L'éolien au coeur de l'incontournable révolution énergétique
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ParBernard Saulnier (Auteur), Réal Reid (Auteur)
Livre numérique
- Éditeur québécois
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Le gisement éolien disponible au Québec représente 100 fois la production totale d’électricité actuelle du Québec en 2008. C’est le plus important gisement de toute l’Amérique et le deuxième plus important au monde?: son abondance et sa qualité sont exceptionnelles. C’est également le plus riche, et de loin, de tous les potentiels énergétiques du Québec.
Cet ouvrage décrit les atouts de l’éolien, ce mode de production d’avenir, grâce à une présentation détaillée de ses caractéristiques technologiques trop souvent sous-estimées, sinon escamotées. L’énergie éolienne est une option de production compétitive, mature et fiable. Ainsi, même au Québec où le coût de l’électricité est généralement considéré comme l’un des plus bas sur le continent nord-américain, l’électricité éolienne peut être produite à un prix compétitif avec celui des grandes filières énergétiques traditionnelles. L’exceptionnelle infrastructure de production hydraulique du Québec constitue incontestablement un partenaire de rêve de la production éolienne. Enfin, la filière éolienne possède toutes les qualités essentielles susceptibles de contribuer durablement à la stabilité des prix de l’énergie et à la sécurité des approvisionnements à long terme, avec le plus faible impact environnemental connu parmi toutes les filières.
Ce livre vise aussi à amener le lecteur à s’intéresser aux tenants et aboutissants de l’évolution du réseau électrique en illustrant comment les réseaux du monde entier intègrent des sources d’approvisionnement énergétique vertes dont l’éolien est aujourd’hui le fer de lance.
Il est temps de mettre en valeur le plus grand gisement énergétique dont dispose le Québec. La filière éolienne représente également un important vecteur de création d’emplois tout en permettant au Québec de réduire sa forte dépendance au pétrole importé qui grèvera de plus en plus lourdement sa balance des paiements ainsi que le budget annuel des citoyens. De plus, ce carburant de substitution, abondant, virtuellement illimité et disponible partout sur le territoire, restera gratuit.
Table des matières
| Couverture avant | 1 |
|---|---|
| Remerciements | 9 |
| Table des matières | 11 |
| Liste des figures | 18 |
| Liste des tableaux | 23 |
| Liste des encadrés | 24 |
| CONVENTIONS ET UNITÉS | 25 |
| Définitions | 28 |
| Préambule | 31 |
| Introduction | 35 |
| 1.1 Qualité de vie, approvisionnement énergétique et électricité | 36 |
| 1.2 Le défi de l’intégration : dans les coulisses du réseau électrique… | 37 |
| 1.3 Une évolution technologique réussie | 39 |
| 1.4 L’appropriation du gisement éolien: une vision économique durable | 42 |
| Chapitre 2. Technologie éolienne: un rappel historique / 2.1 Les grands jalons de l’histoire de l’énergie: de l’an 6000 av. J.-C. au XXe siècle | 43 |
| 2.2 Les grandes phases de l’histoire de l’éolien : du XIe au XXIe siècle | 46 |
| 2.3 Rôle de la R&D dans l’évolution de la technologie éolienne | 59 |
| Chapitre 3. Caractéristiques générales de la filière éolienne: technologie et industrie | 69 |
| 3.1 Qualité et disponibilité du gisement | 70 |
| 3.2 Concordance et synergie annuelle entre demande électrique et apports éoliens / 3.3 Présence de l’éolien durant les périodes de pointe | 71 |
| 3.4 Variabilité des apports éoliens | 73 |
| 3.5 Gestion des aléas de production et de demande | 78 |
| 3.6 Économique, structure de coûts et création d’emplois de l’éolien | 79 |
| 3.7 Délais de réalisation | 80 |
| 3.8 Impact environnemental de la filière | 81 |
| 3.9 Quelques statistiques sur l’état du marché de l’éolien | 92 |
| 3.10 Faits saillants de l’industrie éolienne mondiale | 94 |
| 3.11 Évolution et maturité de la technologie éolienne | 96 |
| 3.12 Projections de croissance du marché à l’horizon 2013 | 99 |
| Chapire 4. L’éolienne: aérodynamique, couple et puissance / 4.1 Qu’est-ce qu’une éolienne ? | 101 |
| 4.2 Aérodynamique 101 – Mécanismes de régulation de la puissance captée | 103 |
| 4.3 Profils aérodynamiques pour l’industrie éolienne | 108 |
| 4.4 Charges mécaniques au rotor | 110 |
| 4.5 Puissance contenue dans le vent | 111 |
| 4.6 Puissance et énergie / 4.7 Caractéristique puissance-vitesse d’une éolienne | 113 |
| 4.6 Puissance et énergie / 4.7 Caractéristique puissance-vitesse d’une éolienne | 113 |
| 4.8 Évaluation du productible d’un site et choix d’éolienne | 116 |
| 4.8 Évaluation du productible d’un site et choix d’éolienne | 116 |
| Chapitre 5. Estimation du productible et facteur d’utilisation d’une éolienne | 117 |
| Chapitre 5. Estimation du productible et facteur d’utilisation d’une éolienne | 117 |
| 5.1 Fonction de distribution de probabilité de Weibull | 118 |
| 5.1 Fonction de distribution de probabilité de Weibull | 118 |
| 5.2 Fonction de distribution de probabilité de Rayleigh | 119 |
| 5.2 Fonction de distribution de probabilité de Rayleigh | 119 |
| 5.3 Productible (MWh/année), énergie spécifique (kWh/m2/an) | 120 |
| 5.3 Productible (MWh/année), énergie spécifique (kWh/m2/an) | 120 |
| 5.4 Le Facteur d’Utilisation (FU) | 124 |
| 5.4 Le Facteur d’Utilisation (FU) | 124 |
| Chapitre 6. Prospection du gisement éolien et évaluation de son potentiel | 129 |
| Chapitre 6. Prospection du gisement éolien et évaluation de son potentiel | 129 |
| 6.1 Mesures des vents sur site | 131 |
| 6.1 Mesures des vents sur site | 131 |
| 6.2 Évaluation préliminaire du gisement éolien : modèles | 137 |
| 6.2 Évaluation préliminaire du gisement éolien : modèles | 137 |
| 6.3 Le gisement éolien québécois en quelques chiffres | 142 |
| 6.3 Le gisement éolien québécois en quelques chiffres | 142 |
| Chapitre 7. Vent, terrain et climat: conception et réalisation de centrales éoliennes / 7.1 Physique du vent | 149 |
| Chapitre 7. Vent, terrain et climat: conception et réalisation de centrales éoliennes / 7.1 Physique du vent | 149 |
| 7.2 Choix de sites : caractéristiques du vent et conception éolienne | 153 |
| 7.2 Choix de sites : caractéristiques du vent et conception éolienne | 153 |
| 7.3 Étapes de réalisation d’un projet de centrale éolienne | 161 |
| 7.3 Étapes de réalisation d’un projet de centrale éolienne | 161 |
| 7.4 Les composants d’un projet éolien réussi : économique, social et environnement | 164 |
| 7.4 Les composants d’un projet éolien réussi : économique, social et environnement | 164 |
| 7.5 Logiciels de conception de projets de centrales éoliennes | 168 |
| 7.5 Logiciels de conception de projets de centrales éoliennes | 168 |
| Chapitre 8. Paramètres financiers et coût de production d’une centrale éolienne | 171 |
| Chapitre 8. Paramètres financiers et coût de production d’une centrale éolienne | 171 |
| 8.1 Calcul du productible (production escomptée d’une éolienne) | 173 |
| 8.1 Calcul du productible (production escomptée d’une éolienne) | 173 |
| 8.2 Montage financier : fonds propres, emprunts et facteur d’actualisation | 177 |
| 8.2 Montage financier : fonds propres, emprunts et facteur d’actualisation | 177 |
| 8.3 Le coût installé des équipements | 181 |
| 8.3 Le coût installé des équipements | 181 |
| 8.4 Les frais d’opération et d’entretien / 8.5 Calcul du coût de production d’un complexe éolien | 184 |
| 8.4 Les frais d’opération et d’entretien / 8.5 Calcul du coût de production d’un complexe éolien | 184 |
| 8.6 Exemple de calcul de rentabilité financière | 187 |
| 8.6 Exemple de calcul de rentabilité financière | 187 |
| 8.7 L’importance du montage financier | 191 |
| 8.7 L’importance du montage financier | 191 |
| 8.8 Coût de capital moyen | 193 |
| 8.8 Coût de capital moyen | 193 |
| 8.9 Comparaison du coût de financement des filières | 201 |
| 8.9 Comparaison du coût de financement des filières | 201 |
| Chapitre 9. Planifier l’intégration et l’exploitation de la production éolienne dans un réseau électrique | 207 |
| Chapitre 9. Planifier l’intégration et l’exploitation de la production éolienne dans un réseau électrique | 207 |
| 9.1 Le réseau électrique, un organisme dynamique : son système de commande | 209 |
| 9.1 Le réseau électrique, un organisme dynamique : son système de commande | 209 |
| 9.2 Rappel sur la variabilité et l’intermittence: quiproquos éoliens | 214 |
| 9.2 Rappel sur la variabilité et l’intermittence: quiproquos éoliens | 214 |
| 9.3 Les limites à la pénétration éolienne dans un réseau électrique: la flexibilité du réseau | 224 |
| 9.3 Les limites à la pénétration éolienne dans un réseau électrique: la flexibilité du réseau | 224 |
| 9.4 Intégration au réseau électrique et gestion des apports énergétiques: stabilité et sécurité du réseau électrique au quotidien | 233 |
| 9.4 Intégration au réseau électrique et gestion des apports énergétiques: stabilité et sécurité du réseau électrique au quotidien | 233 |
| 9.5 De quelle variabilité parlez-vous ? | 243 |
| 9.5 De quelle variabilité parlez-vous ? | 243 |
| 9.6 La planification du réseau électrique : évolution technologique et nouveaux investissements | 247 |
| 9.6 La planification du réseau électrique : évolution technologique et nouveaux investissements | 247 |
| 9.7 Opération et exploitation du réseau en temps réel : aléas divers | 256 |
| 9.7 Opération et exploitation du réseau en temps réel : aléas divers | 256 |
| 9.8 L’évolution du réseau électrique (cas du transport) | 276 |
| 9.8 L’évolution du réseau électrique (cas du transport) | 276 |
| 9.9 Vers une plus grande contribution de l’éolien dans le portefeuille énergétique des réseaux électriques | 281 |
| 9.9 Vers une plus grande contribution de l’éolien dans le portefeuille énergétique des réseaux électriques | 281 |
| Chapitre 10. Les marchés de l’industrie éolienne | 283 |
| Chapitre 10. Les marchés de l’industrie éolienne | 283 |
| 10.1 Prix d’achats prescrits vs quotas-appels d’offres : la carotte et le bâton | 284 |
| 10.1 Prix d’achats prescrits vs quotas-appels d’offres : la carotte et le bâton | 284 |
| 10.2 Micro-électrification (fermes, villégiature et sites isolés) | 291 |
| 10.2 Micro-électrification (fermes, villégiature et sites isolés) | 291 |
| 10.3 Réseaux non reliés (Grand-Nord, Îles) : l’idée du réseau d’énergie | 294 |
| 10.3 Réseaux non reliés (Grand-Nord, Îles) : l’idée du réseau d’énergie | 294 |
| 10.4 Grandes centrales éoliennes : de 10 à 1 000 MW et plus | 295 |
| 10.4 Grandes centrales éoliennes : de 10 à 1 000 MW et plus | 295 |
| 10.5 Options d’utilisation de l’éolien pour un propriétaire foncier | 296 |
| 10.5 Options d’utilisation de l’éolien pour un propriétaire foncier | 296 |
| 10.6 Systèmes hybrides : des réseaux autonomes à la production distribuée | 300 |
| 10.6 Systèmes hybrides : des réseaux autonomes à la production distribuée | 300 |
| 10.7 Exemples de systèmes hybrides | 305 |
| 10.7 Exemples de systèmes hybrides | 305 |
| 10.8 Systèmes hybrides : leçons et perspectives grand réseau | 308 |
| 10.8 Systèmes hybrides : leçons et perspectives grand réseau | 308 |
| Chapitre 11. Les éléments de coûtdes nouveaux approvisionnements énergétiques | 321 |
| Chapitre 11. Les éléments de coûtdes nouveaux approvisionnements énergétiques | 321 |
| 11.1 Marchés 101: prix, coût, réglementation, autorité réglementaire et tarification, termes de base du commerce | 322 |
| 11.1 Marchés 101: prix, coût, réglementation, autorité réglementaire et tarification, termes de base du commerce | 322 |
| 11.2 Logique des investissements dans un réseau électrique: catégories générales de coûts | 326 |
| 11.2 Logique des investissements dans un réseau électrique: catégories générales de coûts | 326 |
| 11.3 Base de comparaison économique pour les nouveaux projets de production | 330 |
| 11.3 Base de comparaison économique pour les nouveaux projets de production | 330 |
| 11.4 Optimisation économique et évolution technologique du réseau | 344 |
| 11.4 Optimisation économique et évolution technologique du réseau | 344 |
| Chapitre 12. Éolien et électricité : de nouveaux horizons pour le Québec | 347 |
| Chapitre 12. Éolien et électricité : de nouveaux horizons pour le Québec | 347 |
| 12.1 Orientation A – Marché intérieur : fournir l’énergie nécessaire à la croissance de la demande interne québécoise | 351 |
| 12.1 Orientation A – Marché intérieur : fournir l’énergie nécessaire à la croissance de la demande interne québécoise | 351 |
| 12.2 Orientation B – Marchés d’exportation – fournir l’énergie nécessaire pour accroître et/ou stabiliser la capacité d’exportation d’électricité | 372 |
| 12.2 Orientation B – Marchés d’exportation – fournir l’énergie nécessaire pour accroître et/ou stabiliser la capacité d’exportation d’électricité | 372 |
| 12.3 Orientation C – Substitution fossile-éolien, chauffage :fournir l’énergie nécessaire pour substituer la chauffe électrique à la chauffe au gaz et au pétrole | 375 |
| 12.3 Orientation C – Substitution fossile-éolien, chauffage :fournir l’énergie nécessaire pour substituer la chauffe électrique à la chauffe au gaz et au pétrole | 375 |
| 12.4 Orientation D – Marchés des Transports terrestres : à plus long terme, fournir l’énergie nécessaire pour remplacer le pétrole dans le domaine des transports au Québec | 385 |
| 12.4 Orientation D – Marchés des Transports terrestres : à plus long terme, fournir l’énergie nécessaire pour remplacer le pétrole dans le domaine des transports au Québec | 385 |
| 12.5 Bilan des retombées | 391 |
| 12.5 Bilan des retombées | 391 |
| 12.6 En résumé | 394 |
| 12.6 En résumé | 394 |
| Conclusion | 397 |
| Conclusion | 397 |
| Annexe A. Types d’éoliennes | 401 |
| Annexe A. Types d’éoliennes | 401 |
| Annexe B. Portrait, en décembre 2008, de la capacité éolienne anticipée au Québec en 2015 (AO-3 exclus) | 411 |
| Annexe B. Portrait, en décembre 2008, de la capacité éolienne anticipée au Québec en 2015 (AO-3 exclus) | 411 |
| Annexe C. Notes de calcul se rapportant au chapitre 12 | 417 |
| Annexe C. Notes de calcul se rapportant au chapitre 12 | 417 |
| Bibliographie | 427 |
| Bibliographie | 427 |
| Couverture arrière | 432 |
| Couverture arrière | 432 |
Accessibilité
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Avis et commentaires
Compléments
Détails du livre
- Éditeur
- éditions Multimondes
- Catégorie
- Énergie
- Parution
- Juin 2011
- Pages
- 432
- Chapitres
- 158
- Langue
- Français
- ISBN Papier
- 9782895441458
- ISBN PDF
- 9782895443575