ENR810 – Énergies renouvelables L’énergie éolienne 2 · • Acceptabilité sociale – la clé du succès de chaque projet • Politique énergétique – les gouvernements

ENR810 – Énergies renouvelablesL’énergie éolienne 2Situation au Québec

Adrian Ilinca, Ph.D., ing., ProfesseurUniversité du Québec à Rimouski

Daniel R. Rousse, Ph.D., P. Eng.Département de génie mécanique

Adrian ILINCA, professeur UQAR• Formation

– Ingénieur, « Politehnica » University Bucharest, 1989;

– Ph.D. en génie mécanique, École Polytechnique de Montréal, 1994;

• Spécialité – Énergie éolienne;– Aérodynamique, mécanique des fluides

14/05/2018 ENR 810 - Énergies renouvelables 2

Adrian ILINCA, professeur UQAR• Parcours professionnel

– Professeur UQAR, depuis 1994



• État actuel et perspectives du développement de l’énergie éolienne au Canada et au Québec

• La technologie éolienne• Énergie éolienne – perspectives économiques• Impacts environnementaux – mythes et réalités• Acceptabilité sociale – la clé du succès de chaque projet• Politique énergétique – les gouvernements peuvent-ils faire

plus?• L’industrie québécoise • Conclusion

Plan de la présentation




plus?• L’industrie québécoise• Conclusion


14/05/2018 6

Énergie éolienne au Canada

ENR 810 - Énergies renouvelables

Consultez http://canwea.ca/fr/marches-eoliens/puissance-installee /



Source: www.canwea.ca, 3 mai 2017

http://www.canwea.ca/



Source: www.canwea.ca, 8 mars 2016




Source: www.canwea.ca, 20 octobre 2015


Énergie éolienne au Canada – les chiffres

• Au Canada – 11898 MW installés, soit plus de 3% de la capacité électrique totale (1.75% en 2012)

• Au Québec – 3510 MW installés, soit presque 6% de la capacité électrique totale (2.1% en 2012)

• Année record en 2013 (1300MW, 5ème place mondiale)


Énergie éolienne au Québec• L’énergie renouvelable qui connaît le plus grand

taux de croissance• Stratégie de développement dictée par:

– Disponibilité de la ressource; – Assurer la sécurité énergétique du Québec;– Produire de l’électricité au moindre coût (appels d’offres);– Assurer un apport de capitaux étrangers (améliorer la balance

des échanges de capitaux au Québec);– Utiliser la filière éolienne comme outil de développement

régional (Gaspésie et MRC de Matane)


Énergie éolienne au Québec


Énergie éolienne au Québec


Énergie éolienne au Québec• Les objectifs ont été atteints mais …

– Situation de surcapacité et impératif d’exporter l’électricité;

– Problèmes techniques de gestion du réseau à cause des fluctuations;

– Favorisation du développement de très grands projets dont les capitaux sont en majorité étrangers;

– « Fragilisation » financière des projets qui se retrouvent, dans le meilleur des cas retardés, dans le pire des cas abandonnés;


Énergie éolienne au Québec• Les objectifs ont été atteints mais …

– Sentiment d’injustice de la part de plusieurs acteurs menant à une vive opposition (« acceptabilité sociale »);

– Création importante d’emplois mais peu de transfert technologique (développement durable?);

– 500MW de projets « communautaires » et « autochtones » mais appels d’offres et compétition menant à des conflits;

– Seul « véritable » manufacturier québécois, AAER, fait faillite et est racheté par une entreprise américaine.


Énergie éolienne au Canada – la vision• Travaux du comité industriel, académique et gouvernemental sur le développement de

l’énergie éolienne au Canada (2009):– Le Canada sera un leader mondial dans le domaine de l’énergie éolienne en 2025– Le Canada profitera de son immense potentiel éolien et de la complémentarité avec

l’énergie hydraulique pour développer des niches d’expertise (intégration au réseau, climat froid)

– Sécurité énergétique, croissance économique responsable et respectueuse de l’environnement


Énergie éolienne au Canada –projections

• Vision de CanWEA (Wind Vision 2025):– Un minimum de 52,000 emplois;– Investissements de 132MM$ (32 milliards $) dont

80MM$ au Canada;– 330M$ annuellement en revenus de taxes locales et

location de terrains pour les communautés;– Réduction des émissions des GES de 17 Mégatonnes

annuellement;– 1.5MM$ de chiffre d’affaires dans le secteur du « petit

éolien ».


Énergie éolienne au Canada – actions• Renforcer le cadre de la politique énergétique pour inclure les

externalités dont le marché ne tient pas compte encore• Informer et impliquer les Canadiens dans le développement

éolien• Augmenter le rôle de l’industrie Canadienne• Création de Centres d’excellence• Accélérer le développement du « petit éolien »• Supporter les projets innovants de démonstration







La technologie éolienne - tendances

• Course vers le gigantisme – éoliennes « offshore »


La technologie éolienne - tendances

• Changement du train de puissance (système de conversion de l’énergie mécanique en énergie électrique):– Génératrice à induction à cage

d’écureuil– Génératrice à induction à double

alimentation– Génératrice synchrone sans boîte de

vitesses


La technologie éolienne - tendances• Augmentation du niveau de pénétration de l’énergie

renouvelable (éolienne) à l’aide des technologies « smart grid »


Local Energy Networks

SMART GRID

Low-Carbon Central

Generation

Smart Electric Transportation

Plug-in Hybrid Electric Vehicles

Real-Time, two-way communications

Small businesses to sell power

La technologie éolienne - opportunités• Concepts avancés des tours (plus haut, plus légers, auto-levants)• Concepts avancés de rotors (nouveaux matériaux, contrôles actifs et passifs,

conception structurelle améliorée)• Réduction des pertes d’énergie (diminuer la sensibilité des pales aux agents

externes, senseurs et systèmes de contrôle plus robustes, maintenance prédictive)

• Trains de puissance (diminution des boîtes de vitesse, génératrices à aimants permanents, nouveau matériaux, …)• Amélioration des processus de fabricationet du cycle de maturation de la technologie• Nouveaux concepts …


La technologie éolienne… au Canada• Adaptation des technologies éoliennes aux conditions

climatiques spécifiques du Canada – températures, givrage, fortes variations saisonnières

• Améliorer l’estimation du potentiel éolien, de la production d’énergie et de la prévision des vitesses de vent

– Améliorer la précision des données de vent– Meilleurs standards et procédures– Instruments de mesure adaptés

• Améliorer l’opération et la planification de la transmission d’énergie

– Nouvelles techniques pour la planification du transport d’énergie – Intégration des outils de prévision des conditions météorologiques


La technologie éolienne… au Canada• Développement des systèmes auxiliaires

pour augmenter le taux de pénétration de l’énergie éolienne (« smart grid »):– Nouvelles techniques de stockage

d’énergie– Systèmes énergétiques interrégionaux– Gestion de la demande

• Développement des petits systèmes:– Couplage éolien-diesel avec ou sans

stockage– Améliorer les performances et la fiabilité– Adopter des technologies et standards

de connexion– Réduire les coûts





plus?• Conclusion


Énergie éolienne – facteurs économiques

• Structure de coûts qui tient compte des facteurs spécifiques de l’énergie éolienne:– Coûts de production au point de raccordement;– Coûts de support en puissance et d’équilibrage;– Pertes de transport;– Pertes de distribution.

• Appuis financiers à la filière basés sur les externalités dont le marché ne tient pas encore compte:– Réduction des GES (taxe sur le carbone pas

encore complètement opérationnelle);– Développement régional et création d’emplois;– Risques environnementaux et pour la santé

humaine;– Coût de R&D passé dans les autres filières.


• Politiques énergétiques qui affectent les facteurs économiques:– Crédits de taxes à la production (PTC)– Prix fixes d’achat d’électricité de source renouvelable (feed-in tariff)– Standards sur les portefeuilles d’énergies renouvelables– Vente directe d’énergie renouvelable (basée sur un tarif volontaire)

• Politiques environnementales– Réduction des GES

• Facturation en temps-réel


Énergie éolienne – facteurs économiques






Énergie éolienne et environnement• Bilan énergétique net (ratio entre l’énergie nette produite et

l’énergie fossile consommée)


Énergie éolienne et environnement• Émissions des GES durant le cycle de vie


Énergie éolienne – impacts visuels

• Beau ou pas beau


http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Tehachapi_wind_farm_4.jpg

Énergie éolienne – impacts sonores• Peu ou beaucoup de bruit?


Énergie éolienne – impacts environnementaux

• Finalement, au-delà des chiffres « objectifs », une question de perception individuelle …

• La question: Est-ce que vous mettriez une éolienne « en arrière de votre cour »?







Énergie éolienne – acceptabilité sociale

• Le facteur critique de nombreux projets éoliens dans le monde

• A mené à l’abandon de plusieurs projets au Québec (de façon directe ou indirecte!) – Rivière du Loup, Ste-Luce, Aguanish

• Nombreuses études au Québec sur les sources de l’opposition de la population – le syndrome du « pas dans ma cour » s’est avéré un peu trop simplificateur pour expliquer le phénomène


• Principales sources de l’opposition aux projets éoliens au Québec:– Inadéquation perçue entre les retombés (économiques) et

les impacts subis - mode de propriété, mauvaise communication, priorisation d’un tarif bas par rapport aux redevances locales, etc.

– Processus décisionnel non-participatif durant tout le cycle de réalisation d’un projet


Énergie éolienne – acceptabilité sociale






Énergie éolienne et… le gouvernement

• La réaction facile: le gouvernement est responsable de tous les problèmes du développement éolien!

• La réalité est beaucoup plus nuancée:– La stratégie énergétique du Québec est le résultat d’un vaste

processus consultatif et le mode de développement de l’énergie éolienne répond à des décisions démocratiques

– Les effets négatifs de la stratégie ont été soit inconnus, soit leur importance a été négligée


Énergie éolienne et… le gouvernement• Résultats notables:

– Prix de l’énergie (éolienne) parmi les plus bas au monde– Aucun risque financier pour la population du Québec– Retombés régionales significatives– ...

• La question – quoi faire maintenant?– Faciliter le cadre réglementaire, tarifaire et financier pour les initiatives

individuelles et communautaires;– Continuer à former et informer la population;– Mettre en place des mécanismes permettant une (perception de)

« justice » économique (adéquation entre retombés et inconvénients subis) et procédurale (participation au processus de décision)







ENR 810 - Énergies renouvelables 42

Les fabricants et le contexte éolien Québécois

• Les appels d’offres d’Hydro-Québec ne sont pas le seul attrait en Amérique du Nord, le marché américain est en très forte croissance

• Les manufacturiers ne sont pas intéressés à transférer leur savoir faire ou leurs technologies

• Les efforts des manufacturiers en R&D au Québec sont minimes

• Les appels d’offres favorisent les grands projets• Actuellement ce sont les tours, les pales et les

coquilles en fibres de verre qui sont fabriqués au Québec

14/05/2018

ENR 810 - Énergies renouvelables 43

L’industrie Québécoise de l’éolien

Outre les entreprises de béton, de génie civil, de grutage et de pose de lignes électriques, mentionnons:

• GE Energy, Enercon, RePower• Marmen – fabrication des tours, des nacelles et assemblage (Matane, Trois-

Rivières)• LM Glassfiber (Gaspé – fabrication des pales)• Gentec (Québec, électronique de puissance)• Contrôle R.K. (tableaux haute tension)• Groupe Ohmega et CEMTA (Gaspésie, tours de mesure des vents)• DELSTAR (Montréal, générateurs)• Groupes internationaux établis au Québec: ABB, GE, Alstom, ...

14/05/2018






Conclusion• Encore une source d’énergie d’avenir au 21è siècle• Concurrence féroce du solaire à prévoir au cours des

décennies à venir• Potentiel éolien bine distribué• Fluctuations de l’énergie disponible• Besoin de contrôle et d’IA.


Documents

ENR810 – Énergies renouvelables L’énergie éolienne 2 · • Acceptabilité sociale – la clé du succès de chaque projet • Politique énergétique – les gouvernements