovoltainstallation photovoltaïïqueque

Analyse de projets de cogAnalyse de projets de cogéénnéérationration

Analyse de projets de chauffage Analyse de projets de chauffage àà la biomassela biomasse

Analyse de projets de chauffage solaire de lAnalyse de projets de chauffage solaire de l’’airair

Analyse de projets de chauffage solaire de lAnalyse de projets de chauffage solaire de l’’eaueau

Analyse de projets de chauffage solaire passifAnalyse de projets de chauffage solaire passif

Analyse de projets de pompes Analyse de projets de pompes àà chaleur gchaleur gééothermiqueothermique

Analyse de projets de rAnalyse de projets de rééfrigfrigéérationration


TTééllééchargeable gratuitement chargeable gratuitement àà www.retscreen.netwww.retscreen.net

MatMatéériel de coursriel de cours


3

•• modmodèèles de technologies les de technologies dd’’éénergies propresnergies propres

•• Base de donnBase de donnéées de produits es de produits internationaleinternationale –– 1 000 fournisseurs 1 000 fournisseurs dd’é’équipementsquipements

•• Base de donnBase de donnéées mes mééttééorologiques orologiques internationaleinternationale

1 000 stations météorologiques au solDonnées satellitaires de la NASA fournissant des données météorologiques terrestres et d’énergie solaire

•• Manuel de lManuel de l’’utilisateur en ligneutilisateur en ligne

•• Disponible gratuitement Disponible gratuitement en anglais et en franen anglais et en franççais ais

Logiciel dLogiciel d’’analyse de projets danalyse de projets d’é’énergies propres nergies propres RETScreenRETScreen®® International International

Logiciel et donnLogiciel et donnééeses


•• Cours dCours d’’analyse de projets danalyse de projets d’é’énergies propresnergies propres

Acétates de présentation

Outils de formation à distance

Fichiers audio (voix et acétates)

Notes du formateur

e-Manuel & études de cas

MatMatéériel de formationriel de formation


Système de chauffage solaire de l’eau – Piscine municipale

•• Analyse de projets dAnalyse de projets d’é’énergies propres : nergies propres : Manuel dManuel d’’ingingéénierie et dnierie et d’é’études de cas RETScreentudes de cas RETScreen®®

Manuel électronique de niveau professionnel et universitaire

Contexte pour chacune des technologies

Description détaillée des algorithmes de RETScreen®

Plus de 60 études de cas de projets réels internationaux

Disponibles gratuitement en anglais et en français

ee--Manuel & Manuel & éétudes de castudes de cas


4

•• Place dPlace d’’affaires affaires éélectroniquelectroniqueRéseautage en ligne industrie/consommateurs

Recherche par sujet, technologie et région

Exemples :

fournisseurs dfournisseurs d’é’équipements, PV, quipements, PV, AmAméérique du Nordrique du Nordfournisseurs de services, fournisseurs de services, éénergie nergie ééolienne, Europeolienne, Europe

Place dPlace d’’affaires & calendrieraffaires & calendrier


•• Forums Internet publics et privForums Internet publics et privéés (groupes de discussion)s (groupes de discussion)

•• Calendrier de formation et inscription en ligneCalendrier de formation et inscription en ligne

•• AperAperççu du cours (complu du cours (complééttéé))

•• ÉÉtat des technologies dtat des technologies d’é’énergies propresnergies propres

•• Analyse de projets dAnalyse de projets d’é’énergies propres avec le logiciel RETScreennergies propres avec le logiciel RETScreen®®

•• Analyse des rAnalyse des rééductions dductions d’é’émissions de gaz missions de gaz àà effet de serre effet de serre avec le logiciel RETScreenavec le logiciel RETScreen®®

•• Analyses financiAnalyses financièère et de risque avec le logiciel RETScreenre et de risque avec le logiciel RETScreen®®

•• SommaireSommaire

Centre de la technologie de lCentre de la technologie de l’é’énergie de CANMET nergie de CANMET -- VarennesVarennes

AperAperççu du module du du module d’’introductionintroduction


1

Parc éolien

Maison solaire passive

Photo : DOE/NREL McFadden, Pam.

ÉÉtat des technologies tat des technologies dd’é’énergies propresnergies propres


Photo : Nordex Gmbh


ObjectifObjectif

•• AccroAccroîître ltre l’’intintéérêt pour les technologies drêt pour les technologies d’’efficacitefficacitéééénergnergéétique et dtique et d’é’énergies renouvelablesnergies renouvelables

Marchés

Applications typiques


Production d’électricité à partir de déchets de boisPhoto : Warren Gretz, NREL PIX

Chauffage solaire de l’eau et photovoltaïquePhoto : Vadim Belotserkovsky

EfficacitEfficacitéé éénergnergéétiquetiqueUtiliser moins de ressources pour un même besoin énergétique

ÉÉnergie renouvelablenergie renouvelableUtiliser des ressources naturelles non épuisables pour rencontrer un besoin énergétique

DDééfinitionsfinitions

Maison solaire passive à isolation thermique renforcée

Photo : Jerry Shaw


Technologies Technologies dd’é’énergies propresnergies propres

2

Justifications des technologies Justifications des technologies dd’é’énergies propresnergies propres

•• EnvironnementaleEnvironnementaleChangements climatiques

Pollution locale

•• ÉÉconomiqueconomiqueCoûts globaux sur le cycle de vie

Épuisement des ressources fossiles

•• SocialeSocialeCréation d’emplois

Investissement local des ressources financières

Augmentation de la demande en énergie (3x d’ici 2050)© Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Source : National Laboratory Directors for the U.S. Department of Energy (1997)

CaractCaractééristiques communes ristiques communes aux aux éénergies propresnergies propres

•• Comparativement aux sources Comparativement aux sources dd’é’énergies conventionnelles :nergies conventionnelles :

Coûts initiaux typiquement plus élevés

Coûts d’exploitation généralement plus faibles

Meilleures pour l’environnement

Souvent financièrement rentables après analyse du coût global sur la durée de vie


CoCoûût total dt total d’’un systun systèème de production me de production (ou de consommation) d(ou de consommation) d’é’énergienergie

•• CoCoûût totalt total ≠≠ cocoûût dt d’’achatachat

•• CoCoûût total t total = = cocoûût dt d’’achatachat


+ co+ coûûts annuels en carburantts annuels en carburant

+ frais annuels d+ frais annuels d’’exploitation et exploitation et dd’’entretienentretien+ co+ coûûts de remise en ts de remise en éétat majeuretat majeure

+ co+ coûûts de dts de déémantmantèèlementlement

+ co+ coûûts de financementts de financement

+ etc.+ etc.

3

Technologies dTechnologies d’é’énergies renouvelables nergies renouvelables pour la production dpour la production d’é’électricitlectricitéé


Centrale Centrale ééolienneolienneTechnologie et applicationsTechnologie et applications

•• NNéécessite de bons ventscessite de bons vents(>4 m/s à 10 m) régions côtières, crêtes arrondis et plaines dégagées

•• Applications :Applications :


Southwest Windpower, NREL PIXPhil Owens, Nunavut PowerWarren Gretz, NREL PIXRéseau isoléRéseau central Hors réseau

Centrale Centrale ééolienne olienne MarchMarchéé


Source : Danish Wind Turbine Manufacturers Association, BTM Consult, World Wind Energy Association, Renewable Energy World

0

6 000

8 000

10 000

4 000

2 000

MW

Éoliennes installées annuellement à travers le monde

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

7 000

8 000

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

MW

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

7 000

8 000Puissance mondiale cumulée (2003) : 39 000 MW(~ 20,6 millions de foyers @ 5 000 kWh/foyer/an et facteur de puissance éolien de 30 %)

14 600 MW Allemagne 6 400 MW Espagne6 400 MW É.-U.3 100 MW Danemark83 000 MW prévus pour 2007

4

Petite centrale hydroPetite centrale hydroéélectriquelectriqueTechnologie et applicationsTechnologie et applications

•• Types de projets :Types de projets :Avec barrage Au fil de l’eau

•• Applications :Applications :Réseau centralRéseau isoléHors réseau

Turbine Francis


Petite centrale hydroPetite centrale hydroéélectrique lectrique MarchMarchéé

•• 19 % de l19 % de l’é’électricitlectricitéé dans le monde est produite par de grandes et dans le monde est produite par de grandes et petites centrales hydropetites centrales hydroéélectriqueslectriques

•• ÉÉchelle mondiale :chelle mondiale :20 000 MW développés (petite hydro < 10 MW)prévision : 50 000 à 75 000 MW en 2020

•• Chine :Chine :43 000 installations (petite hydro < 25 MW) 19 000 MW développés100 000 MW économiquement réalisables

•• Europe :Europe :10 000 MW développés4 500 MW économiquement réalisables

•• Canada :Canada :2 000 MW développés1 600 MW économiquement réalisables

Petite centrale hydroélectrique

© Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.Source : ABB, Renewable Energy World, International Small Hydro Atlas

Installation photovoltaInstallation photovoltaïïque (PV)que (PV)Technologie et applicationsTechnologie et applications

Photo : DOE/NREL Tsuo, Simon

Photo : DOE/NREL Strong, Steven

Système PV résidentiel

Pompage de l’eau au PV Système PV résidentiel raccordé au réseau


5

Installation photovoltaInstallation photovoltaïïque que MarchMarchéé


Source: PV News

0

100

200

300

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Puissance mondiale cumulée (2003) : 2 950 MWp(~ 1,2 millions foyers @ 5 000 kWh/foyer/an)

Taux de croissance de 32 % en 2003

Installation annuelle de PV à travers le monde

400

500

600

700

800

100

200

300

400

500

600

700

800

MW

p

0

•• Production simultanProduction simultanéée de deux types ou plus de de deux types ou plus d’é’énergie nergie àà partir dpartir d’’une une source unique dsource unique d’é’énergie utilisnergie utilisééee


CogCogéénnéérationration

CogCogéénnéération ration Applications, combustibles et Applications, combustibles et ééquipementsquipements

Photo : Gaz Métropolitain

Photo : Rolls-Royce plc

Diverses applications Divers combustibles

Divers équipementsPhoto : Gretz, Warren DOE/NREL

Biomasse pour la cogénération

Moteur à pistons pour la production d’électricité© Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

6

CogCogéénnéération ration ApplicationsApplications

•• Bâtiments individuelsBâtiments individuels•• Bâtiments commerciaux et Bâtiments commerciaux et

industrielsindustriels•• Bâtiments multiplesBâtiments multiples•• SystSystèèmes dmes d’é’énergies en rnergies en rééseau seau

(c.(c.--àà--d. communautd. communautéés)s)•• ProcProcééddéés industrielss industriels

Photo : Urban Ziegler, RNCan

Photo : Urban Ziegler, RNCan Microturbine utilisée en serre

Photo : Urban Ziegler, RNCan

Cogénération, Kitchener City Hall


Cogénération au gaz de décharge pour réseau de chauffage urbain, Suède

CogCogéénnéération ration Types de combustiblesTypes de combustibles

•• Combustibles renouvelablesCombustibles renouvelablesRésidus de boisGaz de déchargeBiogazSous-produits agricolesBagasseCultures à vocation énergétiqueEtc.

•• Combustibles fossilesCombustibles fossilesGaz naturelCarburant dieselEtc.

•• ÉÉnergie gnergie gééothermiqueothermique

•• HydrogHydrogèènene

Photo : Joel Renner, DOE/ NREL PIX

Photo : Gretz, Warren DOE/NREL


Geyser

Biomasse pour la cogénération

•• Dispositifs de refroidissementDispositifs de refroidissementCompresseursRefroidisseurs à absorption Refroidissement naturel

•• Production d'Production d'éénergie nergie éélectriquelectriqueTurbines à gazTurbines à gaz à cycle combinéTurbines à vapeurMoteurs à combustion internePiles à combustibleEtc.

•• Dispositifs de chauffageDispositifs de chauffageChaudièresRécupérateurs de chaleur

Photo : Rolls-Royce plc

Photo : Urban Ziegler, RNCan Dispositif de refroidissement


Turbine à gaz

CogCogéénnéération ration ÉÉquipementsquipements et technologieset technologies

7

Croissance prCroissance préévue de 10 GW par annvue de 10 GW par annééee247 GW247 GWMondeMonde

Essentiellement, remplacement des centrales au charbonEssentiellement, remplacement des centrales au charbon0,5 GW0,5 GWAfrique du SudAfrique du Sud

Principalement, cogPrincipalement, cogéénnéération ration àà la bagasse dans lla bagasse dans l’’industrie industrie sucrisucrièèrere

4,1 GW4,1 GWIndeInde

SystSystèèmes mes éénergnergéétiques collectifs associtiques collectifs associéés aux installations s aux installations hors rhors rééseauseau

2,8 GW2,8 GWBrBréésilsil

Forts incitatifs Forts incitatifs àà ll’’utilisation des renouvelablesutilisation des renouvelables4,9 GW4,9 GWRoyaume UniRoyaume Uni

MarchMarchéé de la cogde la cogéénnéération municipale en croissanceration municipale en croissance11 GW11 GWAllemagneAllemagne

30 % de l30 % de l’é’électricitlectricitéé provient dprovient dééjjàà de la cogde la cogéénnéérationration65 GW65 GWRussieRussie

Principalement, cogPrincipalement, cogéénnéération au charbonration au charbon32 GW32 GWChineChine

Croissance rapide, politiques de support Croissance rapide, politiques de support àà la cogla cogéénnéérationration67 GW67 GWÉÉUAUA

Principalement, pâtes et papiers et industrie pPrincipalement, pâtes et papiers et industrie péétrolitrolièèrere12 GW12 GWCanadaCanada

CommentairesCommentairesCapacitCapacitééssRRéégionsgions

Source : World Survey of Decentralized Energy 2004, WADE


CogCogéénnéération ration MarchMarchéé

Technologies dTechnologies d’é’énergies renouvelables nergies renouvelables pour le chauffage et la climatisationpour le chauffage et la climatisation


Chauffage Chauffage àà la biomassela biomasseTechnologie et applicationsTechnologie et applications

Déchiquetage du bois

Chaufferie

Chauffage en réseau urbain ou individuel

Photo : Wiseloger, Art DOE/NREL


Photo : Oujé-Bougoumou Cree Nation

•• Combustion contrôlCombustion contrôléée du bois, des e du bois, des rréésidus agricoles, des dsidus agricoles, des dééchets chets municipaux, etc. pour produire de municipaux, etc. pour produire de la chaleurla chaleur

8

•• ÉÉchelle mondiale :chelle mondiale :La combustion de la biomasse fournit 11 % des besoins globaux en énergie (BGE)Plus de 20 GWth de capacité installée en systèmes de combustion contrôlée de la biomasse

•• Pays en voie de dPays en voie de dééveloppement :veloppement :Cuisson, chauffagePas toujours durableAfrique : 50 % des BGEInde : 39 % des BGEChine : 19 % des BGE

•• Pays industrialisPays industrialiséés :s :Chaleur, électricité, poêles à boisFinlande : 19 % des BGESuède : 16 % des BGEAutriche : 9 % des BGEDanemark : 8 % des BGECanada: 4 % des BGEÉ.U. : 68 % de tous les renouvelables Source : Ingwald Obernberger propos repris de la

Chamber of Agriculture and Forestry, Lower Austria

Photo : Ken Sheinkopf/ Solstice CREST

Chambre de combustion

Source : IEA Statistics– Renewables Information 2003, Renewable Energy World 2002/2003

Chauffage Chauffage àà la biomasse la biomasse MarchMarchéé


0

2 000

4 000

6 000

8 000

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

0

2 000

4 000

6 000

8 000Nouvelles installations de petitssystèmes (< 100 kW) de chauffage à la biomasseen Autriche

Chauffage solaire de lChauffage solaire de l’’airairTechnologie et applicationsTechnologie et applications

•• Capteurs sans vitrage pour Capteurs sans vitrage pour le prle prééchauffage de lchauffage de l’’air de air de ventilationventilation

•• LL’’air froid est chauffair froid est chaufféélorsqulorsqu’’il passe il passe àà traverstraversles petites perforations les petites perforations dd’’une plaque absorbante une plaque absorbante ((SolarwallSolarwallMCMC))

•• Un ventilateur injecteUn ventilateur injectecet air prcet air prééchauffchaufféé ààll’’intintéérieur du bâtimentrieur du bâtiment


•• PrPréé--chauffage de lchauffage de l’’air de ventilation air de ventilation de bâtiments demandant de grands de bâtiments demandant de grands ddéébits dbits d’’air fraisair frais

•• Aussi pour le chauffageAussi pour le chauffagede lde l’’air de procair de procééddéé(p. ex. : s(p. ex. : sééchage des rchage des réécoltes)coltes)

•• FinanciFinancièèrement rentablerement rentablepour des constructionspour des constructionsneuves ou lors deneuves ou lors derréénovations majeuresnovations majeures

Chauffage solaire de lChauffage solaire de l’’air air MarchMarchéé

Bâtiments industriels

Photo : Conserval Engineering


Séchoir solaire pour les récoltes Photo : Conserval Engineering

9

Chauffage solaire de lChauffage solaire de l’’eau eau Technologie et applicationsTechnologie et applications

•• Capteurs vitrCapteurs vitréés ou sans vitrages ou sans vitrage

•• Stockage thermique (rStockage thermique (rééservoir ou piscine)servoir ou piscine)

Piscines ou bâtiments commerciaux / institutionnels Pisciculture - Production d’alevins de saumon


Chauffage solaire de lChauffage solaire de l’’eau eau MarchMarchéé

•• Plus de 30 millions mPlus de 30 millions m²² de capteurs de capteurs installinstalléés dans le monde s dans le monde

•• Europe :Europe :

10 millions de m² de capteurs installés

Taux de croissance annuel : 12 %

Leaders : Allemagne, Autriche, Grèce

Objectif européen : 100 millions de m² en 2010

•• MarchMarchéé mondial fort pour mondial fort pour les chauffeles chauffe--piscines solairespiscines solaires

•• Plus de 35 000 systPlus de 35 000 systèèmes aux mes aux BarbadesBarbades

Piscines et chauffe-eau résidentiels


Bâtiments résidentiels

Photo : ChromagenSource: Renewable Energy World, Oak Ridge Laboratory

•• Fournit de 20 Fournit de 20 àà 50 % de 50 % de ll’é’énergie thermique durant nergie thermique durant la saison de chauffage la saison de chauffage

•• Gains solaires disponibles Gains solaires disponibles via des fenêtres hautes via des fenêtres hautes efficacitefficacitéés exposs exposéées au es au soleil (face soleil (face àà ll’é’équateur)quateur)

•• Stockage de chaleur dans Stockage de chaleur dans la structure du bâtiment la structure du bâtiment

•• Ombrages pour Ombrages pour ééviter les viter les surchauffes durant lsurchauffes durant l’é’éttéé

Hiver

Été

Photo : Fraunhofer ISE (du site Internet Siemens Research and Innovation)

Chauffage solaire passif d’appartements

Chauffage solaire passifChauffage solaire passifTechnologie et applicationsTechnologie et applications


10

Chauffage solaire passif Chauffage solaire passif MarchMarchéé

•• LL’’utilisation de fenêtres hautes utilisation de fenêtres hautes efficacitefficacitéés est une forme de s est une forme de chauffage solaire passif chauffage solaire passif --usage standard aujourdusage standard aujourd’’huihui

•• SurcoSurcoûûts faibles ts faibles àà nnéégligeables gligeables pour des constructions neuves :pour des constructions neuves :

Fenêtres plus efficacesOrientation du bâtimentOmbrage adéquat

•• FinanciFinancièèrement rentable pour rement rentable pour de nouvelles constructions ou de nouvelles constructions ou lors de rlors de réénovationsnovations

Bâtiments commerciaux



Bâtiments résidentiels

Photo : DOE/NREL

Pompes Pompes àà chaleur gchaleur gééothermiqueothermiqueTechnologie et applicationsTechnologie et applications

•• Chauffage et climatisation des Chauffage et climatisation des locaux/eau chaudelocaux/eau chaude

•• LL’é’électricitlectricitéé est la source est la source dd’é’énergie qui opnergie qui opèère le cycle de re le cycle de compression/dcompression/déétente du fluide tente du fluide frigorigfrigorigèènene

•• La chaleur est retirLa chaleur est retiréée du sol en e du sol en hiver et rejethiver et rejetéée dans le sol en e dans le sol en ééttéé

Boucle fermée horizontale


Boucle fermée verticale

Pompes Pompes àà chaleur gchaleur gééothermique othermique MarchMarchéé

Secteur commercial, institutionnel ou industriel

Photo : Geothermal Heat Pump Consortium (GHPC) DOE/NREL

PCG résidentielle •• ÉÉchelle mondiale :chelle mondiale :Plus de 800 000 unités installéesCapacité totale 9 500 MWthTaux de croissance annuel de 10 %

•• ÉÉ.U. : 50 000 installations/an.U. : 50 000 installations/an•• SuSuèède, Allemagne, Suisse : de, Allemagne, Suisse :

principaux marchprincipaux marchéés europs europééensens

•• Canada :Canada :Plus de 30 000 systèmes résidentiels installésPlus de 3 000 systèmes installés dans des bâtiments industriels ou commerciaux435 MWth installés


11

Photo : David and Associates DOE/NREL

Photo : Robb Williamson/ NREL Pix

Système d’éclairage naturel et efficaceSystème de réfrigération efficace d’aréna

Autres technologies dAutres technologies d’é’énergies nergies propres commercialespropres commerciales

•• Carburants : Carburants : ééthanol et biodithanol et biodiéésel sel •• SystSystèèmes de rmes de rééfrigfrigéération efficacesration efficaces•• Moteurs Moteurs àà vitesse variablevitesse variable•• SystSystèèmes dmes d’é’éclairage naturel et clairage naturel et

efficaceefficace•• RRéécupcupéération de chaleur sur ration de chaleur sur

systsystèèmes de ventilationmes de ventilation•• AutresAutres

Résidus agricoles pour production de carburants


Technologies dTechnologies d’é’énergies propres nergies propres en en éémergencesmergences

•• ÉÉnergie solaire thermiquenergie solaire thermique

•• ÉÉnergie thermique nergie thermique des ocdes océéansans

•• ÉÉnergie marnergie maréémotricemotrice

•• ÉÉnergie des courants nergie des courants ococééaniquesaniques

•• ÉÉnergie des vaguesnergie des vagues

•• etc.etc.


Photo : Sandia National Laboratories DOE/NREL

Centrale thermique à capteurs solaires paraboliques

Centrale thermique à champ d’héliostats


•• Des applications rentables Des applications rentables existentexistent

•• Il y a eu de nombreux Il y a eu de nombreux succsuccèèss

•• Le marchLe marchéé est en est en croissancecroissance

•• Les ressources dLes ressources d’é’énergies nergies renouvelables et les renouvelables et les opportunitopportunitéés ds d’’efficacitefficacitéééénergnergéétique sont tique sont disponiblesdisponibles

ConclusionsConclusions

Photo : Ross, Michael

Photo : Price, Chuck

Système hybride PV-éolien de Parcs Canada (Arctique à 81°N)

Téléphone au PV


Installation d’éolienne de 600 kWPhoto : Nordex Gmbh

12

QuestionsQuestions??


1

Analyse de projets dAnalyse de projets d’é’énergies propres nergies propres avec le logiciel RETScreenavec le logiciel RETScreen®®


Cours dCours d’’analyse de projets danalyse de projets d’é’énergies proprenergies propre

ObjectifsObjectifs

•• Illustrer le rôle des Illustrer le rôle des éétudes tudes prprééliminaires de faisabilitliminaires de faisabilitéé

•• DDéémontrer comment bmontrer comment béénnééficier de ficier de ll’’utilisation de RETScreenutilisation de RETScreen®®

•• Montrer comment RETScreenMontrer comment RETScreen®® simplifie simplifie ll’’identification et lidentification et l’é’évaluation de projets valuation de projets potentielspotentiels


Analyse deAnalyse deprprééfaisabilitfaisabilitéé

Analyse deAnalyse defaisabilitfaisabilitéé

DDééveloppementveloppement& ing& ingéénierienierie

Construction &Construction &Mise en serviceMise en service

BarriBarrièère importantere importanteLes Les éénergies propres ne sont pas nergies propres ne sont pas considconsidéérréées automatiquement es automatiquement ddèès le ds le déépart!part!

Processus de rProcessus de rééalisation dalisation d’’un un projet dans le secteur de lprojet dans le secteur de l’é’énergienergie


2

QuestionsQuestions

•• Quel est un niveau de prQuel est un niveau de préécision cision acceptable pour lacceptable pour l’’estimation des estimation des cocoûûts dts d’’un projet ?un projet ?

•• Combien coCombien coûûtent typiquement ces tent typiquement ces éétudes ?tudes ?


Dilemme du niveau de prDilemme du niveau de préécision vs cision vs les coles coûûts dts d’’investissementinvestissement

1.5

1.4

1.3

1.2

1.1

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

+

-

Plage d'exactitude des estimations (coût estimédivisé par le coût final en supposant la stabilitéde la monnaie)

Estimation préalable à l'appeld'offres. Marge d'erreur de ± 10%

Après réception des soumissions.Marge d'erreur de ± 5%

Coût final

Construction

Étude de faisabilité, Marged'erreur ± 15% à 25%

Étude de pré-faisabilité. Marged'erreur de ± 40% à 50% de 100 $ de 100 $ àà 1 000 000 $1 000 000 $

Temps

Quand fautQuand faut--il il éévaluer un projet valuer un projet dd’é’énergie propre?nergie propre?

Analyse deAnalyse deprprééfaisabilitfaisabilitéé

Analyse deAnalyse defaisabilitfaisabilitéé

ÉÉtudes tudes prprééliminaires liminaires de faisabilitde faisabilitéé

•• Besoin dBesoin d’’un systun systèème me de production dde production d’é’énergienergie

•• Nouvelle construction Nouvelle construction ou rou réénovation prnovation préévuevue

•• Prix Prix éélevlevéé des sources des sources conventionnelles dconventionnelles d’é’énergiesnergies

•• IntIntéérêt des drêt des déécideurscideurs

•• Approbations possibles Approbations possibles

•• Capital et financement accessiblesCapital et financement accessibles

•• Bonnes ressources locales dBonnes ressources locales d’é’énergies nergies propres, etcpropres, etc..


3

Facteurs affectant la rentabilitFacteurs affectant la rentabilitéédd’’un projet (exemple de lun projet (exemple de l’é’éolien)olien)

•• DisponibilitDisponibilitéé de la ressource de la ressource éénergnergéétique tique sur le sitesur le site (p. ex. : vitesse du vent)

•• Rendement des Rendement des ééquipementsquipements(p. ex. : courbe de puissance de l’éolienne)

•• CoCoûûts dts d’’investissement du projetinvestissement du projet(p. ex. : turbines éoliennes, tours, ingénierie)

•• CrCréédits en fonction du cas de rdits en fonction du cas de rééfféérencerence(p. ex. : groupe électrogène d’un site éloigné)

•• Frais annuels et pFrais annuels et péériodiquesriodiques(p. ex. : nettoyage des pales d’une éolienne)

Éolienne


•• CoCoûûts ts éévitvitéés en s en éénergienergie(p. ex. : prix de gros de l’électricité)

•• FinancementFinancement(p. ex. : ratio d’endettement, durée de l’emprunt, taux d’intérêt)

•• Taxes sur les Taxes sur les ééquipements quipements et impôts sur les revenus (ou les et impôts sur les revenus (ou les ééconomies)conomies)

•• Impact environnemental de lImpact environnemental de l’é’énergie remplacnergie remplacééee(p. ex. : charbon, gaz naturel, pétrole, grands barrages, nucléaire)

•• Existence de mesures incitatives et/ou subventionsExistence de mesures incitatives et/ou subventions(p. ex. : vente d’énergie « verte » à taux majoré, crédits de CO2, incitatifs financiers)

•• Choix des critChoix des critèères permettant dres permettant d’é’établir la tablir la «« rentabilitrentabilitéé »»(p. ex. : temps de retour simple, TRI, VAN, prix de revient du kWh produit, etc.)

Facteurs affectant la rentabilitFacteurs affectant la rentabilitéé dd’’un un projet (exemple de lprojet (exemple de l’é’éolien)olien) -- suitesuite


Photo : Middelgrunden Wind Turbine Co-operative

Énergie éolienne

Pourquoi utiliser RETScreenPourquoi utiliser RETScreen®®??

•• Simplifie les Simplifie les éévaluations prvaluations prééliminairesliminairesRequiert relativement peu d’informations

Calcule automatiquement les paramètres importants

•• CoCoûûte 1/10te 1/10ee du codu coûût des autres mt des autres mééthodes thodes dd’é’évaluation conventionnellesvaluation conventionnelles

•• ProcProcéédure normalisdure normaliséée permettant des e permettant des comparaisons objectivescomparaisons objectives

•• Augmente le potentiel dAugmente le potentiel d’’implantation de implantation de projets rentables dprojets rentables d’é’énergies propresnergies propres


4

•• Tous les modTous les modèèles ont les ont ééttéévalidvalidéés par comparaison s par comparaison avec des donnavec des donnéées es mesurmesuréées ou fournies par es ou fournies par des fabricantsdes fabricants……

0 %

20 %

40 %

60 %

80 %

100 %

0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 %

•• …… et/ou par et/ou par comparaison avec des comparaison avec des outils de simulation outils de simulation horaire.horaire.

Validation de RETScreenValidation de RETScreen®® -- ExempleExemple

Fabricant

Pourcentage de l’écoulement nominal

Courbes d’efficacité de turbine hydroélectrique :

RETScreen vs fabricant

Effi

caci

té(%

) RETScreen


Comparaison de la production énergétique PV calculée avec RETScreen et Homer

DDéémonstration du logiciel RETScreenmonstration du logiciel RETScreen®® --(Exemple du mod(Exemple du modèèle Centrale le Centrale ééolienne)olienne)

5

Code de couleur des cellulesCode de couleur des cellules


Blanche

Jaune

Bleue

Grise

6

7

8

Comparaison :Comparaison :• Option proposée vs

système de référence

• Système d’énergie propre vs système conventionnel

Exemple :Exemple :

• Façade ordinaire avec chauffage à air pulsé au gaz naturel

vs

• Solarwallmc avec chauffage conventionnel au gaz naturel

MMééthode dthode d’’analyse financianalyse financièère re de RETScreende RETScreen®®

Mur solaire en construction sur une école de Yellowknife Photo: Arctic Energy Alliance


9

DDéémonstration du logiciel monstration du logiciel Projet Projet ééolien de 20 MWolien de 20 MW

DonnDonnéées / Res / Réésultatssultats(RETScreen(RETScreen®®))

•• Lieu du projet :Lieu du projet :

•• Vitesse du vent :Vitesse du vent :

•• RRééductions dductions d’é’émissions de GES :missions de GES :

•• CoCoûût de lt de l’é’éolienne :olienne :

•• CrCréédit pour production ddit pour production d’É’ÉR :R :

•• CrCréédit pour GES (centrale au dit pour GES (centrale au charbon) :charbon) :

•• DurDuréée de le de l’’emprunt :emprunt :

•• Flux monFlux monéétaire nul :taire nul :

•• Retour sur investissement :Retour sur investissement :

ScScéénario nnario n°° 22(Vente d(Vente d’é’énergie verte)nergie verte)

•• Pincher Creek, ABPincher Creek, AB

•• LethbridgeLethbridge→→ 7,0 m/s7,0 m/s

•• →→ 63 486 t63 486 tCOCO22/an /an

•• →→ 1 000 $/kW1 000 $/kW

•• →→ 0,025 $/kWh0,025 $/kWh

•• →→ 5 $/tonne5 $/tonne

•• →→ 15 ans15 ans

•• 5,2 ans5,2 ans

•• 22,8 %22,8 %

ScScéénario nnario n°° 11(March(Marchéé libre)libre)

•• Calgary, ABCalgary, AB

•• 4,4 4,4 m/sm/s

•• 25 123 t25 123 tCOCO22/an /an

•• 1 200 $/kW1 200 $/kW

•• 0 $/kWh0 $/kWh

•• 0 $/tonne0 $/tonne

•• 10 ans10 ans

•• 42,7 ans42,7 ans

•• -- 7,1 %7,1 %


DDéémonstration du logicielmonstration du logicielScScéénario 1nario 1

ScScéénario nario nn°° 11(March(Marchéé libre)libre)

Calgary, ABCalgary, AB

4,4 4,4 m/sm/s

25 123 t25 123 tCOCO22/an/an

1 200 $/kW1 200 $/kW

0 $/kWh0 $/kWh

0 $/tonne0 $/tonne

10 ans10 ans

42,7 ans42,7 ans

-- 7,1 %7,1 %


ScScéénario nario nn°° 1a1a

(Vente d(Vente d’é’énergie verte)nergie verte)

Pincher Creek, ABPincher Creek, AB

Lethbridge Lethbridge →→ 7,0 m/s7,0 m/s

63 486 t63 486 tCOCO22/an/an

18,2 ans18,2 ans

4,8 %4,8 %


DDéémonstration du logicielmonstration du logicielVitesse du vent et rVitesse du vent et rééductions dductions d’é’émissions de GESmissions de GES

10

DDéémonstration du logicielmonstration du logicielCoCoûût de lt de l’é’éolienneolienne

ScScéénario nario nn°° 1b1b

1 000 $/kW1 000 $/kW

16,5 ans16,5 ans

6,5 %6,5 %


DDéémonstration du logicielmonstration du logicielCrCréédit pour dit pour ÉÉR fournieR fournie

ScScéénario nario nn°° 1c1c

0,025 $/kWh0,025 $/kWh

10,1 ans10,1 ans

17,7 %17,7 %


DDéémonstration du logicielmonstration du logicielCrCréédit pour rdit pour rééductions dductions d’é’émissions de GESmissions de GES

ScScéénario nario nn°° 1d1d

5 $/tonne5 $/tonne

7,5 ans7,5 ans

20,1 %20,1 %


11

DDéémonstration du logicielmonstration du logicielDurDuréée de le de l’’empruntemprunt

ScScéénario nario nn°° 22

15 ans15 ans

5,2 ans5,2 ans

22,8 %22,8 %


Questions?Questions?


Logic

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éner

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Mod

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3.0

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Can

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1997

-200

4.

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net

Form

atio

n et

aid

e

Formation et aide

Unités: Métriques

Caractéristiques du site Données Notes/PlageNom du projet Scénario #1 voir le Manuel de l'utilisateur en ligneLieu du projet Calgary, ABSource des données de vent Vitesse du ventStation météorologique la plus proche du projet Calgary Int'l. A, AB voir la base de données météorologiquesVitesse moyenne annuelle du vent m/s 4,4Hauteur de mesure du vent m 10,0 3,0 à 100,0 mCoefficient de cisaillement du vent - 0,15 0,10 à 0,40Vitesse du vent à 10 m m/s 4,4Pression atmosphérique moyenne kPa 88,9 60,0 à 103,0 kPaTempérature moyenne annuelle °C 4 -20 à 30 °C

Paramètres du système Données Notes/PlageType de réseau - Réseau centralPuissance nominale par éolienne kW 1 000Nombre d'éoliennes - 20Puissance éolienne installée kW 20 000Hauteur du moyeu m 45,0 6,0 à 100,0 mVitesse du vent à hauteur du moyeu m/s 5,5 Pertes par effet de sillage % 3% 0% à 20%Pertes par encrassement des pales et/ou verglas % 2% 1% à 10%Autres pertes et causes d'arrêts % 2% 2% à 7%Pertes diverses % 3% 2% à 6%

Données DonnéesProduction annuelle d'énergie par éolienne totales Notes/Plage

Puissance éolienne installée kW 1 000 20 000MW 1,000 20,000

Production énergétique non corrigée MWh 1 545 30 902 Coefficient de correction barométrique - 0,88 0,88 0,59 à 1,02 Coefficient de correction thermique - 1,04 1,04 0,98 à 1,15Production énergétique brute MWh 1 414 28 282 Coefficient de pertes - 0,90 0,90 0,75 à 1,00Rendement spécifique kWh/m² 556 556 150 à 1 500 kWh/m²Facteur d'utilisation de la centrale éolienne % 15% 15% 20% à 40%Énergie renouvelable fournie MWh 1 278 25 556

GJ 4 600 92 003

Version 3.0 © Ministre de Ressources naturelles Canada 1997 - 2004. RNCan/CTEC - Varennes

compléter la feuille Équipements

compléter la feuille Analyse des coûts

Modèle énergétique RETScreen® - Projet de centrale éolienne

2004-08-02; EOLE Scenario1.xls

Caractéristiques des équipements RETScreen® - Projet de centrale éolienne

Caractéristiques des éoliennes Données Notes/PlagePuissance nominale par éolienne kW 1 000Hauteur du moyeu m 45,0 6,0 à 100,0 mDiamètre du rotor m 54 7 à 80 mSurface balayée m² 2 300 35 à 5 027 m²Manufacturier d'éoliennes Bonus EnergyModèle d'éolienne AN BONUS 1 MWSource de la courbe d'énergie - Définie par l'utilisateur spécifique au site

Données de la production de l'éolienne

Vitesse du vent Courbe de puissance Courbe d'énergie(m/s) (kW) (MWh/an)

0 0,0 -1 0,0 -2 0,0 -3 0,0 -4 24,1 -5 69,3 1 182,06 130,0 1 889,07 219,1 2 632,08 333,5 3 351,09 463,1 4 004,010 598,1 4 575,011 730,0 -12 846,5 -13 928,8 -14 972,6 -15 990,8 -16 997,2 -17 999,2 -18 999,8 -19 999,9 -20 1 000,0 -21 1 000,0 -22 1 000,0 -23 1 000,0 -24 1 000,0 -25 1 000,0 -

retour à la feuilleModèle énergétique


voir la base de données de produits

Courbes de puissance et d'énergie

0

200

400

600

800

1 000

1 200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24Vitesse du vent (m/s)

Puiss

ance

(kW

)

05001 0001 5002 0002 5003 0003 5004 0004 5005 000

Éner

gie (

MWh/

an)

Puissance Énergie


Type de projet : Personnalisé Devise : $ $ Coûts de référence : AucunDeuxième devise : Danemark DKK Taux : $/DKK 0,17900

Coûts d'investissement (crédits) Unité Quantité Coût unitaire Montant % du total Plage/quantité Plage/coûtÉtude de faisabilité

Inspection du site j-p 6,0 800$ 4 800$ - -Évaluation du potentiel éolien mât météo 6 22 000$ 132 000$ - -Évaluation environnementale j-p 8,0 800$ 6 400$ - -Conception préliminaire j-p 18,0 800$ 14 400$ - -Estimation détaillée des coûts j-p 18,0 800$ 14 400$ - -Étude du scénario de réf. et PS des GES projet -$ - -Préparation du rapport j-p 8,0 800$ 6 400$ - -Gestion du projet j-p 6,0 800$ 4 800$ - -Voyages et hébergement voyage-p 4 3 000$ 12 000$ - -

-$ - -Sous-total : 195 200$ 0,6%

DéveloppementNégociation du CAÉ j-p 20,0 1 200$ 24 000$ - -Approbations et permis j-p 250,0 800$ 200 000$ - -Droits fonciers projet 1 30 000$ 30 000$ - -Arpentage j-p 50,0 600$ 30 000$ - -Validation et enregistrement pour les GES projet -$ - -Financement du projet j-p 100,0 1 500$ 150 000$ - -Services comptables et juridiques j-p 100,0 1 200$ 120 000$ - -Gestion du projet année-p 1,25 130 000$ 162 500$ - -Voyages et hébergement voyage-p 18 3 000$ 54 000$ - -

-$ - -Sous-total : 770 500$ 2,2%

IngénierieLocalisation des éoliennes j-p 175,0 800$ 140 000$ - -Conception mécanique j-p 100,0 800$ 80 000$ - -Conception électrique j-p 150,0 800$ 120 000$ - -Génie civil j-p 90,0 800$ 72 000$ - -Appels d'offres et contrats j-p 110,0 800$ 88 000$ - -Surveillance des travaux année-p 0,85 130 000$ 110 500$ - -

-$ - -Sous-total : 610 500$ 1,8%

Équipements énergétiquesÉoliennes kW 20 000 1 200$ 24 000 000$ - -Pièces de rechange % 1,0% 24 000 000$ 240 000$ - -Transport éolienne 20 33 000$ 660 000$ - -

-$ - -Sous-total : 24 900 000$ 71,6%

Infrastructures connexesFondations des éoliennes éolienne 20 78 000$ 1 560 000$ - -Érection des éoliennes éolienne 20 52 000$ 1 040 000$ - -Chemins d'accès km 3,00 50 000$ 150 000$ - -Ligne électrique km 8,50 70 000$ 595 000$ - -Poste de raccordement projet 1 2 055 000$ 2 055 000$ - -Bâtiment d'exploitation bâtiment 1 125 000$ 125 000$ - -Transport projet 1 68 000$ 68 000$ - -

-$ - -Sous-total : 5 593 000$ 16,1%

DiversFormation j-p 40,0 800$ 32 000$ - -Mise en service j-p 50,0 800$ 40 000$ - -Frais imprévus % 5% 32 141 200$ 1 607 060$ - -Intérêts durant les travaux 6,0% 12 month(s) 33 748 260$ 1 012 448$ - -

Sous-total : 2 691 508$ 7,7%Total des coûts d'investissement 34 760 708$ 100,0%

Frais annuels (crédits) Unité Quantité Coût unitaire Montant % du total Plage/quantité Plage/coûtExploitation et entretien

Location du terrain projet 1 57 000$ 57 000$ - -Taxes foncières projet 1 23 000$ 23 000$ - -Primes d'assurance projet 1 46 000$ 46 000$ - -Entretien de la ligne électrique % 3,0% 2 650 000$ 79 500$ - -Pièces et main-d'œuvre kWh 25 556 461 0,008$ 204 452$ - -Surveillance et vérification des GES projet -$ - -Bénéfices aux communautés - 1 15 000$ 15 000$ - -Voyages et hébergement voyage-p 12 3 000$ 36 000$ - -Frais généraux et administratifs % 6% 460 952$ 27 657$ - -

-$ - -Frais imprévus % 10% 488 609$ 48 861$ - -

Total des frais annuels 537 470$ 100,0%

Coûts périodiques (crédits) Période Coût unitaire Montant Plage/intervalle Plage/coûtArbre de transmission Coût 10 ans 1 000 000$ 1 000 000$ - -Pales Coût 15 ans 1 000 000$ 1 000 000$ - -

-$ - -Valeur résiduelle du projet Crédit - -$ -$


aller à la feuille Analyse des GES

Analyse des coûts RETScreen® - Projet de centrale éolienne Consulter la place d'affaires


Analyse des réductions d'émissions de gaz à effet de serre (GES) RETScreen® - Projet de centrale éolienne

Utiliser la feuille d'analyse GES? Oui Type d'analyse : StandardProjet MDP potentiel? Non Utiliser méthode simplifiée pour niveau réf.? Non

Information générale

Information sur le projet Potentiel de réchauffement planétaire des GESNom du projet Scénario #1 Puissance installée 20,00 MW 21 tonnes CO2 = 1 tonne CH4 (GIEC 1996)Lieu du projet Calgary, AB Type de réseau Réseau central 310 tonnes CO2 = 1 tonne N2O (GIEC 1996)

Réseau électrique de référence (niveau de référence)

Mode de production Proportion des modes

Facteur d'émissionsCO2

Facteur d'émissions CH4

Facteur d'émissions N2O

Pertes de transport et de distribution

Facteur d'émissions GES

(%) (kg/GJ) (kg/GJ) (kg/GJ) (%) (tCO2/MWh)100,0% 94,6 0,0020 0,0030 8,0% 1,069

0,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,000

Mélange d'électricité 100% 293,8 0,0062 0,0093 8,0% 1,069

Changement du niveau de réf. durant le projet? Non Changement du facteur d'émissions de GES % -20,0%

Centrale électrique proposée (projet de centrale éolienne)







(%) (kg/GJ) (kg/GJ) (kg/GJ) (%) (tCO2/MWh)Centrale électrique

Éolien 100,0% 0,0 0,0000 0,0000 8,0% 0,000

Sommaire des réductions d'émissions de GES

Facteur Facteur Énergie Frais de Réductiond'émissions de d'émissions de GES annuelle utile transaction pour annuelle nette

GES de référence du cas proposé fournie les crédits de GES d'émissions GES(années) (tCO2/MWh) (tCO2/MWh) (MWh) (%) (tCO2)

Centrale électrique 1 à 4 1,069 0,000 23 512 0,0% 25 123

Version 3.0 © Programme des Nations Unies pour l'environnement et le Ministre de Ressources naturelles Canada 2000 - 2004. PNUE/DTIE et RNCan/CTEC - Varennes

de GES

compléter la feuille Sommaire financier

Réduction annuellebrute d'émissions

(tCO2)25 123

100,0%

Rendement de conversion

(%)

35,0%

compléter la feuille Sommaire financ


(%)

Années d'occurence

Charbon


Som

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2)

Éner

gie re

nouv

elable

four

nieMW

h25

556

Rédu

ction

nette

d'ém

ission

s de G

ESt CO

2/an

25 12

3

1

(3 07

4 824

)

(3

074 8

24)

(13 5

03 03

7 )

Excé

dent

dispo

nible

d'ÉR

MWh

-

Ré

ducti

on ne

tte de

GES

- 5e

anné

e et +

t CO2/a

n25

123

2(3

053 0

61)

(3 05

3 061

)

(1

6 556

097 )

Pu

issan

ce ga

ranti

e en É

RkW

-

Ré

ducti

on ne

tte d'

émiss

ions d

e GES

- 21

ans

t CO2

527 5

76

3

(3 03

0 575

)

(3

030 5

75)

(19 5

86 67

2)

Type

de ré

seau

Rése

au ce

ntral

Rédu

ction

nette

d'ém

ission

s de G

ES -

25 an

st CO

2 62

8 067

4(3

007 3

45)

(3 00

7 345

)

(2

2 594

017)

5

(2 98

3 345

)

(2

983 3

45)

(25 5

77 36

2)

Para

mèt

res f

inan

ciers

6(2

958 5

51)

(2 95

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)

(2

8 535

913)

7

(2 93

2 937

)

(2

932 9

37)

(31 4

68 85

0)

Coût

évité

en én

ergie

$/kW

h0,

0450

Ratio

d'en

dette

ment

%70

,0%8

(2 90

6 477

)

(2

906 4

77)

(34 3

75 32

8)

Créd

it pou

r ÉR

fourn

ie$/k

Wh

-

Taux

d'int

érêt

sur la

dette

%8,5

%9

(2 87

9 143

)

(2

879 1

43)

(37 2

54 47

1)

Duré

e du c

rédit

pour

ÉR

fourn

iean

s10

Duré

e de l

'empr

unt

ans

10

10

(4 13

0 992

)

(4

130 9

92)

(41 3

85 46

3)

Taux

d'ind

exati

on du

créd

it ÉR

%2,5

%11

886 7

19

886 7

19

(40 4

98 74

5)

Créd

it pou

r réd

uctio

n d'ém

ission

s de G

ES$/t

CO2

-

Analy

se d'

impô

t sur

le re

venu

?ou

i/non

Non

1291

6 846

91

6 846

(3

9 581

899)

Du

rée d

u cré

dit po

ur ré

ducti

on de

GES

ans

21

Ta

ux d'

impo

sition

sur le

reve

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35,0%

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7 966

94

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8 633

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index

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0,0%

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oui/n

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980 1

09

980 1

09

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4)

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ntiell

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$/kW

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Mé

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ortis

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Dégr

essiv

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(434

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(4

34 98

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(38 0

88 81

2)

Coût

évité

en pu

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W-a

n12

0

Alloc

ation

du co

ût en

capit

al%

95,0%

161 0

47 60

1

1 0

47 60

1

(3

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211)

Ta

ux d'

index

ation

de l'é

nerg

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3,0%

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d'am

ortis

seme

nt%

30,0%

171 0

83 01

8

1 0

83 01

8

(3

5 958

192)

Ta

ux d'

inflat

ion%

2,5%

Pério

de d'

amor

tisse

ment

ans

15

18

1 119

598

1 119

598

(34 8

38 59

4)

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tualis

ation

%9,

0%Co

ngé f

iscal

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nible?

oui/n

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1 157

377

1 157

377

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81 21

7)

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s25

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e du c

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222)

(3

4 123

438)

21

1 236

690

1 236

690

(32 8

86 74

8)

Coût

s du

proj

et et

écon

omies

gén

érée

s22

1 278

305

1 278

305

(31 6

08 44

3)

231 3

21 28

0

1 3

21 28

0

(3

0 287

163)

Co

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'inve

stiss

emen

tFr

ais an

nuels

et d

ette

241 3

65 66

1

1 3

65 66

1

(2

8 921

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195 2

00

Ex

ploita

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t entr

etien

$53

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11 49

1

1 4

11 49

1

(2

7 510

011)

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velop

peme

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%$

770 5

00

Co

mbus

tible/

électr

icité

$-

26

-

-

(27 5

10 01

1)

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ierie

1,8%

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0 500

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ents

de la

dette

- 10

ans

$3 7

08 46

0

27-

-

(2

7 510

011)

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uipem

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éner

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ues

71,6%

$24

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00

To

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ais an

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-

(2

7 510

011)

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-

(27 5

10 01

1)

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-

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7 510

011)

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-

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10 01

1)

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32

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-

(27 5

10 01

1)

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10 01

1)

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7 510

011)

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041

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-

(27 5

10 01

1)

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-

-

(27 5

10 01

1)

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-

(27 5

10 01

1)

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(2

7 510

011)

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10 01

1)

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-

(27 5

10 01

1)

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-

(2

7 510

011)

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-

(27 5

10 01

1)

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-

(2

7 510

011)

TR

I et R

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$/kW

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-

(2

7 510

011)

TR

I et R

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pôt

%-7

,1%Ca

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u coû

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45-

-

(2

7 510

011)

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-

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7 510

011)

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-

(27 5

10 01

1)

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63 12

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(27 5

10 01

1)

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(2

7 510

011)

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(27 5

10 01

1 )

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RNCa

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Flux monétaire cumulatif ($)

(45 0

00 00

0)

(40 0

00 00

0)

(35 0

00 00

0)

(30 0

00 00

0)

(25 0

00 00

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00 00

0)

(15 0

00 00

0)

(10 0

00 00

0)

(5 00

0 000

)00

12

34

56

78

910

1112

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1718

1920

2122

2324

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2004

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Formation et aide

Unités: Métriques

Caractéristiques du site Données Notes/PlageNom du projet Scénario #2 voir le Manuel de l'utilisateur en ligneLieu du projet Pincher Creek, ABSource des données de vent Vitesse du ventStation météorologique la plus proche du projet Lethbridge A, AB voir la base de données météorologiquesVitesse moyenne annuelle du vent m/s 7,0Hauteur de mesure du vent m 10,0 3,0 à 100,0 mCoefficient de cisaillement du vent - 0,15 0,10 à 0,40Vitesse du vent à 10 m m/s 7,0Pression atmosphérique moyenne kPa 90,7 60,0 à 103,0 kPaTempérature moyenne annuelle °C 6 -20 à 30 °C

Paramètres du système Données Notes/PlageType de réseau - Réseau centralPuissance nominale par éolienne kW 1 000Nombre d'éoliennes - 20Puissance éolienne installée kW 20 000Hauteur du moyeu m 45,0 6,0 à 100,0 mVitesse du vent à hauteur du moyeu m/s 8,8 Pertes par effet de sillage % 3% 0% à 20%Pertes par encrassement des pales et/ou verglas % 2% 1% à 10%Autres pertes et causes d'arrêts % 2% 2% à 7%Pertes diverses % 3% 2% à 6%

Données DonnéesProduction annuelle d'énergie par éolienne totales Notes/Plage

Puissance éolienne installée kW 1 000 20 000MW 1,000 20,000

Production énergétique non corrigée MWh 3 855 77 097 Coefficient de correction barométrique - 0,90 0,90 0,59 à 1,02 Coefficient de correction thermique - 1,03 1,03 0,98 à 1,15Production énergétique brute MWh 3 573 71 469 Coefficient de pertes - 0,90 0,90 0,75 à 1,00Rendement spécifique kWh/m² 1 404 1 404 150 à 1 500 kWh/m²Facteur d'utilisation de la centrale éolienne % 37% 37% 20% à 40%Énergie renouvelable fournie MWh 3 229 64 583

GJ 11 625 232 497


compléter la feuille Équipements

compléter la feuille Analyse des coûts

Modèle énergétique RETScreen® - Projet de centrale éolienne


Caractéristiques des équipements RETScreen® - Projet de centrale éolienne

Caractéristiques des éoliennes Données Notes/PlagePuissance nominale par éolienne kW 1 000Hauteur du moyeu m 45,0 6,0 à 100,0 mDiamètre du rotor m 54 7 à 80 mSurface balayée m² 2 300 35 à 5 027 m²Manufacturier d'éoliennes Bonus EnergyModèle d'éolienne AN BONUS 1 MWSource de la courbe d'énergie - Définie par l'utilisateur spécifique au site

Données de la production de l'éolienne

Vitesse du vent Courbe de puissance Courbe d'énergie(m/s) (kW) (MWh/an)

0 0,0 -1 0,0 -2 0,0 -3 0,0 -4 24,1 -5 69,3 1 182,06 130,0 1 889,07 219,1 2 632,08 333,5 3 351,09 463,1 4 004,010 598,1 4 575,011 730,0 -12 846,5 -13 928,8 -14 972,6 -15 990,8 -16 997,2 -17 999,2 -18 999,8 -19 999,9 -20 1 000,0 -21 1 000,0 -22 1 000,0 -23 1 000,0 -24 1 000,0 -25 1 000,0 -

retour à la feuilleModèle énergétique


voir la base de données de produits

Courbes de puissance et d'énergie

0

200

400

600

800

1 000

1 200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24Vitesse du vent (m/s)

Puiss

ance

(kW

)

05001 0001 5002 0002 5003 0003 5004 0004 5005 000

Éner

gie (

MWh/

an)

Puissance Énergie


Type de projet : Personnalisé Devise : $ $ Coûts de référence : AucunDeuxième devise : Danemark DKK Taux : $/DKK 0,17900

Coûts d'investissement (crédits) Unité Quantité Coût unitaire Montant % du total Plage/quantité Plage/coûtÉtude de faisabilité

Inspection du site j-p 6,0 800$ 4 800$ - -Évaluation du potentiel éolien mât météo 6 22 000$ 132 000$ - -Évaluation environnementale j-p 8,0 800$ 6 400$ - -Conception préliminaire j-p 18,0 800$ 14 400$ - -Estimation détaillée des coûts j-p 18,0 800$ 14 400$ - -Étude du scénario de réf. et PS des GES projet -$ - -Préparation du rapport j-p 8,0 800$ 6 400$ - -Gestion du projet j-p 6,0 800$ 4 800$ - -Voyages et hébergement voyage-p 4 3 000$ 12 000$ - -

-$ - -Sous-total : 195 200$ 0,6%

DéveloppementNégociation du CAÉ j-p 20,0 1 200$ 24 000$ - -Approbations et permis j-p 250,0 800$ 200 000$ - -Droits fonciers projet 1 30 000$ 30 000$ - -Arpentage j-p 50,0 600$ 30 000$ - -Validation et enregistrement pour les GES projet -$ - -Financement du projet j-p 100,0 1 500$ 150 000$ - -Services comptables et juridiques j-p 100,0 1 200$ 120 000$ - -Gestion du projet année-p 1,25 130 000$ 162 500$ - -Voyages et hébergement voyage-p 18 3 000$ 54 000$ - -

-$ - -Sous-total : 770 500$ 2,5%

IngénierieLocalisation des éoliennes j-p 175,0 800$ 140 000$ - -Conception mécanique j-p 100,0 800$ 80 000$ - -Conception électrique j-p 150,0 800$ 120 000$ - -Génie civil j-p 90,0 800$ 72 000$ - -Appels d'offres et contrats j-p 110,0 800$ 88 000$ - -Surveillance des travaux année-p 0,85 130 000$ 110 500$ - -

-$ - -Sous-total : 610 500$ 2,0%

Équipements énergétiquesÉoliennes kW 20 000 1 000$ 20 000 000$ - -Pièces de rechange % 1,0% 20 000 000$ 200 000$ - -Transport éolienne 20 33 000$ 660 000$ - -

-$ - -Sous-total : 20 860 000$ 68,6%

Infrastructures connexesFondations des éoliennes éolienne 20 78 000$ 1 560 000$ - -Érection des éoliennes éolienne 20 52 000$ 1 040 000$ - -Chemins d'accès km 3,00 50 000$ 150 000$ - -Ligne électrique km 8,50 70 000$ 595 000$ - -Poste de raccordement projet 1 2 055 000$ 2 055 000$ - -Bâtiment d'exploitation bâtiment 1 125 000$ 125 000$ - -Transport projet 1 68 000$ 68 000$ - -

-$ - -Sous-total : 5 593 000$ 18,4%

DiversFormation j-p 40,0 800$ 32 000$ - -Mise en service j-p 50,0 800$ 40 000$ - -Frais imprévus % 5% 28 101 200$ 1 405 060$ - -Intérêts durant les travaux 6,0% 12 month(s) 29 506 260$ 885 188$ - -

Sous-total : 2 362 248$ 7,8%Total des coûts d'investissement 30 391 448$ 100,0%

Frais annuels (crédits) Unité Quantité Coût unitaire Montant % du total Plage/quantité Plage/coûtExploitation et entretien

Location du terrain projet 1 57 000$ 57 000$ - -Taxes foncières projet 1 23 000$ 23 000$ - -Primes d'assurance projet 1 46 000$ 46 000$ - -Entretien de la ligne électrique % 3,0% 2 650 000$ 79 500$ - -Pièces et main-d'œuvre kWh 64 582 523 0,008$ 516 660$ - -Surveillance et vérification des GES projet -$ - -Bénéfices aux communautés - 1 15 000$ 15 000$ - -Voyages et hébergement voyage-p 12 3 000$ 36 000$ - -Frais généraux et administratifs % 6% 773 160$ 46 390$ - -

-$ - -Frais imprévus % 10% 819 550$ 81 955$ - -

Total des frais annuels 901 505$ 100,0%

Coûts périodiques (crédits) Période Coût unitaire Montant Plage/intervalle Plage/coûtArbre de transmission Coût 10 ans 1 000 000$ 1 000 000$ - -Pales Coût 15 ans 1 000 000$ 1 000 000$ - -

-$ - -Valeur résiduelle du projet Crédit - -$ -$


aller à la feuille Analyse des GES

Analyse des coûts RETScreen® - Projet de centrale éolienne Consulter la place d'affaires


Analyse des réductions d'émissions de gaz à effet de serre (GES) RETScreen® - Projet de centrale éolienne

Utiliser la feuille d'analyse GES? Oui Type d'analyse : StandardProjet MDP potentiel? Non Utiliser méthode simplifiée pour niveau réf.? Non

Information générale

Information sur le projet Potentiel de réchauffement planétaire des GESNom du projet Scénario #2 Puissance installée 20,00 MW 21 tonnes CO2 = 1 tonne CH4 (GIEC 1996)Lieu du projet Pincher Creek, AB Type de réseau Réseau central 310 tonnes CO2 = 1 tonne N2O (GIEC 1996)

Réseau électrique de référence (niveau de référence)







(%) (kg/GJ) (kg/GJ) (kg/GJ) (%) (tCO2/MWh)100,0% 94,6 0,0020 0,0030 8,0% 1,069

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Mélange d'électricité 100% 293,8 0,0062 0,0093 8,0% 1,069

Changement du niveau de réf. durant le projet? Non Changement du facteur d'émissions de GES % -20,0%

Centrale électrique proposée (projet de centrale éolienne)







(%) (kg/GJ) (kg/GJ) (kg/GJ) (%) (tCO2/MWh)Centrale électrique

Éolien 100,0% 0,0 0,0000 0,0000 8,0% 0,000

Sommaire des réductions d'émissions de GES

Facteur Facteur Énergie Frais de Réductiond'émissions de d'émissions de GES annuelle utile transaction pour annuelle nette

GES de référence du cas proposé fournie les crédits de GES d'émissions GES(années) (tCO2/MWh) (tCO2/MWh) (MWh) (%) (tCO2)

Centrale électrique 1 à 4 1,069 0,000 59 416 0,0% 63 486

Version 3.0 © Programme des Nations Unies pour l'environnement et le Ministre de Ressources naturelles Canada 2000 - 2004. PNUE/DTIE et RNCan/CTEC - Varennes

de GES

compléter la feuille Sommaire financier

Réduction annuellebrute d'émissions

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Analyse des rAnalyse des rééductions dductions d’é’émissions missions de GES avec le logiciel RETScreende GES avec le logiciel RETScreen®®

Photo : Environnement Canada


ObjectifsObjectifs

•• PrPréésenter une msenter une mééthodologie pour thodologie pour calculer les rcalculer les rééductions dductions d’é’émissions de missions de gaz gaz àà effet de serre (GES)effet de serre (GES)

•• Faire une dFaire une déémonstration du modmonstration du modèèle le RETScreenRETScreen®® dd’’analyse des ranalyse des rééductions ductions dd’é’émissions de GES missions de GES


QuQu’’estest--ce qui doit être calculce qui doit être calculéé??

•• RRééductions annuelles dductions annuelles d’é’émissions de gaz missions de gaz àà effet de serreeffet de serre

Niveau de référence (habituellement une technologie conventionnelle)

vs projet proposé (technologie d’énergie propre)

Unité : tonnes de CO2 par an

Les émissions de CH4 et de N2O sont converties en émissions de CO2 équivalentes

d’après leur potentiel de réchauffement planétaire


2

Comment estComment est--ce calculce calculéé??

RRééductions annuelles dductions annuelles d’é’émissions de GESmissions de GES(t (t COCO22

))

Facteur Facteur dd’é’émissions de missions de GES du niveau GES du niveau de rde rééfféérencerence(t (t COCO22

/MWh)/MWh)

Facteur Facteur dd’é’émissions demissions deGES du projet GES du projet

proposproposéé(t (t COCO22

/MWh)/MWh)

ÉÉnergie nergie annuelle utile annuelle utile

fourniefournie(MWh)(MWh)

--

==

xx


•• Le calcul des rLe calcul des rééductions annuelles tient compte des pertes en transport ductions annuelles tient compte des pertes en transport

et en distribution ainsi que des frais de transaction pour les cet en distribution ainsi que des frais de transaction pour les crréédits de dits de

GES (Version 3.0 ou supGES (Version 3.0 ou supéérieure)rieure)

ModModèèle RETScreenle RETScreen®® dd’’analyse des analyse des rrééductions dductions d’é’émissions de GESmissions de GES

•• MMééthodologie normalisthodologie normaliséée e ddééveloppveloppéée par RNCan avec e par RNCan avec le Programme des Nations le Programme des Nations Unies pour lUnies pour l’’environnement environnement (PNUE), le PNUE RIS(PNUE), le PNUE RISØØCentre on Energy, Climate Centre on Energy, Climate and Sustainable and Sustainable Development (URC) ainsi Development (URC) ainsi que Le Prototype Carbon que Le Prototype Carbon Fund de la Banque Fund de la Banque mondiale (PCF)mondiale (PCF)

•• ValidValidéé par une par une ééquipe quipe dd’’experts du gouvernement experts du gouvernement et de let de l’’industrieindustrie


Type dType d’’analyseanalyse

•• Analyse standardAnalyse standard : RETScreen: RETScreen®® utilise automatiquement les valeurs utilise automatiquement les valeurs standards de lstandards de l’’industrie et du Groupe d'experts intergouvernemental industrie et du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'sur l'éévolution du climat (GIEC) pour :volution du climat (GIEC) pour :

Facteurs d’équivalence de CO2 pour le CH4 et le N2O

Émissions de CO2, CH4 et N2O pour les combustibles courants

Rendement de conversion des combustibles pour le chauffage ou l’électricité

•• Analyse personnalisAnalyse personnalisééee : l: l’’utilisateur doit sputilisateur doit spéécifier ces valeurscifier ces valeurs

•• Analyse dAnalyse dééfinie par lfinie par l’’utilisateurutilisateur : l: l’’utilisateur doit sputilisateur doit spéécifier les facteurs cifier les facteurs d'd'éémissions de GES (Version 3.0 ou supmissions de GES (Version 3.0 ou supéérieure)rieure)

Ne spécifie pas les facteurs d'émissions de CO2 des combustibles et les rendements de conversion


3

DDééfinition du niveau de rfinition du niveau de rééfféérencerence

•• DiffDifféérentes approches pour drentes approches pour dééterminer le niveau de rterminer le niveau de rééfféérence dans : rence dans :

Niveau de référence historique et statique (tous les modes de production existants)

Niveau de référence historique et statique, basé sur les nouvelles tendances

Niveau de référence projeté et statique, basé sur les plans d’expansion

Niveau de référence projeté, dynamique et marginal

Autres

•• RETScreenRETScreen®® permet un changement du niveau de rpermet un changement du niveau de rééfféérence durant la vie du rence durant la vie du projet (Version 3.0 ou supprojet (Version 3.0 ou supéérieure)rieure)

•• La rLa rééfféérence peut être internationale, nationale ou rrence peut être internationale, nationale ou réégionalegionale

•• Toujours en cours de nToujours en cours de néégociations dans le cadre du protocole de Kyotogociations dans le cadre du protocole de Kyoto

•• LL’’utilisateur doit être capable de dutilisateur doit être capable de dééfendre le choix du niveau de rfendre le choix du niveau de rééfféérence et ne rence et ne pas surestimer les rpas surestimer les rééductions dductions d’é’émissions attendues de la rmissions attendues de la rééalisation du projetalisation du projet


RETScreenRETScreen®® facilitefacilite la la rrééalisationalisation des des projetsprojets MDP et MOC MDP et MOC dudu protocoleprotocole de Kyotode Kyoto


•• Projets du MProjets du Méécanisme pour un dcanisme pour un dééveloppement propre (MDP) :veloppement propre (MDP) :Les pays industrialisés ou les entreprises qui investissent dans les projets de réductions d’émissions de GES dans les pays en développement peuvent obtenir les crédits correspondants

•• LL’é’évaluation des projets MDP valuation des projets MDP àà faible ampleur peuvent utiliser faible ampleur peuvent utiliser les mles mééthodes simplifithodes simplifiéées des d’é’évaluation du niveau de rvaluation du niveau de rééfféérencerence

Projets de production d’électricité ≤ à 15 MW

Projets d’efficacité énergétique économisant ≤ 15 à GWh par an

•• Projets de Mises en Projets de Mises en œœuvre conjointes (MOC) :uvre conjointes (MOC) :Les pays industrialisés ou les entreprises peuvent obtenir les crédits de réductions d’émissions de GES en investissant dans des projets réalisés dans les autres pays ayant un objectif de réduction des émissions selon le protocole de Kyoto (pays de l’annexe I)

Généralement, ces projets sont localisés dans les pays d’économie en transition

•• Les projets MDP et MOC nLes projets MDP et MOC néécessitent de dcessitent de déémontrer le principe de montrer le principe de ““complcompléémentaritmentarité”é” –– rrééductions dductions d’é’émissions aumissions au--deldelàà du niveau de rdu niveau de rééfféérencerence

4


•• RETScreenRETScreen®® calcule les rcalcule les rééductions annuelles dductions annuelles d’é’émissions missions de GES dde GES d’’une technologie dune technologie d’é’énergie propre comparnergie propre comparéée e ààune technologie de rune technologie de rééfféérencerence

•• Facile Facile àà utiliser, mais requiutiliser, mais requièère que lre que l’’utilisateur dutilisateur dééfinisse finisse soigneusement le niveau de rsoigneusement le niveau de rééfféérence pour de plus gros rence pour de plus gros projetsprojets

•• Le modLe modèèle tient compte, le tient compte, àà ll’é’étape de ltape de l’é’étude de tude de prprééfaisabilitfaisabilitéé, des nouvelles r, des nouvelles rèègles du protocole de Kyotogles du protocole de Kyoto

•• La crLa créédibilitdibilitéé des rdes rééductions avancductions avancéées des déépend dpend d’’une une estimation conservatrice des restimation conservatrice des rééductions dductions d’é’émissions de missions de GES du projet proposGES du projet proposéé




wwwwww..retscreenretscreen.net.net© Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2002.

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Analyses financiAnalyses financièère et de risque re et de risque avec le logiciel RETScreenavec le logiciel RETScreen®®

Photo : Green Mountain Power Corporation/ NRELPix


ObjectifsObjectifs

•• PrPréésenter la msenter la mééthodologie de RETScreenthodologie de RETScreen®® pour pour éévaluer la viabilitvaluer la viabilitééfinancifinancièère dre d’’un projet potentiel en un projet potentiel en éénergie proprenergie propre

Donner un aperçu des paramètres financiers (valeurs d’entrée) importants

Revoir les indicateurs clés de viabilité financière

Examiner les hypothèses de calculs du flux monétaire

Faire ressortir les différences entre les coûts d’investissement, le retour simple et les indicateurs financiers clés

•• Faire une dFaire une déémonstration de la feuille de calcul monstration de la feuille de calcul Sommaire financier de RETScreenSommaire financier de RETScreen®®

•• Exposer comment les encouragements, les crExposer comment les encouragements, les créédits dits àà la production, les la production, les crcréédits pour rdits pour rééductions de GES et les impôts peuvent être inclus dans ductions de GES et les impôts peuvent être inclus dans ll’’analyse financianalyse financièèrere

•• Introduire lIntroduire l’’analyse de sensibilitanalyse de sensibilitéé et de risque avec RETScreenet de risque avec RETScreen®®

•• Faire une dFaire une déémonstration de la feuille de calcul Analyse de sensibilitmonstration de la feuille de calcul Analyse de sensibilitééet de risque de RETScreenet de risque de RETScreen®® (Version 3.0 ou sup(Version 3.0 ou supéérieure) rieure)


2

CoCoûût initial vs cot initial vs coûûts rts réécurrents : currents : SSystystèème de tme de téélléécommunication en site isolcommunication en site isoléé

•• GGéénnéératrice + batteries (cas de rratrice + batteries (cas de rééfféérence) :rence) :

Coût initial : 6 000 $Frais annuels : 1 000 $ pour le carburant*Remplacement des batteries tous les 4 ans (1 500 $)*Remise en état majeure de la génératrice tous les 2 ans (1 000 $)*

•• PV + batteries (cas proposPV + batteries (cas proposéé) :) :Coût initial : 15 000 $Remplacement des batteries tous les 5 ans (2 000 $)*

* Taux d’inflation et taux d'indexation de l'énergie à 2,5 %


0

5

10

15

0 5 10 15 20 25Année

Coû

t (k$

)

Remise en état majeureCoût du carburantRemplacement des batteriesCoût initial

0

5

10

15

0 5 10 15 20 25Année

Coû

t (k$

) Remplacement des batteries

Coût initial

DDééterminer la rentabilitterminer la rentabilitéé financifinancièère : re : SystSystèème de tme de téélléécommunication en site isolcommunication en site isoléé

•• Comment comparer une gComment comparer une géénnéératrice et un systratrice et un systèème PV? me PV? Génératrice : coût initial plus faible PV : frais annuels et périodiques plus faibles

•• RETScreenRETScreen®® calcule calcule les indicateurs les indicateurs financiers qui financiers qui tiennent compte des tiennent compte des revenus et des revenus et des ddéépenses sur la penses sur la durduréée de vie du e de vie du projet!projet!


3

Flux monétaire annuel

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

An

mill

ier d

e $

Flux monFlux monéétaire dtaire d’’entrentrééeeÉÉconomies de combustibleconomies de combustibleÉÉconomies dconomies d’’exploitation exploitation et det d’’entretienentretienÉÉconomies pconomies péériodiquesriodiquesEncouragementsEncouragementsCrCréédits pour la productiondits pour la productionCrCréédits de GESdits de GES

Flux monFlux monéétaire de sortietaire de sortieCapitaux propres investisCapitaux propres investisPaiements annuels de Paiements annuels de la dettela dettePaiements dPaiements d’’exploitation exploitation et det d’’entretienentretienCoCoûûts pts péériodiquesriodiques

IndicateursIndicateursValeur actualisValeur actualiséée nettee netteRetour simpleRetour simpleTRITRIRecouvrement de la detteRecouvrement de la detteetc.etc.

Période (an)

$

Flux monétaire cumulatif

(20,000,000)

(10,000,000)

0

10,000,000

20,000,000

30,000,000

40,000,000

50,000,000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Years


Calcul du flux monCalcul du flux monéétaire :taire :Calculs dans RETScreenCalculs dans RETScreen®®

ParamParamèètres financiers (entrtres financiers (entréées) es) dans RETScreendans RETScreen®®

•• Taux dTaux d’’actualisation : taux utilisactualisation : taux utiliséé pour convertir les flux monpour convertir les flux monéétaires taires futurs en valeur actuellefuturs en valeur actuelle

•• CoCoûût t éévitvitéé en en éénergie : nergie : Pour les projets de chauffage et climatisation : le prix du combustible pour le système conventionnelPour les projets électriques qui vendent sur le réseau : le prix payé pour l’énergie propre (promoteurs) ou le coût marginal (utilités)


Indicateurs clIndicateurs cléés (sorties) s (sorties) de la viabilitde la viabilitéé financifinancièère re

TRI de 17 %TRI de 17 %VAN de 1.5 million $VAN de 1.5 million $Retour simple de 3 ansRetour simple de 3 ansExempleExemple

TRI > Taux de TRI > Taux de rendement minimalrendement minimal

Si positif, le projet est Si positif, le projet est rentablerentable

Retour simple < n annRetour simple < n annééesesCritCritèèrere

•• ErronErronéé lorsque les lorsque les flux monflux monéétaires passent taires passent du positif au ndu positif au néégatif gatif puis au positifpuis au positif

•• Le bon indicateurLe bon indicateur•• LL’’utilisateur doit utilisateur doit spspéécifier le taux cifier le taux dd’’actualisationactualisation

•• TrompeurTrompeur•• Ne tient pas compte du Ne tient pas compte du financement et des flux financement et des flux monmonéétaires taires àà long terme long terme •• Utiliser quand le flux de Utiliser quand le flux de trtréésorerie est serrsorerie est serréé

CommentairesCommentaires

Taux dTaux d’’intintéérêt fourni rêt fourni par le projet durant sa par le projet durant sa

durduréée de viee de vie

Valeur totale du Valeur totale du projet en dollars projet en dollars

dd’’aujourdaujourd’’huihui

Nb. dNb. d’’annannéées pour es pour rréécupcupéérer lrer l’’investissement investissement

àà partir des partir des ééconomies conomies annuellesannuelles

SignificationSignification

Taux de Taux de Rendement Rendement

Interne (TRI)Interne (TRI)

Valeur ActualisValeur Actualiséée e Nette (VAN)Nette (VAN)

Retour SimpleRetour Simple


4

Comparaison des indicateurs : Comparaison des indicateurs : SystSystèème de tme de téélléécommunication en site isolcommunication en site isoléé

PVPVPVPVGGéénnéératriceratriceDDéécisioncision

22 %22 %4 800 $4 800 $9 ans9 ansPV vs PV vs ggéénnéératrice*ratrice*

Taux de Rendement Taux de Rendement Interne (TRI)Interne (TRI)

Valeur ActualisValeur Actualiséée e Nette (VAN)Nette (VAN)

Retour SimpleRetour Simple

* Taux d’actualisation de 12 %; Ratio d’endettement de 50 % avec une durée de l’emprunt de 15 ans à 7 % de taux d’intérêt


Indicateurs de viabilitIndicateurs de viabilitéé financifinancièère :re :SystSystèème de tme de téélléécommunication en site isolcommunication en site isoléé

•• Pour chaque projet, Pour chaque projet, RETScreenRETScreen®® fournit fournit une panoplie une panoplie dd’’indicateurs indicateurs financiers et un financiers et un graphique du flux graphique du flux monmonéétaire cumulatiftaire cumulatif

Année de flux monétaire nul : 3,8


Jauger lJauger l’’incertitude : incertitude : Analyse de sensibilitAnalyse de sensibilitéé et de risque et de risque

•• Au stade de lAu stade de l’’analyse de analyse de prprééfaisabilitfaisabilitéé, il y a , il y a beaucoup dbeaucoup d’’incertitude sur incertitude sur plusieurs paramplusieurs paramèètres tres dd’’entrentrééee

•• Comment la rentabilitComment la rentabilitéé du du projet estprojet est--elle affectelle affectéée par e par les erreurs commises sur les erreurs commises sur ll’é’évaluation de ces valuation de ces paramparamèètres?tres?


5

Analyse de sensibilitAnalyse de sensibilitéé

•• Montre comment la rentabilitMontre comment la rentabilitéé du projet change du projet change quand deux paramquand deux paramèètres cltres cléés varient simultans varient simultanéément ment

•• Exemple :Exemple :

Coût initial 10 % plus élevé que prévu

Coût évité en énergie 20 % plus élevé que prévu

Est-ce que le TRI excède la valeur 15 % du seuil ciblée par l’utilisateur?

•• Oui, elle est de 15,2 %Oui, elle est de 15,2 %

Les combinaisons de coût initial et de coût évité en énergie en dessous du seuil ciblée par l’utilisateur sont dans les cellules ombragées


6

Analyse de sensibilitAnalyse de sensibilitéé : param: paramèètrestres

•• RETScreenRETScreen®® calcule la sensibilitcalcule la sensibilité…é…Du Taux de Rendement Interne (TRI)

De l’année de flux monétaire nul

De la Valeur Actualisée Nette (VAN)

•• ……aux changements simultanaux changements simultanéées (par exemple)es (par exemple)……De l’ÉR fournie et du coût évité en énergie

Du coût initial et du coût évité en énergie

Du taux d'intérêt sur la dette et de la durée de l'emprunt

Des réductions nettes d'émissions de GES et du crédit des réductions d'émissions de GES

De l’ÉR fournie et du crédit pour ÉR fournie

•• ……pour des changements de pour des changements de ±±x %, x %, ±±½½x %, et 0 %, ou x est la plage de x %, et 0 %, ou x est la plage de variation des paramvariation des paramèètres qui est sptres qui est spéécificifiéée par le par l’’utilisateurutilisateur


Analyse de risqueAnalyse de risque

•• LL’’utilisateur est incertains de plusieurs paramutilisateur est incertains de plusieurs paramèètres :tres :

L’utilisateur spécifie alors les plages de variation pour chaque paramètres (c.-à-d. ± 5 %)

Tous les paramètres dévient de l’estimé simultanément et indépendamment

•• Comment les indicateurs financiers sontComment les indicateurs financiers sont--ils affectils affectéés?s?


Analyse de risque : Analyse de risque : Simulation Monte Carlo Simulation Monte Carlo

•• RETScreenRETScreen®® calcule la distributioncalcule la distribution des frdes frééquences des indicateurs quences des indicateurs financiers (TRI, VAN et annfinanciers (TRI, VAN et annéée de flux mone de flux monéétaire nul) en calculant leurs taire nul) en calculant leurs valeurs pour 500 combinaisons des paramvaleurs pour 500 combinaisons des paramèètrestres

Les paramètres varient au hasard en fonction de l’incertitude spécifiée par l’utilisateur

7 % du temps le TRI est 18,2 7 % du temps le TRI est 18,2 ±± 0,7 %0,7 %


7

Analyse de risque : Analyse de risque : Niveau de risqueNiveau de risque

•• Risque de 10 % que le TRI prenne une valeur en dehors de la plagRisque de 10 % que le TRI prenne une valeur en dehors de la plage calcule calculééee


Analyse de risque : Analyse de risque : Influence des paramInfluence des paramèètrestres

•• Le Le «« Diagramme tornade Diagramme tornade »» montre :montre :

Les paramètres ayant le plus d’influence

Comment les changements dans ces paramètres affectent le taux de rendement interne, la valeur actualisée nette ou l’année de flux monétaire nul



•• RETScreenRETScreen®® calcule le flux moncalcule le flux monéétaire en tenant compte des cotaire en tenant compte des coûûts ts dd’’investissement, des investissement, des ééconomies dconomies d’é’énergie, de lnergie, de l’’exploitation et de exploitation et de ll’’entretien, des coentretien, des coûûts de combustible, de lts de combustible, de l’’impôt et des crimpôt et des créédits de dits de production dproduction d’é’énergie renouvelable et de GESnergie renouvelable et de GES

•• RETScreenRETScreen®® calcule automatiquement calcule automatiquement les indicateurs importants de viabilitles indicateurs importants de viabilitééfinancifinancièère re

•• La sensibilitLa sensibilitéé des indicateurs financiers cldes indicateurs financiers cléés aux changements des s aux changements des paramparamèètres dtres d’’entrentréées peutes peut--être être éévaluvaluéée avec RETScreene avec RETScreen®®

•• Il est prIl est prééfféérable drable d’’utiliser des indicateurs comme le TRI et la VAN, qui utiliser des indicateurs comme le TRI et la VAN, qui prennent en considprennent en considéération la rentabilitration la rentabilitéé sur la dursur la duréée de vie du projet, e de vie du projet, plutôt que dplutôt que d’’utiliser la mutiliser la mééthode de retour simple sur lthode de retour simple sur l’’investissementinvestissement


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www.retscreen.netwww.retscreen.net© Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

1


Sommaire de lSommaire de l’’introductionintroduction

Photo : Nordex Gmbh



•• Les technologies dLes technologies d’é’énergies propres ont gagnnergies propres ont gagnéé en maturiten maturitéé, plusieurs , plusieurs utilisations rentables existent et le marchutilisations rentables existent et le marchéé crocroîît rapidementt rapidement

•• Les technologies dLes technologies d’é’énergies propres doivent être prises en nergies propres doivent être prises en considconsidéération par les planificateurs, les dration par les planificateurs, les déécideurs et lcideurs et l’’industrie industrie ddèès ls l’é’étape initiale de planificationtape initiale de planification

•• RETScreenRETScreen®® ssimplifie les implifie les éévaluations prvaluations prééliminairesliminaires

Requiert une quantité relativement petite de données d’entréeCalcule automatiquement les indicateurs clés de viabilité technique et financièreCoûte le 1/10e du coût des autres méthodes d’évaluationSuit une procédure normalisée permettant des comparaisons objectivesAugmente le potentiel de réalisation de projets rentables d’énergies propres


Croissance des utilisateursCroissance des utilisateursLogiciel RETScreenLogiciel RETScreen

2

Outil dOutil d’’aide aide àà la dla déécision et de cision et de renforcement des comprenforcement des compéétencestences

PlatePlate--forme commune dforme commune d’é’évaluation valuation et de det de dééveloppement de projetsveloppement de projets


www.retscreen.netwww.retscreen.net© Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Module Analyse de projets de centrale éolienne

1

Photo : Nordex AG

© Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004

Cours dCours d’’analyse de projets d'analyse de projets d'éénergies propresnergies propres

Analyse de projets Analyse de projets de centrale de centrale ééolienneolienne

Éolienne de grande puissance


ObjectifsObjectifs

•• RRééviser les principes de base viser les principes de base des centrales des centrales ééoliennes oliennes

•• DDéécrire les enjeux importantscrire les enjeux importantsdd’’une analyse de projet de une analyse de projet de centrale centrale ééolienneolienne

•• PrPréésenter le modsenter le modèèle RETScreenle RETScreen®®

pour les projets de centrale pour les projets de centrale ééolienneolienne


•• ÉÉlectricitlectricitéé pourpourLes 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

QuQu’’estest--ce que les centrales ce que les centrales ééoliennes fournissent?oliennes fournissent?

Photo : Warren Gretz/ NREL Pix

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

2


Description dDescription d’’une une ééolienneolienne

•• ComposantsComposantsRotor

Multiplicateur (boîte de vitesses)

Tour

Fondation

Système de commande

Générateur

•• TypesTypesÀ axe horizontal

Les plus utilisées

Le système de commande ou la conception oriente le rotor face au vent

À axe verticalLes moins utilisées

Schéma d’une éolienne à axe horizontal


Utilisation de lUtilisation de l’é’énergie nergie ééolienneolienne

•• Hors rHors rééseauseauPetites éoliennes (50 W à 10 kW)

Chargement de batteries

Pompage de l’eau

•• RRééseau isolseau isolééÉoliennes 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

•• RRééseau centralseau centralÉoliennes de 200 kW à 2 MW

Parcs éoliens de plusieurs machinesPhoto : Charles Newcomber/ NREL Pix

Hors réseau, éolienne de 10 kW, Mexique


ÉÉtapes dtapes d’’un projet un projet de centrale de centrale ééolienneolienne

•• ÉÉvaluation du potentiel valuation du potentiel ééolienolien

•• ÉÉvaluation valuation environnementaleenvironnementale

•• Approbation Approbation rrééglementaireglementaire

•• ConceptionConception

•• ConstructionConstructionChemin d’accès

Ligne électrique

Postes de raccordementPhoto : Warren Gretz/NREL Pix

Photo : GPCo Inc.

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

Poste de raccordement, Californie, États-Unis

3


Potentiel Potentiel ééolienolien

•• Des moyennes Des moyennes éélevlevéées de vitesses du vent sont essentielleses de vitesses du vent sont essentiellesUne 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 potentielsRégions côtières

Crêtes de longues pentes

Cols

Terrains découverts

Vallées où le vent s’engouffre

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

Le jour que la nuit


CoCoûûts dts d’’une centrale une centrale ééolienneolienne

•• Parcs Parcs ééoliensoliens

1 500 $/kW installé

Exploitation et entretien : 0,01 $/kWh

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

•• ÉÉolienne unique et olienne unique et rrééseau isolseau isoléé

Coûts plus élevés(projets plus particuliers)

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

•• PrPréévoir de 20 voir de 20 àà 25 % des co25 % des coûûts dts d’’investissement investissement pour le remplacement dpour le remplacement d’’un composant majeurun composant majeur

Pales du rotor ou multiplicateur (boîte de vitesses)


Enjeux dEnjeux d’’un projet un projet de centrale de centrale ééolienneolienne

•• Contraintes et critContraintes et critèèresresApprobation environnementale

Accueil favorable de la population locale

Raccordement au réseau et capacité de transmission

•• Financement, taux dFinancement, taux d’’intintéérêt, taux rêt, taux de change monde change monéétairetaire

•• Les coLes coûûts de production sont dramatiquement rts de production sont dramatiquement rééduits duits par un bon potentiel par un bon potentiel ééolienolien

Une bonne évaluation du potentiel éolien est avantageuse

•• Sources additionnelles de revenusSources additionnelles de revenusCrédits gouvernementaux ou de l’utilité publique ou primes pour énergie verteVente de crédits pour réductions d’émissions

Éolienne du parc éolien Le Nordais, Québec, Canada

4


Exemples : Europe et Exemples : Europe et ÉÉtatstats--UnisUnis

Centrale Centrale ééolienne en rolienne en rééseau centralseau central

•• La production intermittente nLa production intermittente n’’est pas un est pas un problproblèème : 17 % de lme : 17 % de l’é’électricitlectricitéé du du Danemark provient de lDanemark provient de l’é’énergie nergie ééolienne olienne sans autre production additionnelle de sans autre production additionnelle de rrééserve serve

•• Les projets sont rapidement rLes projets sont rapidement rééalisables alisables (2 (2 àà 4 ans) et peuvent être agrandis 4 ans) et peuvent être agrandis pour rpour réépondre pondre àà la demandela demande

Photo : Warren Gretz/ NREL PixPar éolien à Palm Springs, Californie, É-U

•• Le terrain peut être utilisLe terrain peut être utiliséé àà dd’’autres autres fins, comme lfins, comme l’’agricultureagriculture

•• Des individus, des entreprises et des Des individus, des entreprises et des coopcoopéératives possratives possèèdent et opdent et opèèrent rent parfois des parfois des ééoliennes uniquesoliennes uniques

Photo : Danmarks Tekniske Universitet

Parc éolien côtier, Danemark


Exemples : Inde et CanadaExemples : Inde et Canada

Centrale Centrale ééolienne en rolienne en rééseau isolseau isoléé

•• Le coLe coûût du transport du diesel vers des rt du transport du diesel vers des réégions gions ééloignloignéées rend es rend dispendieux la production ddispendieux la production d’é’électricitlectricitéé

Les éoliennes réduisent la consommation de diesel

•• La fiabilitLa fiabilitéé et let l’’entretien sont importantsentretien 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 : Exemples : ÉÉtatstats--Unis, BrUnis, Bréésil et Chilisil et Chili

Centrale Centrale ééolienne hors rolienne hors rééseauseau

•• ÉÉlectricitlectricitéé pour de petites charges dans des rpour de petites charges dans des réégions venteuses hors rgions venteuses hors rééseauseau

•• Un systUn systèème autonome de batteries fournit de lme autonome de batteries fournit de l’é’électricitlectricitéé durant durant les ples péériodes de vents calmesriodes de vents calmes

•• Pompage de lPompage de l’’eau : la reau : la rééserve dserve d’’eau sert de stockageeau sert de stockage

•• Peut être combinPeut être combinéée e àà une gune géénnéératrice ratrice àà combustible fossile et/ou combustible fossile et/ou àà un champ un champ photovoltaphotovoltaïïque pour former un systque pour former un systèème hybrideme 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

5


ModModèèle RETScreenle RETScreen®® pour les pour les projets de centrale projets de centrale ééolienneolienne

•• Pouvant être utilisPouvant être utiliséé partout dans le monde pour lpartout dans le monde pour l’’analyse de la analyse de la production production éénergnergéétique, des cotique, des coûûts sur le cycle de vie et des rts sur le cycle de vie et des rééductions ductions dd’é’émissions de gaz missions de gaz àà effet de serre.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®® nnéécessite seulementcessite seulement1 donn1 donnéée moyenne de vitesse due moyenne de vitesse duvent contre 8 760 pour lesvent contre 8 760 pour lesmodmodèèles de simulation horairesles de simulation horaires

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


Calculs Calculs RETScreenRETScreen®® ::centrale centrale ééolienneolienne

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 modExemple : validation du modèèle RETScreenle RETScreen®®

pour les projets de centrale pour les projets de centrale ééolienneolienne

•• Comparaison de RETScreenComparaison de RETScreen®® avec le modavec le modèèle le de simulation horaire HOMERde 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 donnavec des donnéées es monitormonitorééeses, , pour un même systpour un même systèème :me :

--10 %10 %1 0571 0571 1701 17019991999--20002000

--8 %8 %25025027127119981998(3 (3 ééoliennes)oliennes)

DiffDifféérencerenceÉÉnergie RETScreen nergie RETScreen ((MWhMWh))

ÉÉnergie nergie monitormonitorééee((MWhMWh))PPéérioderiode

6



•• Les Les ééoliennes peuvent fournir de loliennes peuvent fournir de l’é’électricitlectricitéé en ren rééseau ou hors seau ou hors rrééseau partout seau partout àà travers le mondetravers le monde

•• Un bon potentiel Un bon potentiel ééolien est un facteur dolien est un facteur dééterminant pour quterminant pour qu’’un un projet ait du succprojet ait du succèèss

•• Pour des projets raccordPour des projets raccordéés au rs au rééseau, il est important que des seau, il est important que des crcréédits de production ou des primes pour dits de production ou des primes pour éénergie verte soient nergie verte soient disponiblesdisponibles

•• RETScreenRETScreen®® calcule la production calcule la production éénergnergéétique annuelle, en utilisant tique annuelle, en utilisant des donndes donnéées moyennes annuelles, avec une pres moyennes annuelles, avec une préécision comparable cision comparable àà des outils de simulation horairedes outils de simulation horaire

•• RETScreenRETScreen®® permet des permet des ééconomies de coconomies de coûûts significatives pour la ts significatives pour la rrééalisation dalisation d’’éétudes prtudes prééliminaires de faisabilitliminaires de faisabilitéé



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

www.www.retscreenretscreen.net.netPour plus d’information visitez le site Web de RETScreen à :

Module Analyse de projets de petite centrale hydroélectrique

1


Photo : SNC-Lavalin

Analyse de projets de petite Analyse de projets de petite centrale hydrocentrale hydroéélectriquelectrique

Projet de petite centrale hydroélectrique au fil de l’eau, Canada


ObjectifsObjectifs

•• RRééviser les principes de base des viser les principes de base des petites centrales hydropetites centrales hydroéélectriqueslectriques

•• DDéécrire les enjeux importants crire les enjeux importants dd’’une analyse de projet de une analyse de projet de petite centrale hydropetite centrale hydroéélectriquelectrique

•• PrPréésenter le modsenter le modèèle RETScreenle RETScreen®® pour les pour les projets de petite centrale hydroprojets de petite centrale hydroéélectriquelectrique


•• ÉÉlectricitlectricitéé pourpour

Les réseaux centraux

Les réseaux isolés

Les systèmes hors réseau

…mais aussi…

Fiabilité

Coûts d’exploitation très bas

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

QuQu’’estest--ce que les petites centrales ce que les petites centrales hydrohydroéélectriques fournissent?lectriques fournissent?

Photo : Robin Hughes/ PNS


2

Description dDescription d’’une petite centrale une petite centrale hydrohydroéélectriquelectrique


Chute brute (m)

Débit (m3/s)

Puissance en kW ≈ 7 x Chute brute x Débit

•• La dLa dééfinition du terme finition du terme «« petite petite »» nn’’est pas consacrest pas consacrééee

La grosseur d’une centrale n’est pas seulement définie par sa capacitéélectrique, mais aussi par l’importance de sa hauteur de chute

Projets de Projets de «« petite petite »» centrale centrale hydrohydroéélectriquelectrique

> 0,8 m> 12,8 m3/s1 to 50 MWPetite

0,3 à 0,8 m0,4 à 12,8 m3/s100 to 1 000 kWMini

< 0,3 m< 0,4 m3/s< 100 kWMicro

Diamètre de l’aube défini par RETScreen®

Débit défini par RETScreen®

PuissanceTypique


Types de projets de petite Types de projets de petite centrale hydrocentrale hydroéélectriquelectrique

•• Types de rTypes de rééseau seau éélectriquelectriqueRéseau central

Réseau isolé ou hors réseau

•• Types dTypes d’’ouvrage de gouvrage de géénie civilnie civilAu fil de l’eau

Sans réservoir

La puissance varie selon le débit disponible dans la rivière : la capacitégarantie est donc plus basse

RéservoirUne plus grande capacité peut être garantie pendant toute l’année

De gros barrages sont souvent nécessaires

Photo : Frontier Technology/ Low Impact Hydropower Institute

Photo : PG&E National Energy Group/Low Impact Hydropower Institute

Projet hydroélectrique au fil de l’eau de 17,6 MW, Massachusetts, É-U

Projet hydroélectrique au fil de l’eau de 4,3 MW, Oregon, É-U


3

Composants : Composants : ouvrage de gouvrage de géénie civilnie civil

•• ReprRepréésente habituellement 60 % des cosente habituellement 60 % des coûûts dts d’’investissementinvestissement

•• Barrage de dBarrage de déérivation rivation Simple barrage de dérivation de faible hauteur pour les installations au fil de l’eau

Fait de béton, bois ou maçonnerie

Les coûts du barrage peuvent à eux seuls rendre le projet non viable

•• Conduite dConduite d’’eaueauEntrée d’eau avec grille crapaudine et vanne, ainsi quecanal de fuite à la sortie

Canal excavé, tunnel souterrain et/ou conduite forcée

Soupapes et vannes à l’entrée et à la sortie de la turbine pour l’entretien

•• CentraleCentraleContient la ou les turbines et les équipements mécaniques et électriques

Photo : Ottawa Engineering


Composants : turbineComposants : turbine

•• Versions rVersions rééduites des turbines des grandes centralesduites des turbines des grandes centrales

•• Rendement possible de 90 %Rendement possible de 90 %

•• Dans les installations au fil de lDans les installations au fil de l’’eau le deau le déébit bit est trest trèès variables variable

La turbine utilisée doit fournir un bon rendement pour une vaste gamme de débits, sinon plusieurs turbines sont utilisées

•• ÀÀ rrééaction : Francis, haction : Francis, héélice lice àà pas fixe, Kaplanpas fixe, KaplanPour les hauteurs de chute faibles ou moyennes

Les turbines immergées utilisent la pression de l’eau etl’énergie cinétique

•• ÀÀ impulsion : Pelton, impulsion : Pelton, TurgoTurgo, , àà impulsion radialeimpulsion radialePour les hauteurs de chute élevées

Utilisent l’énergie cinétique d’un jet d’eau à haute vitesse

Turbine Francis

Photo : PO Sjöman Hydrotech Consulting


Photo : PO Sjöman Hydrotech Consulting

Turbine Pelton

Composants :Composants :ééquipements quipements éélectriques et autreslectriques et autres

•• GGéénnéératriceratriceAsynchrone

Doit fonctionner de concert avec d’autres génératrices

Utilisée pour fournir de l’électricité àun important réseau

SynchronePeut fonctionner isolément

Pour des installations autonomes ou en réseau isolé

•• Autres Autres ééquipementsquipementsMultiplicateur de vitesse pour harmoniser la vitesse de la turbine à celle de la génératrice

Soupapes, systèmes électronique de contrôle et de protection

Transformateur


4

Ressource hydroRessource hydroéélectrique lectrique mondialemondiale

•• Une plus grande quantitUne plus grande quantitéé de pluie tombe sur les continents que de pluie tombe sur les continents que dd’’eau seau s’’en en éévaporevapore

•• Pour des questions dPour des questions d’é’équilibre, la pluie squilibre, la pluie s’é’écoule coule vers les ocvers les océéans par les rivians par les rivièèresres

19200Australasie

451 070Europe

9350Amérique Centrale

113 190Amérique du Sud

55970Amérique du Nord

63 830Ancienne Union Soviétique

61 920Chine

82 280Asie du Sud et Moyen-Orient

31 150Afrique

% DéveloppéPotentiel technique (TWh/an)

Source : Renewable Energy: Sources for Fuels and Electricity, 1993, Island Press.


Ressource hydroRessource hydroéélectrique du sitelectrique du site

•• ParticularitParticularitéé du site : une rividu site : une rivièère exploitable est nre exploitable est néécessaire!cessaire!Dénivellation sur une petite distance (hauteur de chute)

Variation acceptable du débit dans le temps : courbe de débits classés

Le débit résiduel réduit le débit disponible pour la production d’énergie

•• ÉÉvaluation de la courbe valuation de la courbe de dde déébits classbits classéés ds d’’apraprèèss

Les mesures du débit àtravers le temps

La superficie du bassin hydrographique au dessus du site, l’écoulement spécifique et la forme de la courbe de débits classés


CoCoûûts dts d’’une une petite centrale petite centrale hydrohydroéélectriquelectrique

•• 75 % des co75 % des coûûts dts déépendent du sitependent du site

•• CoCoûûts dts d’’investissement investissement éélevlevééss

Toutefois, les ouvrages de génie civil et les équipements peuvent durer > 50 ans

•• CoCoûûts dts d’’exploitation et dexploitation et d’’entretien trentretien trèès bass bas

Habituellement, un opérateur à temps partiel est suffisant

Des entrepreneurs venant de l’extérieur sont requis pour l’entretien périodique des gros composants

•• Les projets avec une hauteur de chute Les projets avec une hauteur de chute éélevlevéée ont tendance e ont tendance àà être être moins comoins coûûteuxteux

•• Plage de coPlage de coûûts typiques : 1 200 $ ts typiques : 1 200 $ àà 6 000 $ par kW install6 000 $ par kW installéé



5

Enjeux dEnjeux d’’un projet de petite un projet de petite centrale hydrocentrale hydroéélectriquelectrique

•• Maintenir des coMaintenir des coûûts faibles en adoptant une conception simple et ts faibles en adoptant une conception simple et des structures pratiques et facile des structures pratiques et facile àà construireconstruire

•• Des structures dDes structures dééjjàà existantes, comme des existantes, comme des barrages, peuvent être utilisbarrages, peuvent être utilisééeses

•• Temps de dTemps de dééveloppement de 2 veloppement de 2 àà 5 ans5 ans

Étude du potentiel et étude environnementale : approbations

•• Quatre phases au travail dQuatre phases au travail d’’ingingéénierie :nierie :

Levés de reconnaissance et études hydrologiques

Étude de préfaisabilité

Étude de faisabilité

Étape de planification et d’ingénierie



Enjeux environnementaux dEnjeux environnementaux d’’une une petite centrale hydropetite centrale hydroéélectriquelectrique

•• Le dLe dééveloppement dveloppement d’’une petite centrale hydroune petite centrale hydroéélectrique lectrique peut changerpeut changer

Habitat des poissons

Esthétique du site

Utilisation à des fins de navigation et de divertissement

•• Les impacts environnementaux dLes impacts environnementaux déépendent du site et pendent du site et du type de projet :du type de projet :

Petite centrale au fil de l’eau où il existe déjà un barrage : impacts mineurs

Petite centrale au fil de l’eau dans un site non aménagé : construction d’un barrage de dérivation requis

Développement de réservoir de stockage d’eau : impacts importants qui augmentent avec la grosseur du projet


Exemples : Slovaquie, Canada et Exemples : Slovaquie, Canada et ÉÉtatstats--UnisUnis

Petite centrale hydro en rPetite centrale hydro en rééseau centralseau central

•• Lorsque le dLorsque le déébit le permet les projets au fil bit le permet les projets au fil de lde l’’eau alimenteront le reau alimenteront le rééseau seau éélectriquelectrique

•• Les Services publics ou les producteurs Les Services publics ou les producteurs dd’é’électricitlectricitéé indindéépendants (avec un CApendants (avec un CAÉÉ ààlong terme) seront proprilong terme) seront propriéétairestaires

Photo : Emil Bedi (Foundation for Alternative Energy)/ Inforse Photo : CHI Energy

Photo : CHI Energy

2,3 MW, 2 Turbines, Jasenie, Slovaquie Petite centrale hydroélectrique, Terre-Neuve, Canada

Petite centrale hydroélectrique,Sud-est américain, É-U


6

Exemples : Exemples : ÉÉtatstats--Unis et ChineUnis et Chine

Petite centrale hydro en rPetite centrale hydro en rééseau isolseau isoléé

•• CommunautCommunautéés s ééloignloignééeses

•• RRéésidences et industries sidences et industries isolisolééeses

Photo : Duane Hippe/ NREL Pix

Photo : International Network on Small Hydro Power

Génératrices d’une petite centrale hydroélectrique, Chine

Petite centrale hydroélectrique de 800 kW à King Cove,village de 700 personnes

•• Prix de vente de lPrix de vente de l’é’électricitlectricitééplus plus éélevlevéé

•• Normalement les projets au Normalement les projets au fil de lfil de l’’eau neau néécessitent un cessitent un systsystèème dme d’’appoint etappoint et peuvent peuvent avoir un davoir un déébit excbit excéédentaire dentaire ààla demandela demande


ModModèèle RETScreenle RETScreen®® pour les projets pour les projets de petite centrale hydrode petite centrale hydroéélectriquelectrique

•• Pouvant être utilisPouvant être utiliséé partout dans le monde pour lpartout dans le monde pour l’’analyse de la analyse de la production production éénergnergéétique, des cotique, des coûûts sur le cycle de vie et des ts sur le cycle de vie et des rrééductions dductions d’é’émissions de gaz missions de gaz àà effet de serre.effet de serre.

Réseau central, réseau isolé et hors réseauMicro-centrale à turbine unique àpetite-centrale à turbines multiplesMéthode de calcul des coûts par formules

•• Non couvert actuellement :Non couvert actuellement :Variations saisonnières dans la charge des réseaux isolésVariations de la hauteur de chute dans les projets avec réservoir(l’utilisateur doit fournir une valeur moyenne)


Calculs Calculs RETScreenRETScreen®® : : petite centrale hydropetite centrale hydroéélectriquelectrique

Voir le e-Manuel


Chapitre Analyse de projets de petite centrale hydroélectrique


7

•• MMééthode de calcul des cothode de calcul des coûûts par formulests par formulesUne comparaison démontre que les coûts sont à 11 % près de ceux évalués par la méthode de calcul des coûts détaillée de RETScreen®, pour un projet de 6 MW à Terre-Neuve


pour les projets de petite centrale pour les projets de petite centrale hydrohydroéélectriquelectrique

•• Rendement dRendement d’’une turbineune turbineComparaison avec les données mesurées par le manufacturier pour une turbine Francis de 7 MWde Alsthom

•• Puissance installPuissance installéée et e et fourniefournie

Comparaison des données avec HydrA, pour un site en Écosse

Les résultats des mesures et de la simulation sont à 6,5 % près



•• Les projets de petite centrale hydroLes projets de petite centrale hydroéélectrique (jusqulectrique (jusqu’à’à 50 MW) 50 MW) peuvent fournir de lpeuvent fournir de l’é’électricitlectricitéé pour les rpour les rééseaux centraux ou isolseaux centraux ou isoléés et s et les systles systèèmes hors rmes hors rééseauseau

•• Projets au fil de lProjets au fil de l’’eau :eau :

Coûts plus bas et moins d’impacts environnementaux

Nécessitent toutefois un système d’appoint en réseau isolé

•• CoCoûûts dts d’’investissement investissement éélevlevéés dont 75 % ds dont 75 % déépendent du sitependent du site

•• RETScreenRETScreen®® éévalue la puissance installvalue la puissance installéée, garantie et fournie ainsi e, garantie et fournie ainsi que les coque les coûûts en se basant sur les caractts en se basant sur les caractééristiques du site tel que la ristiques du site tel que la courbe de dcourbe de déébits classbits classéés et la hauteur de chutes et la hauteur de chute



QuestionQuestions?s?


Module Analyse de projets de petite centrale hydroélectriqueCours d’analyse de projets d’énergies propres RETScreen® International

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Module Analyse de projets d’installation photovoltaïque

1


Analyse de projets Analyse de projets dd’’installation photovoltainstallation photovoltaïïqueque

Photo : Centre de la technologie de l’énergie de CANMET - Varennes

Installation photovoltaïque sur un centre de recherche national, Québec, Canada


ObjectifsObjectifs

•• RRééviser les principes de base des viser les principes de base des installations photovoltainstallations photovoltaïïquesques

•• DDéécrire les enjeux importants crire les enjeux importants dd’’une analyse de projet dune analyse de projet d’’installation installation photovoltaphotovoltaïïqueque

•• PrPréésenter le modsenter le modèèle RETScreenle RETScreen®® pour les pour les projets dprojets d’’installation photovoltainstallation photovoltaïïqueque


QuQu’’estest--ce que les installations PV ce que les installations PV fournissent?fournissent?

•• ÉÉlectricitlectricitéé (CA/CC)(CA/CC)

•• Pompage de lPompage de l’’eaueau

…mais aussi…

Fiabilité

Simplicité

Système modulaire

Image

Silence

Système d’éclairage solaire pour une maison,Ouest du Bengale, Inde

Photos : Harin Ullal (NREL PIX)


2

Composants dComposants d’’une installation PVune installation PV

•• ModulesModules

•• Stockage : batteries, Stockage : batteries, rrééservoirservoir

•• Conditionneur dConditionneur d’é’énergienergieOnduleur

Contrôleur de charge

Redresseur

Convertisseur CC à CC

•• Autres gAutres géénnéératrices : diesel/essence, ratrices : diesel/essence, ééolienneolienne

•• PompePompe

Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.


SystSystèèmes raccordmes raccordéés au rs au rééseauseau

•• IntIntéégration du PVgration du PV

Distribué

Centralisé

•• Types de rTypes de rééseauseau

Central

Isolé

•• Ne sont Ne sont habituellement pas habituellement pas rentables sans rentables sans subventionssubventions

Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.


SystSystèèmes hors rmes hors rééseauseau

•• ConfigurationConfigurationAutonome

Hybride

•• Souvent trSouvent trèès rentables rentableDe petites charges sont préférables

(< 10 kWp)

Coût d’investissement plus bas que le

coût de l’extension du réseau

Coût d’exploitation et d’entretien plus

bas que celui de génératrices et de

batteries non rechargeables

Source : Photovoltaics in Cold Climates,Ross & Royer, eds.


3

SystSystèèmes de pompage de lmes de pompage de l’’eaueau

•• CatCatéégorie spgorie spééciale de systciale de systèèmemehors rhors rééseauseau

•• Souvent rentableSouvent rentable

Abreuvoir à bétail

Alimentation en eau d’un village

Alimentation en eau sanitaire

Source : Photovoltaics in Cold Climates,Ross & Royer, eds.


Ressource solaireRessource solaire

•• 1 W1 Wpp de PV = 800 de PV = 800 àà 2 000 Wh par ann2 000 Wh par annééeeLatitude

Ennuagement

•• La ressource solaire hivernale est La ressource solaire hivernale est critique pour les systcritique pour les systèèmes hors rmes hors rééseauseau

Angles d’inclinaison plus grands (latitude +15º)

Systèmes hybrides

•• La ressource solaire annuelle est critique pour La ressource solaire annuelle est critique pour les systles systèèmes raccordmes raccordéés au rs au rééseauseau

Systèmes de poursuite solaire lorsqu’il y a une forte proportion de rayonnement solaire direct



CorrCorréélation entre la charge et lation entre la charge et ll’’éénergie solairenergie solaire

•• CorrCorréélation saisonnilation saisonnièèrere

Irrigation

Chalet

•• CorrCorréélation diurnelation diurne

Positive, nulle et négative

Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross &

Royer, eds.

Photo : Sandia Nat. Lab. (NREL PIX)

Photo : BP Solarex (NREL PIX)

NégativePositive

Nulle

© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2004.

4

Maison raccordée au réseau, 1 kW (38º N, Californie)

Énergie = 1,6 MWh/an

Coût = 0,35 $/kWh

Coût du réseau = 0,08 $/kWh

Exemples de coExemples de coûûts de systts de systèèmes PVmes PV

Système hybride hors réseau de télécommunication, 2,5 kW (50º S, Argentine)

Énergie = 5 MWh/an, (PV=50 %)

Coût = 2,70 $/kWh

Coût génératrice/batterie = 4,00 $/kWh


ChampOnduleurInstallationDivers

ChampBatterieDes.&InstallGénératriceSource d’énergieExploitationDivers

Enjeux dEnjeux d’’un projet dun projet d’’installation installation photovoltaphotovoltaïïque que

•• Distance du rDistance du rééseau seau éélectriquelectrique

•• CoCoûût dt d’’une visite des lieuxune visite des lieux

•• CoCoûûts de lts de l’’exploitation et de exploitation et de ll’’entretienentretien

•• FiabilitFiabilitéé par rapport au copar rapport au coûûtt

•• GGéérer les attentesrer les attentes

•• Aspect social Aspect social

•• Valeurs intangiblesValeurs intangiblesImage

Bénéfices environnementaux

Réduction du bruit et de la pollution visuelle

Modularité et simplicité du système


Station de relais NorthwesTel Mountaintop, Nord de la Colombie-Britannique, Canada


Exemples : Tibet, Botswana, Swaziland et KenyaExemples : Tibet, Botswana, Swaziland et KenyaLanterne solaire et systLanterne solaire et systèèmes PV rmes PV réésidentielssidentiels

•• Le coLe coûût de lt de l’’extension du rextension du rééseau est prohibitif seau est prohibitif

•• Petites chargesPetites charges

•• Entretien localEntretien local

•• SimpleSimple

•• FiableFiable Photo : Simon Tsuo (NREL PIX)


Photo : Frank Van Der Vleuten(Renewable Energy World)

Photo : Energy Research Center of the Netherlands

Photo : EnergyResearchCenter of theNetherlands

Batik réalisé à des fins éducatives Système solaire résidentiel

Système solaire résidentielMaison du personnel médical


5

Exemples : Finlande et CanadaExemples : Finlande et Canada

Maisons et chalets en rMaisons et chalets en réégions isolgions isolééeses

•• SystSystèème modulaireme modulaire

•• SimpleSimple

•• RRééduction du bruitduction du bruit

•• Aucune Aucune ligne ligne éélectriquelectrique

•• Chalet : Chalet : corrcorréélation entre la charge lation entre la charge et la saisonet la saison

•• Maison habitMaison habitéée e àà ll’’annannéée : e : systsystèèmes hybridesmes hybrides

Photo : Fortum NAPS (Photovoltaics in Cold Climates) Photo : Vadim Belotserkovsky


Chalet Maison

Système hybride


Exemples : Maroc et BrExemples : Maroc et BréésilsilSystSystèèmes hybrides pour lmes hybrides pour l’’alimentation alimentation de villagesde villages

•• Le coLe coûût de lt de l’’extension du rextension du rééseau est prohibitif seau est prohibitif

•• Le coLe coûût du diesel et de lt du diesel et de l’’entretien des gentretien des géénnéératrices est ratrices est éélevlevéé

•• Les aspects humainsLes aspects humainsAttentes

Gestion de la demande

Impact social

Photo : Roger Taylor (NREL PIX)Photo : BP Solarex (NREL PIX)

Village

Collège rural


Exemples : Antarctique et CanadaExemples : Antarctique et CanadaSystSystèème industriel : tme industriel : téélléécommunication communication et systet systèème de contrôleme de contrôle

•• Sites trSites trèès isols isolééss……Coûts d’exploitation et entretien

Génératrice et installation PV complémentaire

•• ……et aussiet aussi……sites prsites prèès du rs du rééseau seau éélectriquelectrique……Coût du transformateur

Peut être réutilisé ailleurs

Plus fiable que le réseau électriquePhoto : Soltek Solar Energy

Photo : Northern Power Systems (NREL PIX)Système de contrôle sismique

Contrôle d’une tête de puits de gaz


6

Exemples : Suisse et JaponExemples : Suisse et JaponBâtiments raccordBâtiments raccordéés au rs au rééseau seau avec systavec systèème PVme PV

•• Habituellement non Habituellement non rentable sans rentable sans subventionssubventions

•• MotivMotivéé par :par :Image

Bénéfices environnementaux

Stimulation du marché

•• Les engagements Les engagements àà long terme des long terme des fabricants, des gouvernements et des fabricants, des gouvernements et des services publics ont amenservices publics ont amenéé des des rrééductions de coductions de coûûtsts

Photo : Atlantis Solar Systeme AG

PV intégré au vitrage d’un immeuble à bureauxPhoto : Solar Design Associates

(IEA PVPS)

Couverture de toit fait de PV


Exemples : Inde et Exemples : Inde et ÉÉtatstats--UnisUnis

SystSystèèmes PV de pompage de lmes PV de pompage de l’’eaueau

•• Rentable lorsque hors rRentable lorsque hors rééseauseau

•• CorrCorréélation de la chargelation de la chargeStockage dans un réservoir d’eauCorrélation entre la charge et la saison

•• AmAmééliore la qualitliore la qualitéé de lde l’’eaueau

•• PratiquePratique

•• FiableFiable

•• SimpleSimplePhoto : Harin Ullal, Central Electronics Ltd. (NREL PIX)Photo : Jerry Anderson,

Northwest Rural Public Power District (NREL PIX)

Eau sanitaire

Système d’abreuvoir à bétail


ModModèèle RETScreenle RETScreen®® pour les projets pour les projets dd’’installation photovoltainstallation photovoltaïïqueque


Raccordé au réseau (central ou isolé)

Hors réseau (PV/batterie ou PV/batterie/génératrice)

Pompage de l’eau

•• RETScreenRETScreen®® nnéécessite seulement cessite seulement 12 points de donn12 points de donnéées contrees contre8 760 pour les mod8 760 pour les modèèles de les de simulation horairesimulation horaire

•• Non couvert actuellement :Non couvert actuellement :

Systèmes de concentrateurs

Calculs de probabilité de perte de charge


7

Voir le e-Manuel


Chapitre Analyse de projet d’installation photovoltaïque


Calculs Calculs RETScreenRETScreen®® : : installation photovoltainstallation photovoltaïïqueque


pour les projets dpour les projets d’’installation PVinstallation PV

•• SystSystèème hybride PV/gme hybride PV/géénnéératrice/batterie en Argentine ratrice/batterie en Argentine comparcomparéé au modau modèèle de simulation horaire HOMERle de simulation horaire HOMER

Charge de 500 WCA

Champ PV de 1 kWp, batterie de 60 kWh, génératrice de 7,5 kW, onduleur de 1 kW

Comparaison de la consommation en carburant du groupe électrogène par RETScreen et par Homer

Comparaison de la production d’énergie PV calculée par RETScreen et par Homer



•• SystSystèèmes PV pour la production dmes PV pour la production d’é’électricitlectricitéé en ren rééseau, hors seau, hors rrééseau et pour le pompage de lseau et pour le pompage de l’’eaueau

•• La ressource solaire est bonne partout dans le mondeLa ressource solaire est bonne partout dans le mondeSystèmes PV installés dans tous les climats

•• CoCoûûts dts d’’investissement investissement éélevlevééssApplications hors réseau rentables

Subventions nécessaires pour les applications raccordées au réseau

•• RETScreenRETScreen®® calcule la production calcule la production éénergnergéétique annuelle, en tique annuelle, en utilisant des donnutilisant des donnéées de ressource mensuelles, donnant des es de ressource mensuelles, donnant des rréésultats dsultats d’’une prune préécision comparable cision comparable àà des outils de simulation des outils de simulation horaire horaire

•• RETScreenRETScreen®® permet des permet des ééconomies de coconomies de coûûts significatives pour la ts significatives pour la rrééalisation dalisation d’’éétudes prtudes prééliminaires de faisabilitliminaires de faisabilitéé © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

8



Module Analyse de projets d’installation photovoltaïqueCours d’analyse de projets d’énergies propres RETScreen® International

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Module Analyse de projets de cogénération

1



Analyse de projets de Analyse de projets de cogcogéénnéérationration

Photo : Warren Gretz, DOE/NREL PIXCentrale électrique


ObjectifsObjectifs

•• RRééviser les principes de base viser les principes de base des systdes systèèmes de cogmes de cogéénnéérationration

•• DDéécrire les enjeux importantscrire les enjeux importantsdans ldans l’’analyse des projets de analyse des projets de cogcogéénnéérationration


pour les projets de cogpour les projets de cogéénnéérationration


Que produisent Que produisent les systles systèèmes de cogmes de cogéénnéération ?ration ?

Photo : Andrew Carlin, Tracy Operators/NREL PIX

Centrale électrique à la biomasse, USA

•• ÉÉlectricitlectricitéé•• ChaleurChaleur

Bâtiments

Communautés

Procédés industriels

…mais aussi…

•• Un meilleur rendementUn meilleur rendement

•• Une diminution des dUne diminution des dééchets chets et des et des éémissionsmissions

•• Une diminution des pertes de Une diminution des pertes de transport et de distributiontransport et de distribution

•• LL’’opportunitopportunitéé de mettre en de mettre en place des rplace des rééseaux seaux éénergnergéétiques urbainstiques urbains

•• La climatisation (froid)La climatisation (froid)

2


IntIntéérêt des systrêt des systèèmes de mes de cogcogéénnéérationration

•• Les systLes systèèmes centralismes centraliséés de production ds de production d’é’électricitlectricitéésont gsont géénnééralement inefficacesralement inefficaces

50 à 65 % de l’énergie est gaspillée en chaleur

Cette chaleur peut-être utilisée dans les procédés industriels, le chauffage des locaux et de l’eau, la climatisation, etc.

•• Habituellement, Habituellement, ll’é’électricitlectricitééa plus de valeur a plus de valeur que la chaleurque la chaleur

Schéma modifié en fonction des données de base de la

World Alliance for Decentralized Energy;

unités en TWh


Concept de la cogConcept de la cogéénnéérationration

•• Produire simultanProduire simultanéément un minimum de deux formes ment un minimum de deux formes dd’é’énergie nergie àà partir dpartir d’’une seule source primaire dune seule source primaire d’é’énergienergie

•• Habituellement, utilisation de la chaleur perdue en Habituellement, utilisation de la chaleur perdue en provenance des centrales de production dprovenance des centrales de production d’é’électricitlectricitéé


Description de la cogDescription de la cogéénnéération : ration : ééquipements et technologiesquipements et technologies

•• ÉÉquipement de production dquipement de production d’é’électricitlectricitééTurbine à gazTurbine à vapeurTurbine à gaz – cycle combinéMoteur à pistonPile à combustible, etc.

•• ÉÉquipement de chauffagequipement de chauffageRécupérateur de chaleurChaudière / Fournaise / Brûleur Pompe à chaleur, etc.

•• ÉÉquipement de production de froidquipement de production de froidCompresseurRefroidisseur à absorptionPompe à chaleur, etc.

Photo : Rolls-Royce plc Turbine à gaz

Photo : Urban Ziegler, NRCan Équipement de production de froid

3


Description de la cogDescription de la cogéénnéération : ration : combustiblescombustibles

•• Combustibles fossilesCombustibles fossilesGaz naturelDiesel (mazout #2)Charbon, etc.

•• Combustibles renouvelablesCombustibles renouvelablesRésidus de boisBiogazRésidus agricolesCultures à vocation énergétique, etc.BagasseGaz d’enfouissement

•• GGééothermieothermie

•• HydrogHydrogèène, etc.ne, etc.

Photo : Joel Renner, DOE/ NREL PIX

Geyser (Géothermie)

Photo : Warren Gretz, DOE/NREL

Cogénération à partir de la biomasse


Description de la cogDescription de la cogéénnéération : ration : applicationsapplications

•• Bâtiments individuelsBâtiments individuels

•• Commercial et industrielCommercial et industriel

•• Groupes de bâtimentsGroupes de bâtiments

•• RRééseaux seaux éénergnergéétiques urbainstiques urbains(p. ex. communaut(p. ex. communautéés)s)

•• ProcProcééddéés industrielss industriels

Réseau de chauffage collectif de cogénérationau gaz d’enfouissement, Suède

Photo : Urban Ziegler, NRCan Photo : Urban Ziegler, NRCan Micro turbine à gaz pour serre

Photo : Urban Ziegler, NRCan

Cogénération au Kitchener City Hall


•• La chaleur dLa chaleur d’’une centrale de cogune centrale de cogéénnéération peutration peut--être être distribudistribuéée aux bâtiments localise aux bâtiments localiséés s àà proximitproximitéépour le chauffage et la climatisationpour le chauffage et la climatisation

Des tuyaux d’acier isolés sont enterrés entre 0,6 et 0,8 m sous terre

•• Avantages par comparaison aux bâtiments ayant Avantages par comparaison aux bâtiments ayant leur propre centrale :leur propre centrale :

Meilleur rendementContrôle centralisédes émissionsSécuritéConfortCommodité de l’exploitation

•• Habituellement, le coHabituellement, le coûût t dd’’investissement est investissement est plus plus éélevlevéé

Description de la cogDescription de la cogéénnéération : ration : systsystèèmes mes éénergnergéétiques collectifs tiques collectifs

Photo : SweHeat Photo : SweHeat

Tuyaux d’un réseaud’eau chaude

Centrale d’un réseauénergétique urbain

4


CoCoûûts des systts des systèèmes de mes de cogcogéénnéérationration

•• CoCoûûts trts trèès variabless variables

•• CoCoûûts dts d’’investissementinvestissementÉquipement de production d’électricité

Équipement dechauffage

Équipement declimatisation

Ligne électrique

Chemins d’accès

Tuyauterie du réseauxd’énergie

•• CoCoûûts rts réécurrentscurrentsCombustible

Exploitation et entretien

Remplacement & réparation des équipements


ParamParamèètres cltres cléés s des projets de cogdes projets de cogéénnéérationration

•• LL’’approvisionnement en combustible doit être fiable approvisionnement en combustible doit être fiable àà long termelong terme

•• Les coLes coûûts dts d’’investissement doivent rester prinvestissement doivent rester préévisiblesvisibles

•• Un Un «« client client »» pour la chaleur et lpour la chaleur et l’é’électricitlectricitéé est indispensableest indispensableLa vente d’électricité au réseau doit-être négociée, si tout n’est pas consommé sur place

•• La capacitLa capacitéé est habituellement dest habituellement dééterminterminéée par la charge e par la charge en chauffage de base (c.en chauffage de base (c.--àà--d. la charge de chauffage d. la charge de chauffage minimale en conditions normales dminimale en conditions normales d’’opopéération)ration)

Généralement, la production de chaleur représente de 100 à 200 % de la production d’électricité

La chaleur peut-être utilisée pour la production de froid en utilisant des refroidisseurs à absorption

•• Le risque associLe risque associéé àà ll’’incertitude sur lincertitude sur l’é’écart de prix futurs entre cart de prix futurs entre ll’é’électricitlectricitéé et le gaz naturel doitet le gaz naturel doit--être gêtre géérréé adadééquatementquatement


Exemple : CanadaExemple : Canada

Bâtiments individuelsBâtiments individuels

•• Bâtiments requBâtiments requéérant chauffage, rant chauffage, climatisation et une source fiable climatisation et une source fiable de production dde production d’é’électricitlectricitéé

Hôpitaux, écoles, bâtiments commerciaux, bâtiments agricoles, etc.

Moteur à pistonPhoto : GE Jenbacher

Récupérateur de chaleur sur gazd’échappement de bouilloire

Photo : GE Jenbacher

Hôpital, Ontario, CanadaPhoto : GE Jenbacher

5


Exemples : SuExemples : Suèède et USAde et USA

Groupe de bâtimentsGroupe de bâtiments

•• Groupes de bâtiments desservis par une centrale Groupes de bâtiments desservis par une centrale éélectrique produisant aussi de la chaleur et/ou du froidlectrique produisant aussi de la chaleur et/ou du froid

Universités, complexes commerciaux, communautés, hôpitaux, complexes industriels, etc.Réseaux énergétiques urbains

Turbine à gaz au MIT, Cambridge, Mass. USAPhoto : SweHeat

Centrale de systèmeénergétique collectif


Exemple : BrExemple : Bréésilsil

ProcProcééddéés industrielss industriels

•• Les industries Les industries àà consommation consommation constante et importante de chaleur constante et importante de chaleur et/ou de froid constituent des industries et/ou de froid constituent des industries cibles en cogcibles en cogéénnéérationration

Photo : Ralph Overend/ NREL Pix

•• Ceci est aussi Ceci est aussi applicable aux applicable aux industries qui industries qui produisent des rproduisent des réésidus sidus utilisables pour utilisables pour produire de la chaleur produire de la chaleur et de let de l’é’électricitlectricitéé

Bagasse pour le procédéindustriel d’un moulin au Brésil


Exemples : Canada et SuExemples : Canada et Suèèdede

Gaz d'enfouissementGaz d'enfouissement

•• Les sites dLes sites d’’enfouissement enfouissement produisent du mproduisent du mééthane par thane par ddéécomposition des dcomposition des dééchetschets

•• Ce combustible peutCe combustible peut--être utilisêtre utiliséépour la production dpour la production d’é’électricitlectricitéé, , de chaleur et/ou de froidde chaleur et/ou de froid

Photo : Urban Ziegler, NRCan

Réseau de chauffage urbain de cogénération au gaz d’enfouissement, Suède

Schéma : Gaz Métro

Système de collection

Filtre

Compresseur

Torche

Vapeur

Procédés

Électricité

Système de collection/ valorisation de gaz d’enfouissement

Séchage et

refroidissement

6


ModModèèle RETScreenle RETScreen®® pour les pour les projets de cogprojets de cogéénnéérationration

•• Pouvant être utilisPouvant être utiliséé partout dans le monde pour lpartout dans le monde pour l’’analyse de la analyse de la production production éénergnergéétique, des cotique, des coûûts sur le cycle de vie et des ts sur le cycle de vie et des éémissions de gaz missions de gaz àà effet de serreeffet de serre

Climatisation, chauffage, électricité, et toutes leurs combinaisonsTurbines à gaz et à vapeur, moteurs à piston, piles àcombustible, bouilloires, compresseurs, etc. Gamme étendue de combustibles, allant des combustibles fossilesà la biomasse et la géothermieIntégration de diverses stratégies d’opérationOutil de prévision des gaz d’enfouissementRéseaux énergétiques urbains

•• Inclut aussi :Inclut aussi :Plusieurs langues et devises monétaires,le choix des unités et d’outils optionnels


RETScreenRETScreen®®

cogcogéénnéérationration

•• CapacitCapacitéé dd’é’évaluervaluerdivers types de projetsdivers types de projets

Chauffage seulement

Électricité seulement

Climatisation seulement

Cogénération

chaleur et électricité

Cogénération

froid et électricité

Cogénération

chaleur et froid

Trigénération

froid, chaleur et électricité


RETScreenRETScreen®® cogcogéénnéération : ration : systsystèèmes de chauffagemes de chauffage

7


RETScreenRETScreen®® cogcogéénnéération :ration :systsystèèmes de climatisationmes de climatisation


RETScreenRETScreen®® cogcogéénnéération :ration :systsystèèmes de production dmes de production d’é’électricitlectricitéé


Calculs RETScreenCalculs RETScreen®®

cogcogéénnéérationration

Voir e-Manuel

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

Chapitre Analyse de projets de cogénération

Organigramme simplifiOrganigramme simplifiéé du moddu modèèle le éénergnergéétique de cogtique de cogéénnéérationration

8



pour les projets de cogpour les projets de cogéénnéérationration

•• Validation gValidation géénnéérale par une firme de consultants indrale par une firme de consultants indéépendants pendants (FVB Energy Inc.) et par de nombreux bêta(FVB Energy Inc.) et par de nombreux bêta--testeurs en provenance de testeurs en provenance de ll’’industrie, dindustrie, d’’entreprises dentreprises d’é’électricitlectricitéé, de gouvernements et , de gouvernements et du milieu acaddu milieu acadéémique mique

•• Comparaison excellente avec plusieurs autres modComparaison excellente avec plusieurs autres modèèles ou donnles ou donnéées es mesurmesuréées es (p. ex. les calculs de performance de turbines (p. ex. les calculs de performance de turbines àà vapeur ont vapeur ont ééttéécomparcomparéés avec les rs avec les réésultats du logiciel de simulation de procsultats du logiciel de simulation de procééddéé éénergnergéétique tique GateCycle de GE Energy)GateCycle de GE Energy)

Kpph = 1000 lbs/hr

Comparaison des calculs de performance de turbines à vapeurSimulation Débit à l’entrée,

P, TKpph/psia/F

Débit à la sortie,P, T

Kpph/psia/F

Débit extrait, P, T

Kpph/psia/F

Rendementénergétique

Puissance prédite par GateCycle

Puissance prédite par RETScreen

1 50/1000/750 40/14/210 10/60/293 80% 3,896 3,883

2 50/1000/545 50/60/293 0 80% 2,396 2,404

3 50/450/457 50/60/293 0 80% 1,805 1,827

4 50/450/457 50/14.7/212 0 81% 2,913 2,915



•• Les systLes systèèmes de cogmes de cogéénnéération permettent une utilisation ration permettent une utilisation efficace de la chaleur qui est gefficace de la chaleur qui est géénnééralement gaspillralement gaspillééee

•• RETScreen calcule les courbes classRETScreen calcule les courbes classéées de la demande et es de la demande et de la charge, lde la charge, l’é’énergie fournie et la consommation en nergie fournie et la consommation en combustible pour diverses combinaisons de chauffage, de combustible pour diverses combinaisons de chauffage, de climatisation etclimatisation et//ou de production dou de production d’é’électricitlectricitéé en utilisant en utilisant un minimum de donnun minimum de donnééeses

•• RETScreen permet dRETScreen permet d’’obtenir des obtenir des ééconomies de coconomies de coûûts ts significatives pour la rsignificatives pour la rééalisation dalisation d’é’études tudes prprééliminaire de faisabilitliminaire de faisabilitéé


Questions ?Questions ?


Module Analyse de projets de cogénérationCours d’analyse de projets d’énergies propres RETScreen®® International

Module Analyse de projets de chauffage à la biomasse

1


Photo : Bioenerginovator

Analyse de projets de Analyse de projets de chauffage chauffage àà la biomassela biomasse

Système de chauffage urbain à la biomasse, Suède



ObjectifsObjectifs

•• RRééviser les principes dviser les principes du u chauffagechauffageàà la biomassela biomasse

•• PrPréésenter les enjeux importants senter les enjeux importants dd’’une analyse de projet de chauffage une analyse de projet de chauffage àà la biomassela biomasse

•• PrPréésenter le modsenter le modèèle RETScreenle RETScreen®® pour les pour les projets de chauffage projets de chauffage àà la biomassela biomasse


•• Du chauffage pourDu chauffage pourBâtiments

Communautés

Procédés industriels

…mais aussi…

Création d’emplois

Utilisation des déchets

Une opportunité de bénéficier du chauffage urbain et de la récupération thermique

QuQu’’estest--ce que les systce que les systèèmes de mes de chauffage chauffage àà la biomasse fournissent?la biomasse fournissent?

Photo : Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwork

Chauffage urbain produit à l’aide de graine de colza, Allemagne

2


Description dDescription d’’un systun systèème de me de chauffage chauffage àà la biomassela biomasse

•• SystSystèème de chauffageme de chauffageSystème de récupération thermique

Chaudière à la biomasse pour la demande de base

Système de chauffage de pointe

Système optionnel de chauffage de secours

•• SystSystèème de distribution de lame de distribution de lachaleurchaleur

Approvisionnement en eau chaude, retour d’eau fraîche

Pour un bâtiment seul ou un système de chauffage urbain

•• Approvisionnement en combustibleApprovisionnement en combustibleRéception de la biomasse, entreposage et transport

Typiquement, un transfert automatique se fait entre le réservoir de combustible et la chambre de combustion

Photo : Bioenergia Suomessa

Rebuts de bois de faible diamètre mis en ballots, Finlande


Description dDescription d’’un systun systèème de me de chauffage chauffage àà la biomasse (suite)la biomasse (suite)

Diagramme : Les petites installations de chauffage à la biomasse : Guide de l’acheteur, RNCan


SystSystèème de chauffage de pointe me de chauffage de pointe vsvssystsystèème de baseme de base

Les systLes systèèmes mes àà la biomasse peuvent être dimensionnla biomasse peuvent être dimensionnéés pour :s pour :

•• Charge de pointeCharge de pointe

Utilisation maximale de biocombustibles et utilisation minimale de combustibles fossiles

Système plus gros et plus coûteux

Le rendement est plus faible lorsque la chaudière n’opère pas à sa puissance nominale

•• Charge de baseCharge de base

Opère près de la puissance nominale, donc le rendement est élevé

Coût d’immobilisation beaucoup plus bas

Un système conventionnel est requis pour la charge de pointe

3


SystSystèème de chauffage urbainme de chauffage urbain

•• Le chauffage produit par la centrale thermique peut être distribLe chauffage produit par la centrale thermique peut être distribuuéé àà un un groupe de bâtiments, pour le chauffage de lgroupe de bâtiments, pour le chauffage de l’’air et de lair et de l’’eau sanitaireeau sanitaire

Des tuyaux isolés en acier sont enfouis de 0,6 à 0,8 mètre sous terre

•• Avantages par rapport Avantages par rapport àà des systdes systèèmes individuels pour chaque mes individuels pour chaque bâtiment :bâtiment :

Meilleur rendementMoins d’émissionsSécuritéConfortCommodité de l’exploitation

•• CoCoûûts dts d’’investissement investissement éélevlevééss

•• Demande plus dDemande plus d’’attention que attention que les systles systèèmes aux combustibles mes aux combustibles fossilesfossiles Photo : SweHeatPhoto : SweHeat

Centrale de chauffage urbain Tuyaux d’eau chaude d’un réseau urbain de chauffage


•• LesLes biocombustiblesbiocombustibles(mati(matièères premires premièères) incluentres) incluent

Bois et résidus de bois (fragments, sciure, granules, copeaux)

Résidus de l’agriculture (paille, écales, déchets de soie, litière animale et fumier)

Cultures énergétiques (peupliers, panic raide, saules)

Résidus urbains solides

•• Enjeux importants de la matiEnjeux importants de la matièère re premipremièèrere

Pouvoir calorifique et teneur en humidité

Fiabilité, sécurité et stabilité du prix d’approvisionnement

Transport et entreposage

BiocombustiblesBiocombustibles

Photo : Warren Gretz/ NREL Pix

Photo : ECOMatters Inc

Bois utilisé comme biocombustible

Coquilles de noix comme biocombustible


•• Si rSi réécoltcoltéé selon les principes du selon les principes du ddééveloppement durable :veloppement durable :

Production nette nulle de gaz à effet de serre

•• Une faible teneur en sulfure rUne faible teneur en sulfure rééduit les duit les pluies acidespluies acides

•• ÉÉmissions locales de polluants dans lmissions locales de polluants dans l’’airair

Particules en suspension (suie)

Polluants gazeux

Trace de substances cancérigènes

Peut être sujet à une réglementation

Incidences environnementales Incidences environnementales desdes biocombustiblesbiocombustibles

Photo : Warren Gretz/NREL Pix

Photo : Bioenerginovator

Bagasse

Copeaux de bois

4


Exemples de coExemples de coûûts de systts de systèèmes de mes de chauffage chauffage àà la biomassela biomasse

•• Un systUn systèème de 150 kW qui me de 150 kW qui chauffe un bâtiment de 800 chauffe un bâtiment de 800 mm22 ::

1 700 $1 700 $18 000 $18 000 $Combustible annuelCombustible annuel

8 000 $8 000 $1 000 $1 000 $Exploitation et Exploitation et entretien annuelentretien annuel

80 000 $80 000 $21 000 $21 000 $CoCoûûts ts dd’’investissementinvestissement

Copeaux de boisMazout

6,706,7040 $/tonne40 $/tonneCopeaux dCopeaux d’’arbresarbres

1,701,7010 $/tonne10 $/tonneRRéésidus de moulinsidus de moulin

5,805,800,20 $/m0,20 $/m33GazGaz

8,508,500,30 $/L0,30 $/LMazoutMazout

15,6015,600,40 $/L0,40 $/LPropanePropane

22,5022,500,08 $/kWh0,08 $/kWhÉÉlectricitlectricitéé

Coût de chauffage($/GJ)Prix

•• CoCoûûts dts d’’investissement investissement éélevlevéés, mais des cos, mais des coûûts ts de combustibles de combustibles potentiellement bas :potentiellement bas :


Enjeux dEnjeux d’’un projet de un projet de chauffage chauffage àà la biomassela biomasse

•• DisponibilitDisponibilitéé, qualit, qualitéé et coet coûût de la biomasse par rapport aux t de la biomasse par rapport aux combustibles fossilescombustibles fossiles

Utilisations non énergétiques prévues de la biomasse (ex. : pulpe à papier)

Contrats à long terme

•• Espace disponible pour la livraison et lEspace disponible pour la livraison et l’’entreposage du combustible, et entreposage du combustible, et pour une grosse chaudipour une grosse chaudièèrere

•• NNéécessite un opcessite un opéérateur fiable et drateur fiable et déédidiéé

Besoin en biocombustible; enlèvement des cendres

•• RRééglementation environnementale sur la qualitglementation environnementale sur la qualitéé de lde l’’air et la faair et la faççon de on de disposer de la cendredisposer de la cendre

•• ProblProblèèmes dmes d’’assurance et de sassurance et de séécuritcuritéé


Exemples : Autriche, Allemagne et SlovExemples : Autriche, Allemagne et SlovéénienieCentrales thermiques utilisant la biomasseCentrales thermiques utilisant la biomasse

•• Regroupement de bâtiments Regroupement de bâtiments incluant des incluant des éécoles, des coles, des hôpitaux et des groupes de hôpitaux et des groupes de rréésidencessidences

Photo : Ken Sheinkopf/ Solstice CRESTPhoto : Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing-und Entwicklungs-Netzwerk

Distributeur automatique de matières premières

Chaudière au boisChauffage urbain aux combustibles fossiles maintenant converti à la biomasse, Slovénie

5


Exemple : CanadaExemple : CanadaBâtiments de type institutionnel et commercialBâtiments de type institutionnel et commercial

•• Des bâtiments individuels peuvent produire leur propre Des bâtiments individuels peuvent produire leur propre chauffage chauffage àà partir de la biomassepartir de la biomasse

Institutionnel : écoles, hôpitaux, édifices municipaux

Commercial : magasins, garages, etc.

Photo : ECOMatters Inc.

Petit système commercial de chauffage à la biomasse, Canada

Photo : Grove Wood Heat


Exemples : BrExemples : Bréésil et sil et ÉÉtatstats--UnisUnis

Chauffage de procChauffage de procééddéé

•• Souvent utilisSouvent utiliséé llàà ooùù la biomasse est produite et le la biomasse est produite et le chauffage de procchauffage de procééddéé est requisest requis

Moulins à scie, usines de sucre et d’alcool, manufactures de meubles et sites de séchage pour les procédés d’agriculture

Photo : Ken Sheinkopf/ Solstice CRESTPhoto : Ralph Overend/ NREL PixPhoto : Warren Gretz/ NREL Pix

Intérieur d’une chambre à combustion

Bagasse pour le chauffage de procédédans un moulin, Brésil

Canne à sucre pour le chauffage de procédé, Hawaii


ModModèèle RETScreenle RETScreen®® pour les projets pour les projets de chauffage de chauffage àà la biomassela biomasse


Des bâtiments individuels aux grands regroupements avec chauffage urbainBiomasse, pointe, chauffage de secours et récupération thermiqueDimensionnement et coût d’un réseau de tuyaux de distribution

•• Non couvert actuellement :Non couvert actuellement :

Chauffage urbain de grande envergure (>2,5 MW)Utiliser à la place le modèle Cogénération

6


Voir le e-Manuel


Chapitre Analyse de projets de chauffage à la biomasse

Calculs Calculs RETScreenRETScreen®® : : chauffage chauffage àà la biomassela biomasse



pour les projets de chauffage pour les projets de chauffage àà la biomassela biomasse

•• Calcul de la courbe Calcul de la courbe de charge classde charge classééee

Comparé au modèle suédois DD-IL pour 4 villes en Europe et en Amérique du Nord

•• Dimensionnement Dimensionnement des tuyaux du rdes tuyaux du rééseau seau de chauffage urbainde chauffage urbain

De bons résultats ressortent de la comparaison avec le programme ABB R22

•• Pouvoir calorifique du boisPouvoir calorifique du boisComparé à 87 échantillons d’écorce de bois de l’Est du CanadaL’estimation de RETScreen® pour les déchets de bois est à 5 % près des données des échantillons

Courbe de charge classée pour Upsala, Suède

0

20

40

60

80

100

0 2 000 4 000 6 000 8 000Nombre d’heures

% d

e la

dem

ande

de

poin

te

RETScreenDD-IL



•• Les coLes coûûts de lts de l’é’énergie de chauffage nergie de chauffage àà la biomasse peuvent la biomasse peuvent être beaucoup plus bas que les coêtre beaucoup plus bas que les coûûts de chauffage avec ts de chauffage avec un systun systèème conventionnel, même en considme conventionnel, même en considéérant que les rant que les cocoûûts dts d’’investissement des systinvestissement des systèèmes mes àà la biomasse sont la biomasse sont plus plus éélevlevééss

•• En utilisant un minimum de donnEn utilisant un minimum de donnéées des d’’entrentréée, RETScreene, RETScreen®®

calcule la courbe de charge classcalcule la courbe de charge classéée, la puissance de e, la puissance de chauffage chauffage àà la biomasse et de pointe requise et la la biomasse et de pointe requise et la dimension des tuyaux du rdimension des tuyaux du rééseau de chauffage urbainseau de chauffage urbain

•• RETScreenRETScreen®® permet des permet des ééconomies de coconomies de coûûts significatives ts significatives pour la rpour la rééalisation dalisation d’’éétudes prtudes prééliminaires de faisabilitliminaires de faisabilitéé

7



Module Analyse de projets de chauffage à la biomasseCours d’analyse de projets d’énergies propres RETScreen® International


Module Analyse de projets de chauffage solaire de l’air

1



Système industriel de chauffage solaire de l’air, Québec, Canada

Analyse de projets de Analyse de projets de chauffage solaire de lchauffage solaire de l’’airair


ObjectifsObjectifs

•• RRééviser les principes de base dviser les principes de base d’’un un systsystèème de me de

chauffage solaire de lchauffage solaire de l’’air (CSA)air (CSA)

•• PrPréésenter les enjeux importants dsenter les enjeux importants d’’une analyseune analyse

de projet de CSAde projet de CSA


pour les projets de CSApour les projets de CSA


•• Chauffage de lChauffage de l’’air de air de ventilationventilation

•• Chauffage de lChauffage de l’’air de procair de procééddéé

…mais aussi…

Revêtement

Réduction des pertes de chaleur à travers les murs

Réduction de la stratification

Meilleure qualité de l’air

Réduction des problèmes de pression négative

QuQu’’estest--ce que les systce que les systèèmes mes de CSA fournissent?de CSA fournissent?

Photo : Arctic Energy Alliance

Photo : Enermodal Engineering

École, Yellowknife, Canada

Capteur solaire


2

Fonctionnement Fonctionnement dd’’un systun systèème de CSAme de CSA

1.1. La plaque perforLa plaque perforéée absorbe e absorbe ll’é’énergie solairenergie solaire

2.2. Le ventilateur aspire lLe ventilateur aspire l’’air au air au travers du capteur solaire et du travers du capteur solaire et du collecteur dcollecteur d’’air en auventair en auvent

3.3. Le systLe systèème de rme de réégulation contrôle gulation contrôle la templa tempéératurerature

Registres

Chauffage auxiliaire

4.4. LL’’aairir est distribuest distribuéé dans le bâtimentdans le bâtiment

5.5. Les pertes de chaleur dans le mur Les pertes de chaleur dans le mur sont rsont réécupcupéérrééeses

6.6. DDééstratificationstratification

7.7. Registre pour la prise directe dRegistre pour la prise directe d’’air air neuf en neuf en ééttéé


SystSystèèmes de CSA commerciaux mes de CSA commerciaux et ret réésidentielssidentiels

•• Chauffage Chauffage conventionnel ajoutconventionnel ajoutééau besoinau besoin

•• Pas de dPas de dééstratificationstratification

•• Cycle de recirculation Cycle de recirculation permettant permettant dd’’augmenter augmenter ll’’apport apport dd’’air fraisair frais

•• Deux types de systDeux types de systèèmesmes

Ventilation seulement (immeubles résidentiels et écoles)

Chauffage, climatisation et ventilation avec de 10 à 20 % d’air frais

•• Les capteurs du CSA se raccordent aux ventilateurs et aux gainesLes capteurs du CSA se raccordent aux ventilateurs et aux gaines de de distribution conventionnelsdistribution conventionnels


SystSystèèmes de CSA industrielsmes de CSA industriels

•• Le contrôle de la Le contrôle de la temptempéérature se fait rature se fait par un mpar un méélange dlange d’’air air frais et dfrais et d’’air recirculair recirculéé, , le mle méélange sera lange sera chauffchaufféé si nsi néécessairecessaire

•• DDééstratification : lstratification : l’’air air frais est mfrais est méélanglangéé ààll’’air au niveau du air au niveau du plafond puis plafond puis redescendredescend

•• Pour la ventilation dans les usines, les entrepôts, etc.Pour la ventilation dans les usines, les entrepôts, etc.

•• Des gaines de distribution souples perforDes gaines de distribution souples perforéées distribuent les distribuent l’’air au niveau air au niveau du plafonddu plafond


3

SystSystèème de CSA pour le chauffage me de CSA pour le chauffage de lde l’’air de procair de procééddéé

•• Les capteurs peuvent être installLes capteurs peuvent être installéés sur ns sur n’’importe quelle importe quelle surface convenablesurface convenable

•• Des gaines de distribution relient la sortie dDes gaines de distribution relient la sortie d’’air du air du capteur au proccapteur au procééddéé

•• La tempLa tempéérature peut être rrature peut être réégulguléée pare par

Système de chauffage conventionnelRegistre pour prise directe d’air

•• SSééchage des rchage des réécoltescoltes

Requiert de basses températures pour éviter l’endommagement des récoltes

•• PrPrééchauffage de lchauffage de l’’air pour les procair pour les procééddéés industrielss industriels


Abris pour le séchage du thé, Java Ouest, Indonésie


Ressource solaire vs demande en Ressource solaire vs demande en chauffage de lchauffage de l’’air de ventilationair de ventilation

Iqaluit, Canada, 64º N

Moscou, Russie, 55º N

Buffalo, É.-U., 43º N

Lanzhou, Chine, 36º N

Jakarta, Indonésie, 6º S

kWh

par

jou

r su

r le

pla

n d

es c

apte

urs

Les mois ayant une température moyenne <10 ºC ont été ombragésL’équateur fait face aux surfaces placées verticalement, sauf pour Jakarta (surface horizontale)Portion d’utilisation dans le mois


0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

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4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

CoCoûûts et ts et ééconomies gconomies géénnéérréés s par un systpar un systèème de CSAme de CSA

CoCoûûts (installation comprise) :ts (installation comprise) :Capteur : 100 à 250 $/m2

Système de ventilation : 0 à 100 $/m2

Total : 100 à 350 $/m2

moins le coût du revêtement standard

ÉÉnergie captnergie captéée :e :

1 à 3 GJ/an

0 $ 20 $ 40 $ 60 $

0,17 $/m3 0,45 $/m3

0,30 $/L 0,70 $/L

0,05 $/kWh 0,12 $/kWhÉlectricité

Diesel

Gaz

Économies annuelles pour 2 GJ livrés

1 m2 de capteur


4

Enjeux dEnjeux d’’un projet de chauffage un projet de chauffage solaire de lsolaire de l’’airair

•• Plus rentable pour les nouvelles constructions et les projets dePlus rentable pour les nouvelles constructions et les projets derréénovationsnovations

Permet d’appliquer un crédit pour le revêtementPermet de s’assurer que le système de ventilation s’adapte facilement au système de CSA

•• La plupart des couleurs foncLa plupart des couleurs foncéées ont une absorptivites ont une absorptivitéé de 0,80 de 0,80 àà 0,950,95Les questions architecturales peuvent être très importantes

•• Un taux dUn taux d’’occupation occupation éélevlevéésera plus rentablesera plus rentable

•• Peut sPeut s’’ajuster autour des ajuster autour des portes et des fenêtresportes et des fenêtres

•• Les ventilateurs et les gaines Les ventilateurs et les gaines de distribution existants de distribution existants peuvent être utilispeuvent être utilisééss

•• CoCoûût dt d’’entretien bas ou nulentretien bas ou nulPhoto : RNCan


Exemples : Canada et Exemples : Canada et ÉÉtatstats--UnisUnisSystSystèème de chauffage de lme de chauffage de l’’air de ventilationair de ventilation

•• AmAmééliore la qualitliore la qualitéé de lde l’’air air àà faible cofaible coûûtt

•• La surface du capteur sLa surface du capteur s’’éétend de quelques mtend de quelques m22 àà 10 000 m10 000 m22

•• Les conduits dLes conduits d’’aaéération doivent être localisration doivent être localiséés prs prèès du mur suds du mur sud

•• Les retours sur lLes retours sur l’’investissement sont typiquement de 2 investissement sont typiquement de 2 àà 5 ans5 ans

•• Les systLes systèèmes industriels ont souvent mes industriels ont souvent des retours simples plus rapidesdes retours simples plus rapides


Immeuble résidentiel, Ontario, Canada

Bâtiment scolaire préfabriqué, Ontario, Canada

Capteur brun sur un bâtiment industriel, Connecticut, É.-U.

Photo : Conserval Engineering © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Exemple : IndonExemple : IndonéésiesieSystSystèème de chauffage de lme de chauffage de l’’air de procair de procééddéé

•• Normalement, ces systNormalement, ces systèèmes mes ont des dont des déébits dbits d’’air constants air constants et un contrôle tret un contrôle trèès simples simple

•• UtilisUtiliséé pour spour séécher les cher les rréécoltes amasscoltes amasséées au cours es au cours de lde l’’annannééee

•• Meilleur si la saison Meilleur si la saison dd’’ensoleillement coensoleillement coïïncide ncide avec le temps des ravec le temps des réécoltescoltes


Abris pour le séchage du thé, Java Ouest, Indonésie


5

ModModèèle RETScreenle RETScreen®® pour les projets pour les projets de chauffage solaire de lde chauffage solaire de l’’airair


Air de ventilationChauffage de l’air de procédéRécupération de la chaleurDéstratification

•• RETScreenRETScreen®® nnéécessite seulement cessite seulement 12 points de donn12 points de donnéées, contre 8760 pour es, contre 8760 pour les modles modèèles de simulation horaireles de simulation horaire

•• Non couvert actuellement :Non couvert actuellement :Technologies avancées de récupération de chaleurTechnologies autres que Solarwall®

Systèmes de ventilation non équilibrés



Calculs Calculs RETScreenRETScreen®®: :

chauffage solaire de lchauffage solaire de l’’airair

Voir le e-Manuel


Chapitre Analyse de projets de chauffage solaire de l’air

Exemple : validation du modExemple : validation du modèèle le RETScreenRETScreen®® pour les projets de CSApour les projets de CSA

RETScreen SWift Différence[kWh/m2/j] [kWh/m2/j]

1,23 1,21 2%1,64 1,79 -8%1,39 1,28 9%

1,40 1,64 -15%2,00 2,20 -9%2,03 1,93 5%

Comparaison avec SWiftTM

Toronto, Ontario, Canada

Winnipeg, Manitoba, Canada

Industriel (Forte hausse de temp.)Industriel (Rendement élevé)Commercial (Rendement élevé)

Industriel (Forte hausse de temp.)Industriel (Rendement élevé)Commercial (Rendement élevé)


6


•• Le CSA fournit du chauffage de lLe CSA fournit du chauffage de l’’air de ventilation et de procair de ventilation et de procééddéé

•• LL’é’énergie solaire est disponible partout nergie solaire est disponible partout àà travers le monde pour du travers le monde pour du chauffage de lchauffage de l’’air de ventilationair de ventilation

•• Les systLes systèèmes de CSA servent de revêtement et alimentent les mes de CSA servent de revêtement et alimentent les systsystèèmes de ventilation conventionnelsmes de ventilation conventionnels

•• Pour les systPour les systèèmes de CSA, mes de CSA, RETScreenRETScreen®® calculecalculeL’énergie captée, le rendement et l’augmentation de températureLa récupération des pertes thermiques par le murLa réduction des pertes thermiques attribuable à la déstratification

•• RETScreenRETScreen®® calcule la production calcule la production éénergnergéétique annuelle, en utilisant des tique annuelle, en utilisant des donndonnéées de ressource mensuelles, donnant des res de ressource mensuelles, donnant des réésultats dsultats d’’une une prpréécision comparable cision comparable àà des outils de simulation horairedes outils de simulation horaire





Module Analyse de projets de chauffage solaire de l’airCours d’analyse de projets d’énergies propres RETScreen® International


Module Analyse de projets de chauffage solaire de l’eau

1


Photo : RNCan

Analyse de projets de Analyse de projets de chauffage solaire de lchauffage solaire de l’’eaueau

Capteurs solaires à plans vitrés, Ontario, Canada



ObjectifsObjectifs

•• RRééviser les principes de base dviser les principes de base d’’un un systsystèème de chauffage solaireme de chauffage solairede lde l’’eau (CSE)eau (CSE)

•• PrPréésenter les enjeux importants senter les enjeux importants dd’’une analyse de projet de CSEune analyse de projet de CSE


pour les projets de CSEpour les projets de CSE


•• Eau chaude sanitaireEau chaude sanitaire

•• Chauffage de procChauffage de procééddéé

•• Chauffage de piscineChauffage de piscine

…mais aussi…

Augmentation du stockage d’eau chaude

Prolongation de la saison de baignade (chauffage de piscine)

QuQu’’estest--ce que les systce que les systèèmes de CSE mes de CSE fournissent?fournissent?


Centre de conférence, Béthel, Lesotho

Développement résidentiel, Kungsbacka, Suède

Photo : Alpo Winberg/ Solar Energy Association of Sweden

2


Composants dComposants d’’un systun systèème de CSE me de CSE

Photo : RNCan


Capteurs solaires sans vitrageCapteurs solaires sans vitrage

•• Faible coFaible coûûtt

•• Basse tempBasse tempéératurerature

•• RobusteRobuste

•• LLéégerger

•• Chauffage de Chauffage de piscine extpiscine extéérieurerieure

•• Basse pressionBasse pression

•• Pauvre performance dans les climats froids ou venteuxPauvre performance dans les climats froids ou venteuxPhoto : RNCan


Capteurs solaires plans avec vitrageCapteurs solaires plans avec vitrage

•• CoCoûût modt modéérréé

•• TempTempéérature rature dd’’opopéération plus ration plus éélevlevééee

•• Peut opPeut opéérer rer àà la la pression dpression d’’eau de la eau de la villeville

•• Plus lourd et plus Plus lourd et plus fragilefragile

Photo : RNCan

3


Capteurs solaires Capteurs solaires àà tubes sous videtubes sous vide

•• CoCoûût plus t plus éélevlevéé

•• Pas de pertes par Pas de pertes par convectionconvection

•• TempTempéérature rature éélevlevééee

•• Climats froidsClimats froids

•• FragileFragile

•• LL’’installation peut être installation peut être plus compliquplus compliquééee

•• La neige nLa neige n’’est pas un est pas un grave problgrave problèèmeme

Photo : RNCan

Photo : Nautilus

Tubes développés et fabriqués en Chine


Le chauffage solaire de lLe chauffage solaire de l’’eau sous eau sous diffdifféérents climatsrents climats

•• Pour un systPour un systèème de chauffage solaire de lme de chauffage solaire de l’’eau reau réésidentiel, constitusidentiel, constituéé de de 6 m6 m²² de capteurs vitrde capteurs vitrééss, devant r, devant réépondre pondre àà une demande de une demande de 300 L/jour300 L/jourdd’’eau chaude eau chaude àà 60 60 °°CC avec un stockage de avec un stockage de 300 L300 L, le , le taux de taux de recouvrement de la charge (fraction solaire)recouvrement de la charge (fraction solaire) est de :est de :

21 % à Tromsø, Norvège (70º N)

40 % à Yellowknife, Canada (62º N)

32 % à Varsovie, Pologne (52º N)

51 % à Harbin, Chine (46º N)

67 % à Sacramento, É.-U. (39º N)

39 % à Tokyo, Japon (36º N)

78 % à Marrakech, Maroc (32º N)

75 % à Be’er-Sheva, Israël (31º N)

81 % à Matam, Sénégal (16º N)

59 % à Puerto Limón, Costa Rica (10º N)

59 % à Jakarta, Indonésie (6º S)

86 % à Huancayo, Pérou (12º S)

69 % à Harare, Zimbabwe (18º S)

65 % à Sydney, Australie (34º S)

39 % à Punta Arenas, Chili (53º S)


Exemples des coExemples des coûûts et ts et ééconomies conomies dd’’un systun systèème de CSEme de CSE

SystSystèème vitrme vitréé utilisutiliséé àà ll’’annannéée e (avec stockage)(avec stockage)

La Paz, BolivieLa Paz, Bolivie2,2 GJ/m2,2 GJ/m22

400 $/m400 $/m22

SystSystèème me àà tubes sous vide tubes sous vide utilisutiliséé àà ll’’annannéée e (avec stockage)(avec stockage)

Copenhague, DanemarkCopenhague, Danemark1,8 GJ/m1,8 GJ/m22

1 000 $/m1 000 $/m22

0102030405060708090

100

5 15 25 35 45

Coût de l'énergie ($/GJ)

Écon

omie

s an

nuel

les

($/m

2 )

Gaz

@ 0

,15$

/m3

Gaz

@ 0

,50$

/m3

Élec

tric

ité@

0,0

5$/k

Wh

Élec

tric

ité@

0,1

5$/k

Wh

SystSystèème sans vitrage pour une piscine me sans vitrage pour une piscine utilisutiliséé seulement en seulement en ééttéé

MontrMontrééal, Canadaal, Canada1,5 GJ/m1,5 GJ/m2 2

150 $/m150 $/m22

4


Enjeux dEnjeux d’’un projet de chauffage un projet de chauffage solaire de lsolaire de l’’eaueau

•• Facteurs dFacteurs d’’un projet run projet rééussi :ussi :

Grande demande en eau chaude afin de réduire l’importance des coûts fixes

Coûts élevés en énergie (p. ex. : gaz naturel non disponible)

Pas d’approvisionnement fiable en énergie de sourceconventionnelle

Intérêt marqué pour l’environnement de la part du propriétaire ou du responsable du bâtiment

•• Des besoins en eau chaude pendant les pDes besoins en eau chaude pendant les péériodes driodes d’’ensoleillement ensoleillement requirequièèrent moins de stockagerent moins de stockage

•• Les systLes systèèmes saisonniers, de faible comes saisonniers, de faible coûût, peuvent être prt, peuvent être prééfféérables rables financifinancièèrement aux systrement aux systèèmes plus comes plus coûûteux, utilisteux, utiliséés toute ls toute l’’annannééee

•• LL’’entretien est similaire entretien est similaire àà tout systtout systèème de plomberie, toutefois un me de plomberie, toutefois un technicien dtechnicien déévouvouéé doit faire ldoit faire l’’entretienentretien rrééguliergulier et let les res rééparationsparations


Exemples : Australie, Botswana et SuExemples : Australie, Botswana et Suèèdede

SystSystèèmes dmes d’’eau chaude sanitaireeau chaude sanitaire

•• RaccordRaccordéé au rau rééseau, requiert un propriseau, requiert un propriéétaire taire motivmotivéé

Peut avoir un long temps de retour simple lorsque le prix de l’énergie est basLes systèmes fournissent de 20 à 80 % d’eau chaude

•• Hors rHors rééseau ou lseau ou làà ooùù ll’’approvisionnement en approvisionnement en éénergie nnergie n’’est pas fiableest pas fiable

Photo : Marie Andrén, Solar Energy Association of Sweden Photo : Vadim Belotserkovsky

Photo : The Australian Greenhouse Office

Système de thermosiphon, Australie

Maison du personnel médical, BotswanaMaisons, Malmö, Suède


Exemples : Exemples : ÉÉtatstats--Unis et CanadaUnis et Canada

SystSystèèmes de chauffage de piscinemes de chauffage de piscine

•• Capteurs sans vitrage Capteurs sans vitrage àà faible cofaible coûûttPiscine extérieure en climats froidsProlonge la saison dans les climats tempérésUtilisé l’été pour les piscines intérieures dans les climats froidsPeut avoir un temps de retour simple de 1 à 5 ans

•• Capteurs vitrCapteurs vitréés pour le chauffage s pour le chauffage àà ll’’annannééee•• Le systLe systèème de filtration sert de pompeme de filtration sert de pompe

Photo : RNCan

Photo : Aquatherm Industries/ NREL Pix

Système de chauffage de piscine, Canada

Chauffage de piscine communautaire, Ontario, Canada

5


Exemples : GrExemples : Grèèce et Canadace et CanadaSystSystèèmes commerciaux et industriels mes commerciaux et industriels dd’’eau chaudeeau chaude

•• Hôtels/motels, immeubles Hôtels/motels, immeubles àà logements et logements et éédifices difices àà bureauxbureaux

•• Centres mCentres méédicaux et hôpitauxdicaux et hôpitaux

•• LaveLave--autos, buanderies et restaurantsautos, buanderies et restaurants

•• Centres sportifs, Centres sportifs, éécoles, douchescoles, douches

•• Aquacultures, autres petites industriesAquacultures, autres petites industries

Photo : RNCanPhoto : Regional Energy Agency of Crete/ISES

Hôtel, Agio Nikolaos, Crète Aquaculture, Colombie-Britannique, Canada


ModModèèle RETScreenle RETScreen®® pour les projets pour les projets de chauffage solaire de lde chauffage solaire de l’’eaueau


Vitré, sans vitrage et à tubes sous videPiscine intérieure et extérieure(avec ou sans toile couvrante)Production d’eau chaude (avec ou sans stockage)

•• RETScreenRETScreen® nnéécessite seulement cessite seulement 12 points de donn12 points de donnéées contre 8 760 es contre 8 760 pour les modpour les modèèles de simulation horaireles de simulation horaire

•• Non couvert actuellement :Non couvert actuellement :Changement dans la charge journalière de production d’eau chaudeProduction d’eau chaude autonomeSystème sans stockage ayant un fort taux de recouvrement de la chargeMécanisme de poursuite du soleil, concentrateur et capteurs solaires intégrés


Calculs Calculs RETScreenRETScreen®® : : chauffage solaire de lchauffage solaire de l’’eaueau

Voir le e-Manuel


Chapitre Analyse de projets de chauffage solaire de l’eau

6


Exemple : validation du modExemple : validation du modèèle le RETScreenRETScreen®® pour les projets de CSEpour les projets de CSE

RETScreenRETScreen®® comparcomparéé àà ::

•• WATSUN, pour un systWATSUN, pour un systèèmemedd’’eau chaude sanitaire eau chaude sanitaire ààToronto, Canada :Toronto, Canada :

•• ENERPOOL pour une piscine ENERPOOL pour une piscine extextéérieure de 48 mrieure de 48 m22 àà MontrMontrééal, al, CanadaCanada

L’énergie requise est à 2 % près

•• DonnDonnéées enregistres enregistréées pour une es pour une piscine extpiscine extéérieure de 1 200 mrieure de 1 200 m22 ààMMööhringenhringen, Allemagne, Allemagne

L’énergie requise est à 3 % près et la production d’énergie solaire est à 14 % près

4,1 %1 8001 874Temps d’opération de la pompe (h)

0,1 %8,018,02Énergie fournie (GJ)

-0,5 %19,7319,64Charge énergétique (GJ)

-1,8 %24,7924,34Ensoleillement incident (GJ)

Diff.WATSUNRETScreen

500

1000

1500

2000

2500

3000

500 1000 1500 2000 2500 3000

Énergie solaire fournie mesurée annuelle (kWh)

Éner

gie

sola

ire fo

urni

e pr

édite

par

RET

Scre

en (k

Wh)

RETScreen vs données enregistrées pour 10 systèmes d’eau chaude à Guelph, Canada



•• Les capteurs sans vitrage, vitrLes capteurs sans vitrage, vitréés et s et àà tubes sous vide peuvent fournir de tubes sous vide peuvent fournir de ll’’eau chaude pour plusieurs applications dans tous les climatseau chaude pour plusieurs applications dans tous les climats

•• Une grande demande en eau chaude, des coUne grande demande en eau chaude, des coûûts ts éélevlevéés en s en éénergie et un nergie et un fort engagement de la part du proprifort engagement de la part du propriéétaire ou de ltaire ou de l’’opopéérateurrateur sont des sont des facteurs de succfacteurs de succèès importants s importants

•• RETScreenRETScreen®® calcule : calcule : La charge de production d’eau chaude pour l’eau courante ou les piscines

La performance du système solaire de chauffage de piscine ou de production d’eau chaude avec ou sans stockage

•• RETScreenRETScreen®® calcule la production calcule la production éénergnergéétique annuelle, en utilisant des tique annuelle, en utilisant des donndonnéées de ressource mensuelles, donnant des res de ressource mensuelles, donnant des réésultats dsultats d’’une prune préécision cision comparable comparable àà des outils de simulation horairedes outils de simulation horaire




Module Analyse de projets de chauffage solaire de l’eauCours d’analyse de projets d’énergies propres RETScreen® International


Module Analyse de projets de chauffage solaire passif

1


Photo : Pamm McFadden (NREL Pix)

Analyse de projets de Analyse de projets de chauffage solaire passifchauffage solaire passif

Installation résidentielle de chauffage solaire passif, France



ObjectifsObjectifs

•• RRééviser les principes de baseviser les principes de basedd’’un systun systèème de chauffageme de chauffagesolaire passif (CSP)solaire passif (CSP)

•• PrPréésenter les enjeux importants senter les enjeux importants dd’’une analyse de projet de CSPune analyse de projet de CSP

•• PrPréésenter le modsenter le modèèlele RETScreenRETScreen®®

pour les projets de CSPpour les projets de CSP


•• De 20 De 20 àà 50 % des besoins en 50 % des besoins en chauffage des locaux chauffage des locaux

…mais aussi…

Augmente le confort

Plus de lumière du jour

Peut réduire les coûts de climatisation

Réduit la condensation dans les fenêtres

Permet de réduire la taille des systèmes de chauffage ou de climatisation

QuQu’’estest--ce quce qu’’un systun systèème me de chauffage solaire passif fournit?de chauffage solaire passif fournit?

Photo : Fraunhofer ISE (provenant du site internet de Siemens Research and Innovation)

Conception de chauffage solaire passif sur un bâtiment résidentiel, Allemagne

Le bâtiment de NREL à Golden, Colorado

Photo : Warren Gretz (NREL Pix)

2


Principes du chauffage solaire passifPrincipes du chauffage solaire passif

Conventionnel

Été Hiver

Dispositifsd’ombrage

Fenêtresperformantes

Masse thermique

CSP


0 0,2 0,4 0,6 0,8

Coeff. de gains solaires

Technologie des fenêtres Technologie des fenêtres àà haut rendementhaut rendement

0 2 4 6 8

Valeur U (W/(m2ºC))

•• Double et triple vitrageDouble et triple vitrage•• BasseBasse éémissivitmissivitéé•• Remplissage avec gaz inerteRemplissage avec gaz inerte

•• Intercalaire isolantIntercalaire isolant•• Cadres isolants et isolant Cadres isolants et isolant

thermiquethermique

CadreCadreIntercInterc..RemplRempl..ÉÉmm..VitresVitres

AluminiumAluminium----0,80,811

AluminiumAluminiumAluminAlumin..AirAir0,80,822

BoisBoisAluminAlumin..AirAir0,80,822

BoisBoisIsolantIsolantInerteInerte0,10,122

BoisBoisAluminAlumin..AirAir0,80,833

BoisBoisIsolantIsolantInerteInerte0,10,133Centre du

vitrage

Fenêtre complète


Ombrage et masse thermiqueOmbrage et masse thermique

•• LL’’ombrage prombrage préévient les surchauffes en vient les surchauffes en ééttéé

Toits en saillie faisant face à l’équateur pour les périodes où le soleil est haut

Arbres à feuilles caduques, adjacents aux structures et bâtiments

Auvents, volets, marquises, fenêtres en retrait, stores, etc.

•• La masse thermique emmagasine la chaleur, minimisant les La masse thermique emmagasine la chaleur, minimisant les variations de tempvariations de tempéératurerature

Une maison de construction légère traditionnelle surchauffera si l’aire des fenêtres faisant face à l’équateur excède de 8 à 10 % la surface de planchers chauffés

Utiliser des panneaux doubles de gypse pour les murs et les plafonds, de la céramique pour les planchers, de la brique pour les cheminées, etc.

•• Des systDes systèèmes actifs peuvent être utilismes actifs peuvent être utiliséés pour distribuer la s pour distribuer la chaleur dans le bâtimentchaleur dans le bâtiment

3


Ressource solaire vs Ressource solaire vs besoins en chauffage des locauxbesoins en chauffage des locaux

IqaluitIqaluit, Canada, 64, Canada, 64ºº NN

Moscou, Russie, 55Moscou, Russie, 55ºº NN

Buffalo, Buffalo, ÉÉ..--U., 43U., 43ºº NN

Lanzhou, Chine, 36Lanzhou, Chine, 36ºº NN

kWh

par

jour

kWh

par

jour

Les mois ayant une tempLes mois ayant une tempéérature moyenne plus petite ou rature moyenne plus petite ou éégale gale àà10 10 ººC sont ombragC sont ombragééss

kWh

par

jour

kWh

par

jour0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Exemple des coExemple des coûûts et ts et ééconomies conomies du chauffage solaire passifdu chauffage solaire passif

0 100 200 300Coût des fenêtres + installation ($/m2)

Double vitrage+faible émissivité+argon+intercalaire isolant+triple vitrage

•• CoCoûûtsts additionnels des additionnels des fenêtresfenêtres

5 5 àà 35 %35 %

400 $ 400 $ àà 2 000 $ par maison2 000 $ par maison

•• ÉÉconomiesconomies de 20 de 20 àà 50 % des co50 % des coûûts de chauffage des locauxts de chauffage des locauxGazGaz 0,25 $/m0,25 $/m33 150 $ 150 $ àà 380 $ par ann380 $ par annééee

MazoutMazout 0,35 $/l0,35 $/l 210 $ 210 $ àà 520 $ par ann520 $ par annééee

ÉÉlectricitlectricitéé 0,06 $/kWh0,06 $/kWh 270 $ 270 $ àà 680 $ par ann680 $ par annééee

RRéésidencesidence unifamilialeunifamiliale canadiennecanadienne


Enjeux dEnjeux d’’un projet de un projet de chauffage solaire passifchauffage solaire passif

•• Plus rentable pour les nouvelles constructionsPlus rentable pour les nouvelles constructionsPossibilité d’orienter les fenêtres face à l’équateur et d’éviter l’ouest

La taille du système de chauffage et du chauffage périphérique peut être diminuée

•• Rentable lors de rRentable lors de réénovations si, de toutes novations si, de toutes fafaççons, les fenêtres doivent être remplacons, les fenêtres doivent être remplacééeses

•• Plus rentable si la charge en chauffage est plus Plus rentable si la charge en chauffage est plus éélevlevéée que la charge en e que la charge en climatisation climatisation

Les meilleurs cas : résidences de faible hauteur en climat tempéré ou froid

Les bâtiments commerciaux et industriels ont des gains internes élevés

•• Les fenêtres doivent être prises en considLes fenêtres doivent être prises en considéération de concert avec le ration de concert avec le reste de lreste de l’’enveloppe du bâtimentenveloppe du bâtiment

4


Exemples : Canada et Exemples : Canada et ÉÉtatstats--UnisUnis

Bâtiments Bâtiments àà consommation rconsommation rééduite dduite d’’éénergienergie

•• Les techniques du solaire passif incorporLes techniques du solaire passif incorporéées dans des es dans des bâtiments dbâtiments d’’apparence conventionnelleapparence conventionnelle

•• Les considLes considéérations financirations financièères ne sont pas toujours celles qui res ne sont pas toujours celles qui ont le plus dont le plus d’’importance : confort, diminution du bruit, importance : confort, diminution du bruit, apprapprééciation de la qualitciation de la qualitéé et de let de l’’environnementenvironnement

Photo : Hickory Corporation (NREL Pix)

La maison écologique de Waterloo, Ontario, CanadaBon ombrage et fenêtres performantes, É.-U.

Photo : Maison écologique de Waterloo


Exemples : Allemagne et LesothoExemples : Allemagne et Lesotho

Maisons solaires autosuffisantesMaisons solaires autosuffisantes

•• Plus de vitrage, plus de masse thermique et contrôle de la Plus de vitrage, plus de masse thermique et contrôle de la distribution de ldistribution de l’’airair

•• LL’é’énergie solaire peut satisfaire tous les besoins en chauffage desnergie solaire peut satisfaire tous les besoins en chauffage deslocauxlocaux

•• Les technologies de fenêtres performantes permettent plus de Les technologies de fenêtres performantes permettent plus de flexibilitflexibilitéé sur lsur l’’emplacement des fenêtres et des gains thermiques emplacement des fenêtres et des gains thermiques provenant des radiations diffusesprovenant des radiations diffuses

Photo : Vadim Belotserkovsky Photo : Fraunhofer ISE (provenant du site internet de Siemens Research and Innovation)

Rondavel solaire, Thaba-Tseka, Lesotho Freiburg, Maison solaire


ModModèèlele RETScreenRETScreen®® pour les pour les projets de chauffage solaire passifprojets de chauffage solaire passif

•• Pouvant être utilisPouvant être utiliséé partout dans le monde pour lpartout dans le monde pour l’’analyse de la analyse de la production production éénergnergéétique (ou tique (ou ééconomie), des coconomie), des coûûts sur le cycle de vie et ts sur le cycle de vie et des rdes rééductions dductions d’é’émissions de gaz missions de gaz àà effet de serre.effet de serre.

Résidences de faible hauteur et petits bâtiments commerciaux

Climats où le chauffage domine

Gains et pertes par les fenêtres

Effets moyens de l’ombrage

•• RETScreenRETScreen®® nnéécessite seulement cessite seulement 12 points de donn12 points de donnéées contre 8 760 es contre 8 760 pour les modpour les modèèles de simulation horaireles de simulation horaire

•• Non couvert actuellement :Non couvert actuellement :Fenêtres non-verticales

Effets instantanés de l’ombrage

L’usager spécifie la masse thermique du bâtiment

5


Voir le e-Manuel

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

Chapitre Analyse de projets de chauffage solaire passif

CalculsCalculs RETScreenRETScreen®® ::chauffage solaire passifchauffage solaire passif


Exemple : validation du modExemple : validation du modèèleleRETScreenRETScreen®® pour les projets de CSPpour les projets de CSP

•• Comparaison deComparaison de RETScreenRETScreen®® et de HOT2et de HOT2--XP pour un cadre typique XP pour un cadre typique en bois de 200 men bois de 200 m22, pour les maisons, pour les maisons

Fenêtres à double vitrage remplacées par des fenêtres de basse émissivité à double vitrage avec argonRésultats de RETScreen® à 18 % près de HOT2-XP

•• Comparaison deComparaison de RETScreenRETScreen®® et de la et de la mmééthode de caractthode de caractéérisation risation éénergnergéétique ERtique ER

Économies annuelles d’énergie de 8 fenêtres de haute performance comparées au cas de référence de fenêtres à double vitrage

0

50

100

150

200

250

300

Écon

omie

s d’

éner

gie

annu

elle

s(k

Wh/

m2 ) Méthode de caractérisation énergétique ER

RETScreen



•• Le CSP prend en compte : lLe CSP prend en compte : l’’orientation du bâtiment, les fenêtres orientation du bâtiment, les fenêtres éécoco--éénergnergéétiques, ltiques, l’’ombrage et la masse thermique pour rombrage et la masse thermique pour rééduire les coduire les coûûts de ts de chauffage des locauxchauffage des locaux

•• Un investissement additionnel minimum pour les fenêtres peut graUn investissement additionnel minimum pour les fenêtres peut grandement ndement amamééliorer la performance de lliorer la performance de l’’enveloppe du bâtiment tout en assurant des enveloppe du bâtiment tout en assurant des bbéénnééfices financiers fices financiers àà long termelong terme

•• RETScreenRETScreen®® calcule : calcule : Effet de l’orientation, de la dimension et de la technologie des fenêtres sur les gains solairesEffet de la technologie des fenêtres sur les pertes thermiquesEffet de l’ombrage sur la charge en climatisation

•• RETScreenRETScreen®® calcule la production calcule la production éénergnergéétique annuelle, en utilisant des tique annuelle, en utilisant des donndonnéées de ressource mensuelles, donnant des res de ressource mensuelles, donnant des réésultats dsultats d’’une prune préécision cision comparable comparable àà des outils de simulation horairedes outils de simulation horaire

•• RETScreenRETScreen®® permet des permet des ééconomies de coconomies de coûûts significatives pour la rts significatives pour la rééalisation alisation dd’’éétudes prtudes prééliminaires de faisabilitliminaires de faisabilitéé

6



Module Analyse de projets de chauffage solaire passifCours d’analyse de projets d’énergies propres RETScreen® International


Module Analyse de projets de pompes à chaleur géothermique

1

Photo : Geothermal Heat Pump Consortium (NREL PIX)


Analyse de projets de Analyse de projets de pompes pompes àà chaleur gchaleur gééothermiqueothermique

Enterprise Centre de Philadelphie, É.-U. – 28 PCG pour le chauffage et la climatisation



ObjectifsObjectifs

•• RRééviser les principes de base viser les principes de base des systdes systèèmes de pompes mes de pompes àà chaleur chaleur ggééothermique (PCG)othermique (PCG)

•• PrPréésenter les enjeux importants senter les enjeux importants dd’’une analyse de projet de PCGune analyse de projet de PCG

•• PrPréésenter le modsenter le modèèle RETScreenle RETScreen®® pour les pour les projets de pompes projets de pompes àà chaleur gchaleur gééothermiqueothermique


•• ChauffageChauffage

•• ClimatisationClimatisation

•• Eau chaudeEau chaude

•• De bonnes fondations dans le De bonnes fondations dans le pergpergéélisollisol

…mais aussi…Efficacité

Réduction de l’entretien

Réduction de l’espace requis

Faibles coûts d’exploitation

QuQu’’estest--ce que les systce que les systèèmes mes de PCG fournissent?de PCG fournissent?

Puissance stable

Confort et qualité de l’air

Réduction des charges électriques de pointe en climatisation

Photo : Solar Design Associates (NREL PIX)

Maison Impact 2000, Massachusetts, É.-U.

Pompe à chaleur résidentielle

2


1.1. ÉÉchangeur de chaleur extchangeur de chaleur extéérieur rieur

Échangeur dans le sol

Eaux souterraines

Eaux de surface

2.2. Pompe Pompe àà chaleur chaleur àà ééchangeur changeur liquideliquide

3.3. SystSystèème intme intéérieur de rieur de distribution de chauffage etdistribution de chauffage etde climatisationde climatisation

Conduites d’air conventionnelles

Composants dComposants d’’un systun systèème de PCGme de PCG

11

22

33


Pompe Pompe àà chaleur chaleur àà ééchangeur changeur pour liquidepour liquide

•• Pompe Pompe àà chaleur de chaleur de type eautype eau--airair

•• Renverser la Renverser la directiondirection

•• 3,5 3,5 àà 35 kW de 35 kW de climatisation par climatisation par modulemodule

•• Plusieurs modules Plusieurs modules pour les grands pour les grands bâtimentsbâtiments

•• Un dUn déésurchauffeur fournit de lsurchauffeur fournit de l’’eau chaude eau chaude àà partir de lpartir de l’’excexcèès de s de chaleur produite par la compressionchaleur produite par la compression


Types dTypes d’é’échangeurs de chaleurchangeurs de chaleur

VerticalVerticalSol rocheux

Plus dispendieux

Petit terrain

Rendement élevé

HorizontalHorizontalPlus grand terrain

Moins cher

Petits bâtiments

Variation de tempér.

Eaux souterrainesEaux souterrainesEau de puits + injection

Le moins cher

Réglementation

Engorgement

•• Aussi, Aussi, ééchangeurs de chaleur changeurs de chaleur àà eaux de surface eaux de surface et et àà colonne stationnairecolonne stationnaire

3


Ressource dRessource d’’une PCG : une PCG : la templa tempéérature du solrature du sol

•• Le sol absorbe environ la Le sol absorbe environ la moitimoitiéé de lde l’é’énergie nergie incidente du soleilincidente du soleil

•• Le sol estompe les Le sol estompe les variations de tempvariations de tempéératurerature

Le PCG est plus efficace

•• Les variations de Les variations de temptempéérature diminuent rature diminuent avec la profondeuravec la profondeur

Négligeables sous 15 m

•• La tempLa tempéérature locale du sol drature locale du sol déépend du climat, du pend du climat, du recouvrement du sol et du couvert de neige, de la recouvrement du sol et du couvert de neige, de la ddéénivellation, des proprinivellation, des propriééttéés du sol, etc.s du sol, etc.

Graphique : Canadian Building Digest


Exemple de coExemple de coûûts ts dd’’un systun systèème de PCGme de PCG

•• Subvention du service public pour Subvention du service public pour diminuer les charges de pointe en diminuer les charges de pointe en climatisationclimatisation

Coûts Chauff. Climat. Total Énergieinitiaux annuel annuelle annuel annuelle

Mazout/AC 16 000 $ 600 $ 900 $ 1 500 $ 27 MWhPCG 20 500 $ 450 $ 600 $ 1 050 $ 11 MWh

Connecticut, É.-U., maison de 275 m2

Coûts Chauffage Énergieinitiaux annue l annuelle

Électrique 8 000 $ 800 $ 20 MWhPCG 13 000 $ 350 $ 6,5 MWh

Finlande, maison de 150 m2

Photo : Suomen Lämpöpumpputekniikka Oy

Photo : GeoExchange Consortium

•• Augmentation des coAugmentation des coûûts dts d’é’énergienergie•• Souci de lSouci de l’’environnementenvironnement•• Climatisation en bonusClimatisation en bonus


Enjeux dEnjeux d’’un projet de pompes un projet de pompes ààchaleur gchaleur gééothermiqueothermique

•• Plus rentable lorsque :Plus rentable lorsque :Chauffage et climatisation sont requis

Grandes variations de températures saisonnières

Nouvelle construction ou remplacement du CVAC

Pour le chauffage : faibles coûts d’électricité et coûts élevés du gaz et du mazout

Pour la climatisation : coûts d’électricité et frais de charge de pointe élevés

•• DisponibilitDisponibilitéé dd’é’équipements pour le quipements pour le forage et le creusement de tranchforage et le creusement de tranchééeses

•• Incertitude quant au coIncertitude quant au coûût dt d’’installation installation dd’’un un ééchangeurchangeur

•• CritCritèères de rentabilitres de rentabilitéé du clientdu clientPhoto : Craig Miller Productions and DOE (NREL PIX)

Installation d’une PCG

Disposition d’un échangeur de chaleur, bâtiment commercial

4


Exemples : Australie, Allemagne et SuisseExemples : Australie, Allemagne et Suisse

SystSystèèmes de bâtiments rmes de bâtiments réésidentielssidentiels

•• Maisons haut de gamme Maisons haut de gamme

Coûts en capital plus élevés

Vision à plus long terme de la rentabilité

Bénéfices environnementaux ou confort

•• Les encouragements des Les encouragements des services publics peuvent services publics peuvent être un facteur être un facteur ddééterminantterminant

Photo : Bundesverband WärmePumpe (BWP) e.V.

Photo : GeoExchange Consortium Photo : Eberhard & Partner AG

Pompe à chaleur d’eaux souterraines de 20 kW, Allemagne

Appareil pour des trous de forage verticaux, résidence en Suisse

320 appartements, Sud de l’Australie


Exemples : RoyaumeExemples : Royaume--Uni et Uni et ÉÉtatstats--UnisUnis

SystSystèèmes de bâtiments commerciauxmes de bâtiments commerciaux

•• Une courte pUne courte péériode de retour riode de retour simple est souvent requise simple est souvent requise (< 5 ans)(< 5 ans)

•• La disponibilitLa disponibilitéé du terrain du terrain peut causer des problpeut causer des problèèmesmes

•• Moins dMoins d’’espace intespace intéérieur rieur utilisutiliséé

•• Contrôles simples et Contrôles simples et ddéécentraliscentralisééss

•• RRééduit les risques de duit les risques de vandalismesvandalismes

•• RRééduit les frais de duit les frais de charge de pointecharge de pointe

•• Chauffage auxiliaire Chauffage auxiliaire non requisnon requis

Photo : Groenholland B.V.

Photo : Marion Pinckley (NREL PIX) Photo : International Ground Source HeatPump Association

Groupe de bâtiments, Kentucky, É.-U.

Poste d’essence, Kansas, É.-U.

Bâtiment commercial, Croydon, Royaume-Uni


Exemples : Canada et Exemples : Canada et ÉÉtatstats--UnisUnisSystSystèèmes de bâtiments publicsmes de bâtiments publics

•• Plus longues pPlus longues péériodes de retour riodes de retour simple acceptsimple acceptééeses

•• Plus ouvert aux systPlus ouvert aux systèèmes mes innovateursinnovateurs

•• Charges simultanCharges simultanéées en chauffage es en chauffage et en climatisationet en climatisation Photo : Robert R. Jones/Oklahoma State

University (NREL PIX)

Creusement d’une tranchée pour un échangeur horizontal

École, Québec, Canada

Photo : Ressources naturelles Canada

5


ModModèèle RETScreenle RETScreen®® pour les projets pour les projets de pompes de pompes àà chaleur gchaleur gééothermiqueothermique


Boucle fermée horizontale et verticaleBoucle ouverte à eaux souterrainesRésidentiel, commercial, institutionnel et industriel

•• Non couvert actuellement :Non couvert actuellement :PCG à eaux de surfaceEffets à long terme des déséquilibres thermiques dans le solChauffage et climatisation simultanément (charges globales seulement)Chauffage de l’eau


CalculsCalculs RETScreenRETScreen®® : : Pompes Pompes àà chaleur chaleur ggééothermiqueothermique

Voir le e-Manuel


Chapitre Analyse de projets de pompes à chaleur géothermique

Données sur lebâtiment

Données sur lesystème géothermique

entrées parl'utilisateur

Évaluation de lacapacité de la

pompe à chaleur àinstaller

Calcul desintervalles de

température et dela température

du sol

Calcul du profil decharge du bâtiment en

fonction de latempérature, des

charges de calcul et despoints d'équilibre

Calcul de la charge dubâtiment pour chaque

intervalle detempérature

Calcul desperformances réellesde la pompe à chaleuret de sa capacité pourchaque intervalle de

température

Estimation de lataille de

l'échangeur dansle sol ou du débitd'eau souterraine

Calcul des besoinsd'énergie additionnelle

en chauffage ou enclimatisation et calculde la consommation

annuelle d'énergie parle système de pompe àchaleur géothermique

en chauffage ou enclimatisation

Donnéesmétéorologiques

entrées parl'utilisateur


Exemple : validation du modExemple : validation du modèèle le RETScreenRETScreen®® pour les projets de PCGpour les projets de PCG

•• Comparaison de lComparaison de l’é’énergie nergie utilisutiliséée de d’’apraprèès des niveaux de s des niveaux de puissance synthpuissance synthéétistiséés et des s et des donndonnéées enregistres enregistrééeses

•• Longueur de lLongueur de l’é’échangeur de changeur de chaleur dans le sol comparchaleur dans le sol comparéée e àà 6 programmes de 6 programmes de dimensionnement et un dimensionnement et un programme de simulation programme de simulation ddéétailltaillééee

-5 %14124 %16017 %3440 %14129 %16029 %344vs Actuel

-12 %

-18 %

-2 %

5 %

-19 %

-12 %

-6 %

-14 %

2 %

9 %

-11 %

-4 %

* Les valeurs de la conception pour 1 an ont été utilisées pour la comparaison avec RETScreen

132127236132127236vs RETScreen Profil énergétique

121135257121135257vs RETScreen Architecturale

148129293141124266Moyenne pour les autres logiciels

CommercialNebraska

Résidence 2Wisconsin

Résidence 1Louisiane

CommercialNebraska

Résidence 2Wisconsin

Résidence 1Louisiane

Conception pour 10 ans*Conception pour 1 an

Programme

Énergie de chauffage utilisée

kWh

Générée 37 202

Réelle 36 686

Générée 36 138

Réelle 35 490

Générée 37 158

Réelle 36 922

Générée 33 243

Réelle 32 926

Générée 37 888

Réelle 39 016

Différence %

Toronto 1,4

Montréal

Charlottetown

Winnipeg

Vancouver

1,8

0,6

10

-3,0

6



•• Les systLes systèèmes de PCG fournissent du chauffage, de la climatisation et mes de PCG fournissent du chauffage, de la climatisation et de lde l’’eau chaudeeau chaude

•• Le sol estompe les variations de tempLe sol estompe les variations de tempéérature et rature et mmèène ne àà des rendements de PCG des rendements de PCG éélevlevééss

•• Les coLes coûûts dts d’’investissement des PCG sont plus investissement des PCG sont plus éélevlevéés, mais les cos, mais les coûûts ts dd’’exploitation et dexploitation et d’’entretien sont plus basentretien sont plus bas

Les climats nécessitant du chauffage et de la climatisation sont plus prometteurs

•• RETScreenRETScreen® éévalue :value :La distribution des fréquences des températures extérieures

Les charges du bâtiment en fonction de la température extérieure

Les économies annuelles d’énergie en chauffage et climatisation des locaux

•• RETScreenRETScreen® calcule la production calcule la production éénergnergéétique annuelle en donnant des tique annuelle en donnant des rréésultats dsultats d’’une prune préécision comparable cision comparable àà des outils de simulation horairedes outils de simulation horaire

•• RETScreenRETScreen® permet des permet des ééconomies de coconomies de coûûts significatives pour la rts significatives pour la rééalisation alisation dd’’éétudes prtudes prééliminaires de faisabilitliminaires de faisabilitéé



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