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Analyse de projets de centrale éolienne. Cours d’analyse de projets d'énergies propres. Éolienne de grande puissance. Photo : Nordex AG. © Minist re de Res s ources naturelles Canada 2001 – 2004. Objectifs. Réviser les principes de base des centrales éoliennes

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Presentation Transcript


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Analyse de projets de centrale éolienne

Cours d’analyse de projets d'énergies propres

Éolienne de grande puissance

Photo : Nordex AG

© Ministrede Ressources naturelles Canada 2001 – 2004


Objectifs l.jpg

Objectifs

  • Réviser les principes de base des centrales éoliennes

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

  • Présenter le modèle RETScreen® pour les projets de centrale éolienne


Qu est ce que les centrales oliennes fournissent l.jpg

Qu’est-ce que les centrales éoliennes fournissent?

  • Électricité pour

    • Les réseaux centraux

    • Les réseaux isolés

    • Les systèmes hors réseau

    • Le pompage de l’eau

      …mais aussi…

    • Renfort pour les réseaux fragiles

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

    • Réduction des pertes de transmission et de distribution

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

Photo : Warren Gretz/ NREL Pix


Description d une olienne l.jpg

Schéma d’une éolienne à axe horizontal

Description d’une éolienne

  • Composants

    • Rotor

    • Multiplicateur (boîte de vitesses)

    • Tour

    • Fondation

    • Système de commande

    • Générateur

  • Types

    • À axe horizontal

      • Les plus utilisées

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

    • À axe vertical

      • Les moins utilisées


Utilisation de l nergie olienne l.jpg

Utilisation de l’énergie éolienne

  • Hors réseau

    • Petites éoliennes (50 W à 10 kW)

    • Chargement de batteries

    • Pompage de l’eau

  • Réseau isolé

    • Éoliennes de 10 à 200 kW

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

    • Taux de pénétration élevé ou bas

  • Réseau central

    • Éoliennes de 200 kW à 2 MW

    • Parcs éoliens de plusieurs machines

Hors réseau, éolienne de 10 kW, Mexique

Photo : Charles Newcomber/ NREL Pix


Tapes d un projet de centrale olienne l.jpg

Étapes d’un projet de centrale éolienne

  • Évaluation du potentiel éolien

  • Évaluation environnementale

  • Approbation réglementaire

  • Conception

  • Construction

    • Chemin d’accès

    • Ligne électrique

    • Postes de raccordement

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

Photo : GPCo Inc.

Poste de raccordement, Californie, États-Unis

Photo : Warren Gretz/NREL Pix


Potentiel olien l.jpg

Potentiel éolien

  • Des moyennes élevées de vitesses du vent sont essentielles

    • Une moyenne annuelle minimum de 4 m/s est nécessaire

    • Les gens ont tendance à surestimer les vitesses du vent

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

  • Exemples de bons potentiels

    • Régions côtières

    • Crêtes de longues pentes

    • Cols

    • Terrains découverts

    • Vallées où le vent s’engouffre

  • Typiquement plus venteux…

    • En hiver qu’en été

    • Le jour que la nuit


Co ts d une centrale olienne l.jpg

Coûts d’une centrale éolienne

  • Parcs éoliens

    • 1 500 $/kW installé

    • Exploitation et entretien : 0,01 $/kWh

    • Prix de vente : 0,04-0,10 $/kWh

  • Éolienne unique et réseau isolé

    • Coûts plus élevés(projets plus particuliers)

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

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

    • Pales du rotor ou multiplicateur (boîte de vitesses)


Enjeux d un projet de centrale olienne l.jpg

Enjeux d’un projet de centrale éolienne

  • Les coûts de production sont dramatiquement réduits par un bon potentiel éolien

    • Une bonne évaluation du potentiel éolien est avantageuse

  • Sources additionnelles de revenus

    • Crédits gouvernementaux ou de l’utilité publique ou primes pour énergie verte

    • Vente de crédits pour réductions d’émissions

  • Contraintes et critères

    • Approbation environnementale

    • Accueil favorable de la population locale

    • Raccordement au réseau et capacité de transmission

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

Éolienne du parc éolien Le Nordais, Québec, Canada


Exemples europe et tats unis centrale olienne en r seau central l.jpg

Exemples : Europe et États-UnisCentrale éolienne en réseau central

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

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

Parc éolien côtier, Danemark

Photo : Danmarks Tekniske Universitet

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

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

Par éolien à Palm Springs, Californie, É-U

Photo : Warren Gretz/ NREL Pix


Exemples inde et canada centrale olienne en r seau isol l.jpg

Exemples : Inde et CanadaCentrale éolienne en réseau isolé

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

    • Les éoliennes réduisent la consommation de diesel

  • La fiabilité et l’entretien sont importants

Éolienne de 50 kW, Nunavut, Canada

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

Photo : Paul Pynn/ Atlantic Orient Canada

Photo : Phil Owens/ Nunavut Power Corp.


Exemples tats unis br sil et chili centrale olienne hors r seau l.jpg

Exemples : États-Unis, Brésil et ChiliCentrale éolienne hors réseau

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

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

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

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

Énergie pour une tour de

télécommunication, Arizona, É-U

Système hybride d’énergie

éolienne, Chili

Énergie pour un village

éloigné, Brésil

Photo : Roger Taylor/ NREL Pix

Photo : Arturo Kunstmann/ NREL Pix

Photo : Southwest Windpower/ NREL Pix


Mod le retscreen pour les projets de centrale olienne l.jpg

Modèle RETScreen® pour les projets de centrale éolienne

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

    • Réseau central, réseau isolé et hors réseau

    • Éoliennes uniques ou parcs éoliens

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

  • RETScreen® nécessite seulement1 donnée moyenne de vitesse duvent contre 8 760 pour lesmodèles de simulation horaires

  • Non couvert actuellement :

    • Système autonome nécessitant unstockage


Calculs retscreen centrale olienne l.jpg

Calculs RETScreen® : centrale éolienne

Voir le e-Manuel

Analyse de projets d’énergies propres :

Manuel d’ingénierie et d’études de cas RETScreen®

Chapitre Analyse de projets de centrale éolienne


Exemple validation du mod le retscreen pour les projets de centrale olienne l.jpg

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

  • Comparaison de RETScreen® avec le modèle de simulation horaire HOMER

    • 10 éoliennes de 50 kW chacune installées à Kotzebue, Alaska

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

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


Conclusions l.jpg

Conclusions

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

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

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

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

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


Questions l.jpg

Questions?

Module Analyse de projets de centrale éolienne

Cours d’analyse de projets d’énergies propres RETScreen® International

Pour plus d’information visitez le site Web de RETScreen à :

www.retscreen.net


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