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autonomes autonomes - Ressources naturelles Canada

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1. Veuillez ajouter vos commentaires ou vos suggestions Si j installais un syst me il serait destin Une maison de campagne ou un chalet Une ferme Une communaut loign e Autre Veuillez nous indiquer votre nom et votre adresse en lettres majuscules s v p Nom Rue Ville Province Code postal T l phone Courriel Veuillez envoyer le formulaire rempli l adresse suivante Ressources naturelles Canada Division de l nergie renouvelable et lectrique Direction des ressources nerg tiques 580 rue Booth 17 tage Ottawa Ontario K1A 0E4 T l copieur 613 995 0087 53 54 Notes 55 56 Notes Canad
2. 44 Annexe D Feuille de travail n 3 Estimation des co ts 45 Annexe E Feuille de travail n 4 Renseignements sur les distributeurs 46 Annexe F Utilisation de la m thode de la valeur actualis e nette pour valuer un projet et Comparaison des co ts unitaires d nergie 47 GIOSSAIrR 4 52 mme ouest DES donnent Due UE etes 50 Sondage des lecteurs 5 63 sorgia peres OS VAS node les Cire oi ea a Tes 52 propos de ce guide Ce guide de l acheteur de syst mes oliens autonomes vous aidera d terminer si l nergie olienne pr sente Ce guide n a pour objet ni de montrer comment installer un syst me olien ni de fournir toute l information permettant de une solution int ressante dans votre cas a pour objet d exposer les rudiments de l nergie olienne de donner l acheteur des indications qui l aideront a d terminer ses besoins nerg tiques de l aider d couvrir si l nergie olienne peut en principe r pondre ces besoins de d crire les composants d un syst me olien de permettre d tablir au point de vue conomique le bien fond de l utilisation de l nergie olienne dans son cas de donner quelques exemples pratiques de syst mes oliens d terminer si l nergie olienne apporte une solution tel cas Les syst mes oli
3. 175 436 786 8613 0 0 0 0 2 831 0 0 0 170 0 11 228 1 456 10 000 3 416 6 529 Total 11 444 12 684 Co ts initiaux remplacement de l quipement et co ts annuels Hypoth ses relatives au tableau 2 e Syst mes avec batteries le co t de l quipement et du mat riel com prend le co t initial du mat riel et le co t du remplacement tous les cinq ans des batteries Syst me du groupe g n rateur diesel le co t de l quipement et du mat ria comprend le co t du remplacement tous les trois ans du g n rateur Projet de branchement au r seau le branchement co te 5 000 par kilom tre les co ts d exploitation et d entretien EE sont nuls les co ts annuels tiennent compte d une hausse de 6 par an du co t du kWh fourni par le r seau le branchement au r seau co te 13 416 13 532 16 mois et le kWh d lectricit est factur par le service public 0 08 kWh e Tous les syst mes le taux annuel d inflation qui s applique aux co ts d entretien au co t des batteries et aux frais de branche ment au r seau est de 3 le taux d actualisation utilis pour le calcul de la VNA est de 6 Comparaison des co ts unitaires d nergie Syst me olien de 500 W avec batteries Branchement au r seau par une ligne de 2 km de long Production d nergie La quantit d nergie produite
4. Sp cification batterie cellules ouvertes Type cellule p cher toute d charge excessive Les syst mes oliens peuvent recevoir de nombreux types de batteries Les plus conomiques sont habituellement les batteries La taille de votre syst me olien est galement importante II peut tre tentant pour des raisons d conomie de choisir des batteries de faible capacit mais l usage la profondeur de d charge impos e aux batteries sera sans doute trop lev e et il faudra les remplacer pr matur ment Si la taille des batteries est bien choisie celles ci doivent avoir une dur e de vie de Exemples Importance Pr cise les caract ristiques d utilisation les tensions de charge et les exigences d entretien Description Dimension 0 3 x 0 175 x 0 200 Tension 12 V c c Volts c c Pr cise le nombre de batteries en Volts c c Habituellement s rie n cessaire pour fournir la tension 2 6 12 24 ou 48 requise par le syst me Capacit 115 Ah p riode Indique la quantit d nergie contenue Amp res heures Le nombre nominale de 20 heures dans la batterie a une temp rature d amp res de la charge nominale pr cis e et pendant une p riode multipli par le nombre d heures de d charge de 8 ou de 20 heures pendant lesquelles la charge d termine le temps pendant lequel la est appliqu e Voir a la page charge peut tre maintenue
5. 6 m s 22 km h Mod r 7 m s 25 km h Bon 8 m s 29 km h Excellent A Figure 9 Un petit syst me olien de 25 RVV Wenvor Vergnet install Collingwood Ontario produit de l lectricit pour une maison de campagne Photographie offerte gracieusement par Wenvor Technologies Inc la vitesse du vent 10 m tres du sol les donn es du SEA ne vous seront pas d une grande utilit en ce qui concerne les vitesses plus de 10 m tres du sol et elles ne vous renseigneront pas davantage sur les micro conditions qui r gnent l endroit qui vous int resse En g n ral les oliennes doivent tre install es dans des endroits d gag s o elles sont expos es aux vents dominants L endroit doit se trouver si possible au sommet d une colline ou sur une cr te car la vitesse du vent aug mente a mesure qu on s loigne du sol En installant un syst me olien sur le versant au vent 19 Cartes des ressources canadiennes d nergie olienne On peut obtenir des exemplaires du rapport d Environnement Canada intitul Cartes des ressources en nergie olienne au Canada ARD 92 003 F l adresse suivante Gary Beaney Sp cialiste des services climatiques Centre climatologique canadien 4905 ave Dufferin Downsview Ontario M3H 5T4 T l phone 416 739 4328 T l copieur 416 739 4446 d une colline plut t que sur son versant sous le v
6. d marrage manuel Si vous r pondez n gativement la question la combinaison olienne batteries d appoint fera l affaire Nous avons inclus la page 44 la Feuille de travail n 2 intitul e Choisir les ACS qui vous aidera choisir les ACS qui compl teront votre syst me si n cessaire vous trouverez au chapitre 3 la descrip tion de ces composants 26 6 Syst mes oliens hybrides e Les syst mes hybrides constituent une source fiable d lectricit e Quelques conseils pour vous aider d terminer si un syst me hybride apporte la solution votre cas Si l valuation pr liminaire dont il est question dans le dernier chapitre indique que vous avez besoin d une source fiable d lectricit 24 heures sur 24 tous les jours de l ann e vous devez envisager l installation d un syst me hybride Les syst mes hybrides tirent l lectricit de plus d une source d nergie ce qui assure la fiabilit de l alimentation lectrique Les sources d lectricit qui peuvent tre combin es avec l nergie olienne sont diverses les capteurs d nergie solaire les g n rateurs diesel ou essence et m me l hydro lectricit Les syst mes hybrides sont beaucoup plus complexes que A Ce relais radio lectrique loign situ Kananaskis Alberta utilise l nergie olienne et l nergie solaire pour produire de l lectricit Photographie offerte gracieusem
7. dire qu on peut extraire Batteries forte profondeur de d charge pour les syst mes oliens Piles cellules ouvertes c est le type de batteries le plus courant les bouchons des cellules s enl vent pour qu on puisse y ajouter de l eau distill e elles ne co tent pas cher ont une longue dur e de vie et r sistent la surcharge Piles cellules scell es ce sont des batteries sans entretien qui ne requi rent pas d apport d eau mais qui peuvent tre endommag es par la surcharge Piles recombinante immerg e elles ne requi rent pas d eau sont plus au plomb forte PDD Les batteries d automobiles batteries au plomb con ues pour le d marrage l clairage et l allumage ont une PDD trop faible et install es dans un syst me olien elles risquent de faire d faut pr matur ment Pour conna tre les types de batteries qui conviennent consultez l encadr ci contre co teuses peuvent tre endommag es par la surcharge mais ne causent pas de d versement d acide Batteries lectrolyte g lifi elles ne requi rent pas d eau sont plus co teuses peuvent tre endommag es par la surcharge peuvent tre mont es dans diff rentes positions et ne causent pas de d versement d acide 80 p cent de leur nergie sans risquer de r duire leur dur e de vie De nombreuses batteries sont munies d un dispositif qui coupe le courant lorsque la tension devient trop faible pour em
8. tude de pr faisabilit tude de faisabilit laboration du projet Ing nierie Transport Construction de la route d acc s rection et installation Impr vus Co t total des services de planification et d installation Total des co ts initiaux Co ts annuels Fr quence ann es Co t total de remplacement Co t total annuel EE olienne annuel EE batteries annuel EE groupe g n rateur remise en tat incluse annuel Carburant et lubrifiant du g n rateur annuel Remplacement des batteries Remplacement du groupe g n rateur Remplacement d autres pi ces Divers Total des co ts annuels 45 Annexe E Feuille de travail n 4 Renseignements sur les distributeurs Distributeur 1 Distributeur 2 Distributeur 3 Adresse N de t l phone N de t l copieur Personne ressource N d ann es dans les affaires Qualifications Ant c dents Connaissance des codes des r glements locaux concernant les installations lectriques etc Caract ristiques techniques et prix d taill s R f rences Manuel du syst me Rapports des essais effectu s sur l quipement disponible Exp rience satisfaisante Services offerts Installation Soutien de garantie Entretien Prix Modalit s de pa
9. nement le gel endommage les cellules Il ne faut pas d passer les taux de charge et de d charge des batteries L utilisation d interrupteurs de fusibles et de disjoncteurs sp ciaux contribue assurer le fonctionnement s curi taire des syst mes de batteries Les batteries au plomb non scell es exigent un entretien r gulier qui consiste essentiellement r tablir le niveau d eau dans les cellules et v rifier l tat de charge des batteries Les batteries non scell es peuvent d gager de l hydrog ne les enceintes doivent tre ventil es quip es de syst mes de contr le simples qui assurent un fonction nement s curitaire et fiable Les syst mes plus complexes demandent plus d entretien La plupart des fabricants offrent leurs services pour l entretien des oliennes qu ils vendent Le fabricant doit en tout cas fournir l acheteur le d tail de la proc dure et du programme d entretien La plupart des oliennes peuvent fonctionner pendant de longues p riodes sans n cessiter de r para tions Elles demandent un entre tien mineur une fois par trimestre ou deux fois par an et un entretien plus complet une fois par an L entretien peut se r sumer v rifier simplement les niveaux d huile ce que tout le monde est capable de faire mais il peut gale ment comprendre la v rification du jeu entre dents des engrenages ou le r glage du pas des pales taches qui requi rent une expert
10. Dans ce cas ci 3 900 wattheures divis s par 24 volts donnent 162 5 amp res heures Mais comme la capacit des batteries doit tre doubl e puisqu on ne peut soutirer plus de 50 p cent de leur capacit totale la PDD tant de 50 vous aurez besoin de batteries qui auront une capacit nominale de 325 amp res heures 162 5 x 2 En fait il est pr f rable d arrondir ce chiffre 400 amp res heures Utilisation de l nergie olienne Un syst me autonome de petite taille install dans le sud de l Alberta permet une ferme de fonctionner ind pendamment du r seau Auparavant la ferme tait reli e au r seau mais le propri taire a voulu disposer d une source d lectricit autonome et r duire l impact environnemental de sa ferme et de l utilisa tion d nergie dans la maison Le syst me olien de la ferme produit l lectricit n cessaire aux besoins de la maison qui abrite une famille de quatre personnes de l atelier du puits et de l clairage ext rieur La cr te de charge atteint environ 5 kW La carte du vent du Canada montre que dans la r gion la vitesse annuelle moyenne du vent est de 18 km h 5 m s 10 m du sol L lectricit est produite par une olienne de 10 kW install e sur une tr s haute tour de 33 m tres L lectricit produite par l olienne est redress e c d que le c a est transform en c c en c c de 48 volts pour tre stock e dans des batteries
11. Vous pouvez d terminer la rentabilit des plus petits syst mes o les co ts annuels r currents sont relativement Cette m thode peut s av rer utile dans certaines circonstances mais ele ne convient pas si les co ts annuels ou les conomies annuelles sont importants ou s ils pr sentent de fortes variations 32 La formule de calcul de la p riode de remboursement est la suivante p riode de remboursement en ann es co t du syst me install conomies annuelles Un exemple est donn dans l encadr ci dessous Analyse conomique plus approfondie D autres moyens permettent d tablir des comparaisons plus pr cises entre les co ts des diff rentes solutions en fonction du temps Certaines m thodes sont relativement complexes Si vous tes int ress s dans cette m thode consultez l Annexe F Utilisation de la valeur nette actualis e VNA pour valuer un projet et Comparaison des co ts unitaires d nergie M thode de la p riode de remboursement Les besoins en nergie d un chalet isol sont d environ 2 kWh par jour Une oli enne de 500 W install e sur une tour de 20 m tres de haut et dont les batteries ont une capacit de 220 Ah co te environ 7 500 Les co ts d exploitation et d entretien annuels et le co t de remplacement tous les cing ans des batteries quivalent environ 5 du co t en capital c est dire 7 500 x 5 96 375 Une autre solution
12. nerg tiques Approfondissez le sujet en r pon dant aux questions suivantes 1 Quelle est la vitesse annuelle moyenne du vent sur mon site une distance d ter min e du sol 2 Quelles sont les fluctuations de la vitesse moyenne du vent en fonction de la hauteur 3 Combien de temps durent les p riodes pendant lesquelles le vent a une certaine vitesse et quelle fr quence se pr sentent t elles en parti culier les p riodes pendant lesquelles la vitesse du vent est inf rieure la vitesse d en clenchement et les p riodes pendant lesquelles la vitesse du vent est sup rieure la vitesse de d clenchement 4 Ces donn es justifient elles que j aille de l avant Note cette tape marque le point o vous devez d cider si vous allez de l avant ou non Etape 2 Evaluer les besoins en nergie Lorsque vous d terminez la quantit d nergie dont vous avez besoin vous r pondez en r alit deux questions La premi re quelle est la quantit totale d nergie dont j ai besoin au cours d une ann e pour faire fonctionner tous les lectrom nagers et l quipement que mon syst me olien doit alimenter La deuxi me quelle est la cr te de puissance que je dois pr voir Quels appareils votre olienne doit elle faire fonctionner Vous devez d terminer les appareils que l ectricit produite par votre syst me olien de petite taille doit alimenter Certains lectr
13. optimale du syst me olien ainsi que la taille et la configuration des composants en se basant sur les r sultats des valuations Son assistance est d autant plus importante que le syst me est complexe S lection et co t de l quipement en se basant sur exp rience l expert peut d terminer l quipe ment le mieux adapt la conception de votre syst me Estimation des co ts et arrange ments financiers l valuation conomique et la conception du syst me d finitif d boucheront sur des estimations de co ts pr cises qui vous apprendront si votre projet requiert un financement et dans l affirma tive de quel ordre de grandeur Installation entretien et d pannage l importance de l intervention d un expert dans ce domaine cro t avec la taille et la complexit du syst me Choix d un fournisseur Les fabricants et les distributeurs de syst mes oliens sont une source pr cieuse de renseigne ments Les fournisseurs se sp cialisent dans les diff rents types de sys t mes et il s en trouve certaine ment un qui poss de l exp rience Distributeurs ou fabricants Les distributeurs locaux connaissent mieux les conditions locales et ils sont mieux plac s que le fabricant loign pour offrir des services Les distributeurs peuvent galement offrir des syst mes produits par plusieurs fabricants diff rents voulue dans la conception et l installation du type de s
14. qu on peut d caler par rapport l axe vertical pour assurer la r gula tion de la puissance et de la vitesse du rotor Des m canismes sp ciaux de d verrouillage permettent aussi de se servir du syst me lacet pour faire pivoter les oliennes axe horizontal et les sortir de l influence des vents forts lorsqu ils risquent de les endommager Syst mes de contr le et de protection Les diff rents syst mes de contr le vont du simple interrupteur aux fusibles et aux r gulateurs de charge des batteries et aux sys t mes informatis s qui contr lent les syst mes lacet et les freins Le degr de perfectionnement du syst me de contr le et de pro tection d pend de l application pr vue de l olienne et du syst me nerg tique qu elle alimente Il importe de conna tre certains termes cl s utilis s dans les des criptions et les sp cifications des oliennes Le tableau de la page suivante contient les termes que l on trouve le plus souvent dans la documentation du fabricant concernant les cas types de mini syst me produisant du courant continu Sp cifications Puissance nominale Exemples de donn es Importance Puissance de sortie maximale calcul e normalement pour des vitesses de vent de 12 15 m s c d de 40 50 km h utilis e pour d terminer la dimension des fils et des l ments de contr le en fonction du courant maximal qui les traversera watts ou kW Vites
15. quiper un syst me olien des composants suivants par souci de s curit ou pour r pondre des besoins particuliers Chargeur de batterie Certains g n rateurs peuvent charger des batteries s ils poss dent une sortie cet effet dans le cas contraire il faut pr voir l achat d un chargeur de batterie Certains onduleurs peuvent galement servir charger des batteries Redresseur Le redresseur convertit le c a en c c On utilise souvent les redresseurs comme appoints aux batteries dans les syst mes oliens quip s de g n rateurs de c a car le c a produit par le g n rateur doit tre converti en c c pour tre stock dans les batteries en vue des p riodes de grand vent Sectionneur L installation de sectionneurs de disjoncteurs de fusibles et d autres dispositifs de protection recommand s par le fabricant et exig s par le code de l lectricit est indispensable au fonctionnement s curitaire du syst me Ces dispositifs isolent l olienne des batteries et les batteries de l onduleur et de la charge Ils peuvent galement prot ger le syst me contre les dommages caus s par d autres ph no m nes Le sectionneur permet d effectuer en toute s curit les travaux d entretien ou de modification du syst me quipement de surveillance M me les plus l mentaires ACS doivent comprendre des dispositifs qui permet tent de surveiller le fonctionnement de l quipement L quipement standard de survei
16. rents types de syst mes oliens e TIl est n cessaire de disposer de diff rents types de syst mes si l on veut r pondre aux besoins de toute nature e La gamme des syst mes va des syst mes de tr s petite taille aux syst mes connect s au r seau Ce guide traite principalement des syst mes non connect s au r seau c est dire des syst mes oliens qui ne sont pas reli s au r seau principal d lectricit le r seau municipal par exemple Les changements qui surviennent dans le mode d exploitation des services publics d lectricit ouvrent toutefois de nouvelles voies dans ce domaine nous traiterons bri vement de cet aspect la fin de cette section Questions de terminologie Les syst mes oliens qui produisent de l lectricit sont souvent appel s a rog n rateurs Pour les besoins de ce guide tous les syst mes qui captent ou convertissent l nergie olienne seront appel s syst mes oliens Syst mes non con nect s au r seau Les syst mes de petite taille non connect s au r seau peuvent tre autonomes s ils ne fournissent que l lectricit provenant de la conversion de l nergie olienne ou hybrides s ils fournissent de l lectricit provenant de l nergie olienne ainsi que d une autre source qui rem die au manque de vent Les syst mes autonomes peuvent fournir de l nergie olienne m canique ou lectrique et ils sont souvent quip s d un
17. 1 kW avec batteries Co t initial Co ts permanents et annuels Co t initial Co ts permanents et annuels quipement mat riel amp services Remplacement des batteries tous les 5 ans EE annuels 3 du co t du syst me quipement mat riel amp services Remplacement des g n rateur tous les 3 ans Remplacement des batteries tous les 5 ans EE annuels 3 du co t du syst me Carburant et huile par an 7480 2280 194 200 206 212 219 225 232 239 246 254 261 269 277 285 294 303 312 321 331 341 68 70 735 75 77 79 82 84 87 89 92 95 98 100 103 107 110 113 116 120 380 391 403 415 428 441 454 467 481 496 511 526 542 558 575 592 610 628 647 666 ni du changement de la valeur de l argent au cours de la p riode consid r e bas en utilisant la m thode de la p riode de remboursement Cette m thode mesure directement le nombre d ann es qui devront s couler pour que les conomies annuelles d nergie compensent les co ts initiaux et les co ts annuels de fonctionnement du syst me olien Cette m thode ne tient compte ni de l inflation Utilisation de la m thode de la p riode de rem boursement pour valuer un projet
18. 25 W 25 46 Tube fluorescent quivalent de 25 W 25 46 Scie circulaire 200 1 000 5 T l vision noir et blanc 2 h jour couleur 2 h jour Grille pain Ventilateur pales de 15 cm Pompe eau 13 L min automatique 11 6 L min 7 5 L min 43 Annexe C Feuille de travail n 2 Choisir les ACS ACS Description Sp cification Requis oui non Batteries Onduleur d marrage distance onde sinuso dale r elle Groupe g n rateur d appoint d marrage manuel d marrage distance Autres ACS Chargeur de batteries Sectionneur quipement de surveillance C blage divers Autres parties d quipement redresseur p ex 44 Annexe D Feuille de travail n 3 Estimation des co ts Co ts initiaux N d unit s Co t unit Co t total quipement et mat riel olienne Tour Fondations de la tour Batteries Onduleur Sectionneur Commutateur de transfert Boite de distribution B timent de contr le Surveillance du syst me Protection des circuits C blage conduits divers Pi ces de rechange pr vues Groupe g n rateur Total du co t de l quipement et du mat riel Co t des services de planification pour les mini syst mes et les petits syst mes
19. besoins annuels en nergie lectrique Vous aurez besoin de deux types de renseignements pour effectuer cette valuation Premi rement vous devez d terminer pendant com bien d heures chacun de vos lec trom nagers fonctionnera Deuxi mement vous devez d terminer la quantit d nergie que consomme chacun d eux La puissance se mesure en watts Nous connaissons tous le nombre de watts que consomment les ampoules d clairage quant aux l ments d quipement lectro nique ils indiquent tous la quan tit d lectricit qu ils consom ment Jetez un coup d oeil l ar ri re de votre poste de t l vision par exemple et vous constaterez qu une plaque porte les sp cifica tions de consommation de l ap pareil Un poste de t l vision con somme normalement 90 watts Si vous branchez votre poste de t l vision deux heurs par jour tous les jours de l ann e cela donnera 365 jours x 2 heures 730 heures Le poste de t l vision consomme 90 watts pendant 730 heures ce qui repr sente une consommation annuelle d nergie de 90 watts x 730 heures 65 700 wattheures A Syst me olien mobile command distance Canada Olympic Part Alberta Tous les syst mes ne sont peut tre pas aussi mobiles mais vous pouvez malgr tout emporter votre syst me si vous d m nagez Photographie offerte gracieusement par Nor wester Energy Systems Ltd Traduit en kilowattheures l unit de mesure
20. crit re de qualit et ne pas endommager le mat riel lectro nique d licat l lectricit produite par le syst me olien doit avoir les m mes caract ristiques que l lectricit du r seau La qualit de l lectricit fournie par les syst mes oliens de petite taille connect s au r seau pose rare ment probl me Les autres ques tions dont il faut tenir compte sont de nature juridique et contractuelle et elles rel vent des personnes sp cialis es dans ces domaines Comme chaque service public applique sa propre politique en mati re de connexion au r seau les personnes int ress es doivent communiquer avec le service la client le ou le bureau com mercial du service public local si elles veulent obtenir plus d informations 3 Composants du syst me e Les composants dont vous avez besoin d pen dent de la destination de l nergie produite e Aide la lecture des sp cifications La Eoliennes Le rotor est une des parties les plus visibles du syst me olien mais elle n est pas le seul l ment L olienne la plus courante est celle axe horizontal L axe du rotor est parall le au sol et donc la direction du vent Dans l olienne axe vertical l axe est perpendiculaire a la direction du vent Les oliennes axe horizontal sont le plus souvent utilis es dans des applications de faible puis sance et elles sont mont es sur une tour qui n occupe pas beau coup de
21. d un syst me olien c est la quantit d nergie olienne dont on dispose Il faut cet effet mesurer la vitesse du vent pendant une p riode d termin e en notant les laps de temps pendant lesquels le vent souffle aux diff rentes vitesses On calcule ensuite la vitesse annuelle moyenne du vent Pour qu un syst me olien pr sente un int r t mat riel la vitesse annuelle moyenne doit atteindre 15 km h minimum Il importe galement de conna tre la variation de la vitesse du vent La vitesse du vent n est presque jamais nulle et elle ne d passe que rarement et toujours bri vement le double de sa vitesse annuelle moyenne La vitesse du vent la plus fr quente quivaut approxi mativement 75 p cent de sa vitesse annudle moyenne Si vous faites appel un expert pour valuer la quantit d nergie olienne disponible sur votre site il utilisera probablement un des outils d valuation appel courbe Rayleigh de distribution de la vitesse du vent Ce n est en r alit qu un graphique montrant le nombre d heures pendant les quelles le vent souffle chacune des vitesses rdev es Figure 3 voir page 6 Le vent souffle le plus fr quemment la vitesse correspondant au point le plus lev de la courbe Le relief du sol influe sur la vitesse du vent Les collines les cr tes et les vall es peuvent bloquer le vent ou cr er des turbulences Mesure de la vitesse du vent On mesure la
22. de premi re qualit lectrolyte g lifi profondeur de d charge lev e exigeant peu d entretien et ayant une capacit de 1 000 Ah Un onduleur de 5 KW alimente ensuite en c a de 120 et 240 volts la ferme et la maison Pour r duire la cr te de charge et la consommation d lectricit les lectrom nagers importants la cuisini re la s cheuse le four et le chauffe eau fonctionnent au gaz naturel L quipement auxiliaire n cessaire au contr le s curitaire de l installation comporte un commuta teur les appareils de contr le de charge des batteries et les appareils de surveillance du syst me et de protection des circuits Si l olienne produit toujours de l lectricit apr s avoir charg les batteries un contr leur de charge met cette lectricit en d rivation et l envoie vers le pr chauffage de l eau du chauffe eau Ce syst me est plus important que celui qui alimenterait une habitation sans ferme A Un syst me olien autonome de petite taille peut alimenter en lectricit la ferme et la maison du propri taire Information et photo graphie offertes gracieusement par Nor wester Energy Systems Ltd L installation de l olienne comprenant la tour les batteries de premi re qualit et les ACS a co t 60 000 1997 La ferme est d sormais l abri des augmentations de co t des services publics et l lectricit qu elle consomme a peu d effet sur l environnement les cha
23. de faisabilit requi rent une tude du site qui permet de S assurer que le site et la concep tion se correspondent II peut tre indiqu d effectuer une valua tion environnementale du projet en particulier si on pr voit de construire des routes d acc s au site ou si la hauteur de la tour 29 risque d avoir un impact visuel sur l environnement calculez qu une tude de faisabilit co te 7 p cent maximum du total des co t initiaux Elaboration du projet l laboration du projet exige la fois du temps et de l argent dans le cas des petits syst mes oliens et des syst mes desservant une commu naut Parmi ces co ts on peut compter le co t des permis et des approbations requis par la construction les droits fonciers et le co t des lev s le co t de financement du projet les frais juridiques et comptables et le co t de la gestion du projet l ensemble de ces co ts varie en fonction du projet Services techniques les plus petits micro projets mis part tous les syst mes n cessitent l interven tion de services m caniques et lectriques ainsi que des services de g nie civil Ces interventions augmentent proportionnellement la taille et la complexit du syst me calculez que ces co ts atteindront 7 p cent maximum du total des co ts initiaux Transport souvent n glig le co t du transport de l quipement pour l amener pied d oeuvre peut cependant tre sign
24. de nor malisation traite ces questions ainsi que les sujets qui s y rattachent comme les exigences d installation et d exploitation Les tentatives qui seront faites pour r duire ces missions encourageront certainement l utilisation de l lectricit verte non polluante Res sources naturelles Canada et Environnement Canada montrent l exemple en achetant de l lectricit verte pour leurs installations en Alberta La puissance des grandes oliennes qu on trouve sur le march et qui peuvent tre reli es directement au r seau des services publics va de 300 kilowatts kW 1 5 m gawatt MW On les installe normalement en groupes Programmes sp ciaux de connexion au r seau appel s batteries d oliennes mais les installations de grandes oli ennes uniques ne sont pas rares Les batteries d oliennes ne sont g n ralement pas rentables si leur puissance totale est inf rieure un m gawatt Il est galement possible de con necter des syst mes de petite taille au r seau des services publics Cette solution permet la factura tion nette mais elle ne s av re pas conomique dans la plupart des cas Certains services publics locaux ou provinciaux Ontario Hydro Services Company par exemple s efforcent de rendre la connexion au r seau plus int ressante pour les propri taires de syst mes de petite taille voir l encadr Programmes sp ciaux de connexion au r seau ci de
25. du syst me dans les r gions c ti res risque de poser des probl mes de corrosion certaines pi ces 34 Vous serez peut tre tent de choisir l nergie olienne pour diff rentes raisons qui n ont rien voir avec l aspect conomique de la question ou pour d autres consid rations qui n ont rien voir avec l aspect tech nique de la question La plupart de ces consid rations sont difficiles chiffrer ce qui ne veut pas dire qu elles n ont aucun impact tech nique ou conomique ni qu elles ont moins d importance que celles qu on peut chiffrer D autres facteurs non quantifi ables peuvent avoir des effets sur votre syst me olien La tableau ci dessous cite un certain nombre de facteurs que vous devez prendre en compte lorsque vous cherchez savoir si un syst me olien est celui qui s adapte le mieux votre situation Restrictions dues au zonage et autres obstacles juridiques potentiels L administration municipale doit pouvoir fournir les renseignements concernant les restrictions mises quant au niveau sonore de l installation et la hauteur permise des tours par exemple Faune ail e locale Les oiseaux risquent de se blesser ou de se tuer en heurtant les pales ou la tour et leurs habitudes de reproduction de nidification et d alimentation risquent d tre perturb es Pour r duire au minimum ces probl mes potentiels vitez d installer votre syst me olien sur un parcours migra
26. instant voulu Or si le g n rateur fonctionne en dessous de sa capacit nominale il risque de perdre de son efficacit ce qui augmentera les co ts de fonctionnement 27 Il faudra peut tre pr voir des batteries pour stocker l exc dent d lectricit produite pendant les p riodes de fort vent et si le syst me produit une grande quantit d nergie le co t du stockage sera lev R capitulons les difficult s que pr sente la planification de l ins tallation d un syst me hybride e En raison dela nature variable du vent et dela charge il est difficile de pr voir comment faire correspon dre ces deux l ments avec certitude e Les gros groupes g n rateurs utilis s comme appoint ne d marrent pas toujours l instant voulu e Un groupe g n rateur qui fonctionne en dessous de sa capacit nominale est inefficace e Pour parer aux variations de la vitesse du vent et aux al as de la s quence arr t marche des groupes g n rateurs on peut utiliser le stockage par batteries afin d assurer la con tinuit de l alimentation lec trique mais les batteries sont d autant plus co teuses que les charges sont importantes Pour tre s r que la production d lectricit de votre syst me hybride sera fiable et que celui ci sera rentable consultez les sp cialistes ils vous aideront analyser efficacement la question et tudier les dif f rentes conceptions possibles
27. l charger gratuitement du site web suivant http retscreen gc ca le logiciel RETScreen et le manuel de l utilisateur ou l obtenir en communiquant avec RNCan par t l phone 450 652 4621 ou par t l copieur 450 652 5177 39 Annexe A Puissances types des appareils lectrom nagers et de l quipement Les chiffres des consommations nerg tiques annuelles types donn s dans les tableaux qui suivent sont des valeurs approxi matives bas es sur la consom mation d un petit m nage Les habitudes individuelles et le nom bre de personnes qui forment la famille ont une influence consid rable sur l nergie totale consomm e Pour d terminer votre consommation annuelle d lectricit vous devez estimer le nombre d heures que les membres de votre famille passent regarder la t l vision passer l aspirateur Utiliser des outils lectriques et d autres occupations du genre V rifiez les plaques signal tiques l arri re de vos lectrom nagers pour conna tre leur consomma tion d lectricit et utilisez ces valeurs plut t que celles qui figurent dans le tableau ci dessous si les deux ne concordent pas La consommation d lectricit des gros lectrom nagers standard de la liste est bas e sur les don n es Energuide Pour les lectrom nagers haut rendement on s est fi aux donn es des fabricants Les chauffe eau et les fours lectriques ne figurent pas
28. le diam tre des pales qui d termine la quantit d lectricit produite par le syst me L olienne compte habituellement deux ou trois pales Le rotor trois pales r duit les contraintes m caniques que subit le syst me mais son co t est plus lev Le g n rateur alternateur Les g n rateurs et les alternateurs produisent de l lectricit gr ce la rotation des pales de l olienne Le g n rateur produit du courant continu c c et l alternateur du courant alternatif c a La plupart des oliennes utilis es pour ali menter des chargeurs de batteries utilisent des alternateurs et on convertit le c a qu ils produisent en c c pour charger les batteries c a ou c c Le courant continu c c s coule dans une direction Le courant alter natif c a s coule alternativement dans une direction puis dans l autre On utilise le courant alternatif dans les applications domestiques parce qu on peut l acheminer sur de longues distances sans pertes importantes contrairement ce qui se passe avec le c c Il n est pas n cessaire que vous con naissiez l explication physique du ph nom ne mais vous devez savoir qu une batterie g n re du courant continu alors qu une prise murale g n re du courant alternatif Normale ment les appareils fonctionnant sur le courant continu utilisent une tension plus faible que celle du c a du r seau 11 Bo te I Rotor muni d eng
29. ne change pas pendant toute la dur e de vie du syst me c est dire pendant 20 ans elle est de 1 5 kWh jour ou 548 kWh an La consommation d nergie augmente de 3 par an pendant 20 ans elle est de 548 kWh la premi re ann e c est dire de 1 5 kWh jour nergie totale consomm e apr s 20 ans 6 280 kWh sans augmentation de la charge et apr s calcul de la VNA 7 980 kWh avec 3 d augmentation annuelle de la charge et apr s calcul de la VNA VNA du syst me calcul e sur 20 ans 11 445 13 629 comprend une augmentation de 3 du co t annuel total de l lectricit due l augmentation de la charge Valeur actuelle du co t unitaire de l lectricit 1 82 kWh 1 71 kWh 49 Terminologie ACS Autres Composants du Syst me ou quipement n cessaire l installation compl te d un syst me olien abstraction faite de l olienne standard et de la tour Amp re A unit de mesure de l intensit du courant lectrique 1 A repr sente l intensit de courant cr e par une charge lectrique d un coulomb qui traverse un point donn en une seconde 1C s 1A Amp re heure Ah unit qui exprime la capacit de stockage d une batterie c est dire qu une battrie de 100 Ah peut d biter un courant de 1 pendant 100 heures ou un courant de 100 A pendant 1 heure Ancrage d hauban fondations con ues pour recevoir une fixation par
30. ou a essence Ensemble g n rateur pour systemes hybrides Si la demande d lectricit est continue et que le vent est faible pendant une p riode prolong e il faut pouvoir utiliser un g n ra teur d appoint qui peut fonction ner l essence au carburant diesel ou au propane L lectricit pro duite peut tre utilis e l endroit requis soit directement soit indirectement si on la stocke en chargeant des batteries Si l on veut assurer un approvision nement continu en lectricit on est parfois oblig d installer un g n rateur d marrage distance qui se mettra auto matiquement en marche avant que la source d lectricit que constituent les batteries ne soit puis e C est habituellement l onduleur qui donne le signal du d marrage Les g n rateurs ne sont pas tous con us pour qu on puisse les faire d marrer distance et les onduleurs ne peuvent pas tous faire d marrer distance un g n rateur Non seulement l installation de g n rateurs engendre une d pense en capital initiale mais il faut galement pr voir le carbu rant que ces g n rateurs consom ment leur entretien p riodique leur reconditionnement et m me leur remplacement S ils cons tituent une importante source d lectricit ils sont galement bruyants ils polluent et leur utilisation n cessite le stockage de carburants inflammables Autres composants du syst me ACS On peut
31. place Par contre leur entretien exige que l on abaisse la tour ou quele technicien d entretien monte sur la tour Dans l olienne axe vertical l quipement qui produit l lec tricit se trouve au niveau du sol mais ce type d olienne occupe beaucoup de place cause des haubans qui l assujettissent tant donn que les oliennes risquent d tre expos es de forts vents la pluie la neige au soleil au verglas et l air marin les pi ces qui les composent doivent tre fabriqu es dans des mat riaux solides durables et r sistant la corrosion Une olienne bien construite et bien entretenue doit fonctionner au moins 20 ans Les oliennes sont form es de diff rents composants IN Transmission Diam tre A Figure 5 Les oliennes axe horizontal EAH et axe vertical EAV Le rotor Le rotor est form de plusieurs pales qui ont une forme particu li re et un profil a rodynamique sp cial Lorsque le vent fait tourner les pales celles ci font tourner le rotor qui fait tourner le m canisme d entra nement et le g n rateur Les pales doivent tre l g res solides et durables pour r sister l action des l ments On les cons truit habituellement en mat riaux composites base de fibre de verre en plastique renforc ou en bois L olienne doit aussi tre con ue de mani re ce que par grand vent le rotor ne tourne pas trop vite C est
32. plus pr s Examinez les sp cifications tablies par les fabricants d oliennes pour avoir une id e de la quantit approximative d nergie que les oliennes peuvent produire compte tenu de la vitesse annuelle moyenne du vent sur le site Vous pouvez pr ciser l valuation si vous tenez compte de la variabilit de la vitesse du vent en fonction du temps 23 Ensuite vous devez penser la tour Une tour plus haute expose l olienne une quantit d nergie plus importante mais elle co te plus cher Pour produire la m me quantit d nergie une tour plus basse exigera une olienne de plus grande taille comparativement une tour plus haute munie d une olienne plus petite et donc mois co teuse Le type de tour qui r pond vos besoins d pend de votre site Y at il de la place pour ancrer les haubans d une olienne axe vertical2 Une olienne axe horizontal constitue t elle une meilleure solution2 La hauteur de la tour permet elle l olienne de fonctionner 10 m tres au dessus des obstacles avoisinants tape 4 Choisir les ACS Les ACS d pendent enti rement de la r ponse question pos e plus haut Quels appareils votre olienne doit elle faire fonc tionner L olienne devrat elle fournir de l ectricit tous les jours sur demande Faut il pr voir du c a A t on besoin d lectricit 24 heures par jour tous les jours de l ann e Examinons ces
33. rique SEA d Environ nement Canada a mesur la vitesse du vent des centaines d endroits au Canada En se basant sur ces mesures prises dans tous les cas 10 m tres du sol il a calcul la vitesse annuelle moyenne du vent chacun de ces endroits et il a dress la carte du vent du Canada figure 10 En examinant cette carte on constate que les r gions les plus venteuses du Canada se trouvent le long de la c te est et de la c te ouest ainsi qu certains endroits situ s dans le Grand Nord et au sud des Prairies Le SEA a galement publi un ensemble de rapports reprenant les donn es oliennes sur le Canada Ces rapports contiennent norm ment d informations sur la direction du vent et la variation de sa vitesse relev es dans six r gions diff rentes Les stations m t orologiques locales peuvent fournir des renseignements sur des zones plus troites et dis posent m me parfois de cartes oliennes r gionales d taill es Ces ressources vous permettront d entreprendre votre valuation mais vous devrez obtenir d autres renseignements Ainsi comme on mesure conventionnellement Quand y a t il assez de vent Pour fonctionner avec un minimum d efficacit un syst me olien exige une vitesse annuelle moyenne du vent d au moins 4 m tres par seconde m s Vitesse moyenne du vent R gime olien Jusque 4 m s environ 15 km h Insuffisant 5 m s 18 km h Faible
34. un rotor qui tourne relativement lentement Le syst me bielle maniveletrans forme le mouvement circulaire de la biele en un mouvement rectiligne alternatif qui commande la pompe piston install e dans un puits ou un tang la base de l olienne Le mouvement alternatif du piston de la pompe assure le pompage de l eau Les oliennes de pompage m cani ques ont leurs avantages et leurs inconv nients Elles sont g n rale ment fiables d un entretien facile 18 olienne de f Pade pompage S lectrique Ah Nacelle p olienne de ire pompage Qi 7 M canique Fm El 1 Rotor gt l A Figure 8 Syst mes oliens m canique et lectrique de pompage de l eau Illustration offerte gracieusement par l Association canadienne d nergie olienne elles ne n cessitent aucun ACS et d un co t abordable Mais leurs applications sont limit es parce qu elles doivent tre install es directement au dessus du puits ou de l tang m me si l eau doit tre utilis e une certaine distance de ce puits oT MN seda A folienne de pompage m canique Eoliennes de pom page lectriques Contrairement au syst me m cani que le syst me olien lectrique ne doit pas se trouver pr s de la source d approvisionnement en eau Le syst me olien dectrique com mande une pompe ectrique qui aspire l eau de la source un puits ou un tang et la refoule
35. vitesse du vent au moyen d un instrument appel an mom tre Figure 2 qui tourne d autant plus vite que le vent souffle fort Un consignateur de donn es permet d enregistrer instantan ment la vitesse du vent ou de la stocker en m moire en vue de son utilisation lors d une analyse ult rieure Une girouette indique la direction du vent On consigne normalement la vitesse du vent en kilom tres l heure km h ou en m tres par seconde m s 1 m s 3 6 km h On indique la direction du vent en degr s d azimut ou en points de boussole conditions qui g nent le bon fonctionnement d une olienne Le frottement proximit du sol ralentit galement la vitesse de l air qui augmente aussi mesure qu on s loigne du sol Dans la plupart des espaces libres la vitesse du vent augmente de 12 p cent chaque fois qu on double la hauteur du point de mesure La quantit d nergie olienne disponible augmentera donc si on installe l olienne au sommet d une colline ou sur une tour Une faible augmentation de la vitesse du vent entra ne une forte augmentation de la quantit d nergie disponible comme le ph nom ne du vent consiste en un d placement de volumes d air la quantit d nergie contenue dans le vent est proportionnelle au cube de sa vitesse 2 e Capter l nergie du vent Un syst me olien n est rien d autre que l application d un proc d pour capter l nergie oli enne et la con
36. vous pouvez obtenir le prix total du syst me install Conseils utiles Les fournisseurs doivent indiquer quelles sont les pi ces de rechange importantes du syst me pour que l acheteur puisse les acheter imm di atement Les prix demand s apr s l achat du syst me sont souvent beaucoup plus lev s Vous pouvez galement dresser la liste de tous les composants du syst me et appeler les fournisseurs d quipement pour obtenir des offres ou consulter les catalogues et les listes de prix N oubliez pas de compter le co t des ACS tels que les batteries et les onduleurs ainsi que les co ts connexes tels que le co t des fondations de la tour le co t des b timents abritant les appareils de contr le ou les batteries de stockage le co t de l quipement de distribution lectrique et de connexion ainsi que tous les co ts d installation correspondants Tous ces co ts additionn s ne vous donnent pas encore le co t initial total du syst me II vous reste consid rer les co ts p riph riques qui selon la taille et la complexit du projet peu vent faire grossir consid rable ment les co tsinitiaux Voici quelques exemples de ces co ts tude de pr faisabilit s en tenir aux lignes directrices de l valua tion du chapitre 5 ne suffira pas si vous optez pour un syst me autonome ou un syst me hybride important II peut s av rer utile de faire appel un expert qui exa minera les pos
37. 28 7 Aspect conomique e Comparez les co ts long terme d un syst me olien pour d terminer sa valeur r elle L installation d un syst me olien constitue un important investisse ment et il faut le consid rer comme tel II est probable que l nergie olienne soit concurren tielle et qu elle devien dra m me moins co teuse long terme Mais il est galement possible que le syst me olien ne soit pas au point de vue conomique la solution qui convient votre cas Dans cette section on passe en revue les points importants qui permettent de d terminer si un syst me olien constitue une option rentable Co t du syst me Il faut consid rer deux cat gories de co ts les co ts initiaux et les co ts annuels Les co ts initiaux sont les d penses engag es au d but du projet avant la pro duction d ectricit Les co ts annuels ou co ts d utilisation et d entretien sont les frais qu il faut assumer r guli rement pour maintenir le syst me olien en bon tat de marche En g n ral dansle cas des syst mes oliens les co ts initiaux sont lev s mais les co ts annuels sont relativement bas par comparaison avec les co ts d un g n rateur par exemple dont il faut faire r guli rement le plein de carburant Co ts initiaux Si vous avez effectu l valuation dont il est question au chapitre 5 vous avez une id e de la con figuration de votre syst me pr sent
38. 4 6 Syst mes oliens hybrides 4 244s 40 ess0uceocesectosehtenecse eme es 27 Z Aspect conomique 3555554 sea eho 5550S des HERES Oe hS 46S RSs 29 Co t dUSYSOMG ii cdckannxceeenss94393994390404949409440 050 5 EEE nt RU 00 00 29 Comparaison des diff rentes possibilit s 31 Utilisation de la m thode de la p riode de remboursement pour valuer un projet 82 8 Autres questions consid rer ss 34 CE Gouen 654266 ibis cos ceta cebes eis EES PES EO ERE SOE KEES 35 Alde ES EXDEN Sis os des eaoc edema i dar EE CS Ei take side 85 Choix d un fournisseur 4emiasitaasiasi sssio ea gu aa sa mas de pe dre PO de PROS SaaS 35 Questions importantes consid rer lors du choix d un distributeur 36 10 Installation utilisation et entretien du syst me 37 Installation ss sssiri enteenteenis SS SS PETE Navman TASS CEE EES REEERE SENTE 37 MAIS ESE CE erem E T T EE E E E E E 38 Exploitation et CTE EN es ii dd ee ee le ee Goh aa E de a sis 38 11 Si vous avez besoin de renseignements suppl mentaires 39 Annexes Annexe A Puissances types des appareils lectrom nagers et de l quipement 40 Annexe B Feuille de travail n 1 Consommation annuelle d nergie 43 Annexe C Feuille de travail n 2 Choisir les ACS
39. ES HT ily Ts eal mm DES i Sree naturelles ruda Canada La mosa que num rique du Canada qui appara t sur la page couverture est r alis e par Ressources naturelles Canada Centre canadien de t l d tection et est une image composite de plusieurs images satellites Les nuances de gris refl tent les diff rences de densit de la couverture v g tale Pour obtenir des exemplaires suppl mentaires de cette publication ou d autres publications sur l efficacit nerg tique offertes gratuitement veuillez vous adresser Direction des ressources en lectricit Programme d encouragement aux syst mes d nergie renouvelables Ressources naturelles Canada 580 rue Booth 115 tage Ottawa ON K1A OE4 Sans frais 1 877 722 6600 Courriel redi penser rncan gc ca Internet www rncan gc ca penser Les syst mes oliens autonomes Guide de l acheteur Ce texte a t r dig l intention de la Division de l nergie renouvelable et lectrique Direction des ressources nerg tiques Ressources naturelles Canada RNCan par Marbek Resource Consultants et SGA Consulting Les auteurs se sont inspir s d une version ant rieure r dig e par M Marc Chappell de MSC Enterprises et M Raj Rangi du Centre de technologie nerg tique de CANMET Note importante Cette publication a pour but de guider les lecteurs qui d sirent valuer les avantages et les risques inh rents l achat et l installa
40. a tour supporte l olienne et fait donc partie int grante du syst me olien Elle doit tre con ue pour porter le syst me et il faut s assurer qu elle est capable de le faire Elle doit r sister aux coups de foudre aux vents les plus violents la gr le et la formation de glace I ne faut utiliser que les tours approuv es par les fabricants d oliennes sinon la garantie du fabricant de l olienne risque de ne pas tre valable Il existe diff rents types de tours Les tours hauban es sont conomi ques et tr s r sistantes si dles sont bien install es L ancrage ad quat des haubans n cessite un espace suffisant la base de la tour Les fondations en b ton de la tour doivent tre assez profondes pour r sister aux efforts maximum de traction des cables Leur profondeur doit d passer celle du gel les zones sablonneuses ou mal drain es risquent de poser probl me La 13 A Figure 7 Les tours basculantes s abaissent jusqu au niveau du sol pour faciliter l installation du g n rateur et son entretien Importance de la hauteur de la tour Comme la force du vent augmente et que l coulement du vent devient moins turbulent en fonction de la hau teur et comme la puissance de sortie de l olienne augmente sensiblement en fonction de la vitesse du vent si on augmente la hauteur de la tour de 10 50 m tres on peut doubler la quantit d nergie olienne disponible pr senc
41. age ampoule incandescence de 60 W tube fluorescent de 24 W quivalant une ampoule incandescence de 75 W lampe fluorescente de 15 cm Four micro ondes Transistor 5 Scie circulaire 400 1 000 Radiot l phone en veilleuse 12 Radiot l phone en cours d mission 100 Radio bande lat rale unique 4 Cha ne st r ophonique portative 30 T l phone portatif 3 T l phone r pondeur 6 T l vision 14 po noir et blanc 40 14 po couleur 90 Grille pain Aspirateur portatif Magn toscope cassettes Pompe eau Pompes c c pour abreuver le b tail 250 litres heure 6 m de hauteur d l vation 400 litres heure 25 m de hauteur d l vation 180 litres heure 70 m de hauteur d l vation 41 Annexe B Feuille de travail n 1 Consommation annuelle d nergie lectrom nagers a C Puissance Heures Heures Consommation quipement nominale par par annuelle W jour an en Wh Consommation annuelle totale d nergie 42 Consommation nerg tique type des lectrom nagers Charges 12 V c c lectrom nagers quipements Puissance nominale watts Consommation annuelle en kWh Compresseur d air 60 5 Chaine st r o d automobile 6 7 Pendule num rique 5 44 Foreuse 5 Ampoule incandescence de
42. atts 50 kilowatts La capacit de ces syst mes est suffisante pour assurer l appro visionnement en lectricit d une ferme ou d une installation commerciale et pour alimenter en lectricit des communaut s ou des camps loign s Syst mes con nect s au r seau Le Canada conna t une p riode de changements en ce qui a trait la r glementation de ses services publics d lectricit et aux moyens que les autorit s prennent pour obtenir ou acheter de l lectricit ailleurs La nouvelle r glementa tion fera de l lectricit un produit plus commercial Les march s de l lectricit s ouvrent aux fournisseurs priv s Cela implique que l nergie olienne va pouvoir concurrencer les carburants fossiles traditionnels metteurs de car bone ainsi que l nergie nucl aire fort co teuse Les entreprises d lectricit de plusieurs provinces l Alberta par exemple s orien tent d j dans cette voie Un autre point entre en ligne de compte c est le souci de l en vironnement Le changement climatique et les engagements internationaux de r duire les missions de gaz effet de serre que le Canada a pris ont attir l attention sur les missions de carbone provenant de la production d lectricit partir des combustibles fossiles Normes La norme CSA F418 M91 Syst mes de conversion d nergie olienne couplage sur le r seau public d lectricit de l Association canadienne
43. cation et r glages r guliers enl vement de la neige de la glace et 20 ans Batteries V rification en vue de d tecter les 5 10 ans pannes et les charges trop faibles apr s recharge l accumulation d hydrog ne les niveaux d eau trop bas nettoyage des bornes G n rateur diesel ou essence plein de carburant Lubrification et entretien 2 15 ans Lignes de distribution Le remplacement de certaines parties de l quipement peut s av rer n cessaire pendant la dur e de vie du syst me olien Pr voyez dans votre estimation le co t du remplacement des batteries tous les cinq dix ans Dans le cas d un syst me hybride comprenant un petit g n rateur il faut pr voir soit le remplace ment soit la remise en tat de celui ci apr s deux ou trois ans de service ininterrompu Nous avons r sum certaines de ces d penses dans le tableau la page suivante et vous trou verez galement l Annexe D une feuille de travail qui traite de ce sujet lagage des arbres g nants et remplacement des pi ces endommag es selon les besoins Comparaison des diff rentes e ego Ld possibilit s Toute cette information concer nant les co ts engendr s par votre syst me olien au cours des ans ne vous apprend rien si vous ne comparez pas ce co t celui des autres modes de production d lectricit L installation de la plupart des micro syst mes et de certains mi
44. consiste acqu rir un petit g n rateur diesel dont le prix co tant sera de 2 500 et le co t de fonctionnement de 1 56 kWh ce dernier co t incluant le prix du carburant et les frais d entretien Le co t net de l olienne install e est le co t initial du syst me olien moins le co t initial du g n rateur 7 500 2 500 5 000 Les conomies annuelles nettes r alis es gr ce l olienne sont repr sent es par le co t de fonctionnement du g n rateur 1 56 par kWh x 2 RVVh jour x 365 jours 1 139 moins le co t annuel de fonctionnement du syst me olien qu on a tabli 375 1139 375 764 Si on calcule la p riode de remboursement elle est donc de 5 000 764 par an 6 54 ans c est dire environ 6 5 ans 33 8 Autres questions consid rer Vous pouvez avoir vos propres raisons de choisir une forme d nergie renouvelable plut t qu une autre l nergie olienne par exemple ces consid rations p sent autant dans votre d cision que le co t du syst me Environnement L nergie olienne est non polluante elle abaisse la charge du r seau r duit l utilisation de carburants fossiles et freine la construction de barrages hydro lectriques et de centrales nucl aires Les acheteurs d quipement olien doivent d cider de la m thode utiliser pour chiffrer les avantages environnementaux de l nergie olienne et ils doivent d termine
45. d terminer 37 si le creusage du type de fondations pr conis par le fabricant n cessite des pr cautions particuli res vu les propri t s du sol e L installation doit tre conforme aux codes et r glements locaux d ectricit Dans le cas des mini syst mes et des petits sys t mes dont la puissance est de plusieurs kilowatts les tensions et les intensit s de courant sont suffisamment lev es pour engendrer des probl mes si l installation ectrique n a pas t ex cut e dans les r gles de l art II est donc pr f rable d engager un ectricien e V rifiez si vous disposez de l espace n cessaire pour assembler l olienne Assurez vous de comprendre chaque tape de l installation et de disposer tout moment des outils appropri s On peut dresser les oliennes des microsyst mes manuelle ment Les petits syst mes peu vent n cessiter l utilisation d un m t de levage mont sur la tour et si la puissance de l olienne d passe 10 kilowatts une grue ou un mat de levage mont sur une base peut s av rer n cessaire N oubliez pas qu une petite erreur lors de la phase d rection risque de d truire votre olienne ou de blesser quaqu un V rifiez certains facteurs qui entrent en jeu dans cette tape comme les charges et les distances 38 Mise en service Une fois install e l olienne doit tre mise en service II faut donc pr alablement s assurer en effectu a
46. diants du Coll ge Assiniboine Manitoba installent une olienne de 850 watts Photographie offerte gracieusement par Nor wester Energy Systems Ltd Les micro syst mes 100 watts maximum Ils sont utiles dans les applica tions suivantes e syst mes portatifs destin s l clairage et aux ensembles de radiocommunications des camps de p che et de chasse e petits appareils ectrom nagers des yachts des v hicules r cr atifs des maisonnettes et des chalets e cl tures lectriques e clairage d endroits loign s e clairage d urgence e chargeurs d entretien e a ration des tangs e balises et phares de navigation e syst mes de communications e programmes et expos s didactiques Les mini syst mes de 100 watts 10 kilowatts Ils sont utiles dans les applications suivantes e appoint d une petite g n ra trice diesel ou a essence e pompage de l eau destin e au b tail ou l irrigation e pompage de l eau domestique ou utilis e dans les chalets e aides la navigation e syst mes de t l com munications e clairage localis et de secours e r frig ration et fabrication de glace pour la conservation du poisson dans les endroits loign s e traitement de l eau et des d chets e pompage des eaux us es e nettoyage des pi ges d bris dans les syst mes d irrigation e protection e syst mes d alarme Petits syst mes de 10 kilow
47. difficiles Quels services offre t il L installation Le soutien de garantie L entretien Quelle gamme de prix et quelles facilit s de paiement offre t il Peut on acheter ou louer le syst me Offre t il un contrat de performance Est il membre de l Association canadienne de l nergie olienne Renseignez vous sur des syst mes de conception et de prix diff rents et obtenez une estimation crite de chacun des distributeurs que vous avez contact s Et finale ment tudiez les clauses de la garantie pour vous assurer qu elle couvre une p riode raisonnable et qu elle couvre la fois les pi ces et la main d oeuvre Assurez vous que les produits pr sent s dans les brochures sont offerts sur le march et v rifiez leur performance Avant d acheter renseignez vous Les fournisseurs se distinguent non seulement par la gamme de leurs produits mais par de nombreuses autres caract ris tiques Pour vous aider dans ce domaine nous avons cr la Feuille de travail n 4 intitul e Renseignements sur les distributeurs que vous trouverez l Annexe E Assurez vous de signer un acte de vente en bonne et due forme Le contrat doit d crire en d tail vos responsabilit s et celles du distributeur et comprendre les d tails relatifs au suivi du produit et l entretien et au d pannage 10 Installation utilisation et entretien du syst me e Points consid rer lors de l installation de votre syst m
48. dispositif qui stocke l nergie pour la restituer lorsque les conditions de vent sont d favorables Une g n ratrice command e par un syst me olien peut produire de l ectricit qui sera stock e dans des batteries mais si le propri taire est dispos se satisfaire d un approvision nement incertain ces batteries ne sont pas n cessaires Les syst mes oliens m caniques sont relativement simples On les utilise pour a rer les tangs pomper l eau destin e au b tail pour l irrigation et le drainage et pour approvisionner en eau les m nages les fermes et les petites communaut s Pour stocker l nergie des syst mes oliens m caniques on peut pr voir un r servoir Plus d un million de syst mes oliens m caniques seraient aujourd hui en service dans le monde et la plupart d entre eux seraient utilis s dans des fermes Les syst mes hybrides sont utiles dans les endroits o la Vitesse du vent fluctue ou lorsque l utilisateur ne veut pas que son approvisionnement en lectricit soit enti rement tributaire du vent Les syst mes hybrides peuvent utiliser l appoint de l nergie solaire ou d une g n ratrice diesel Ces syst mes peuvent alors assurer un approvisionnement fiable en nergie quelles que soient les conditions de vent maisils sont parfois co teux et compliqu s Les syst mes hybrides sont particuli rement utiles lorsqu on veut compenser les inconv nients Syst mes
49. e olien e Proc dure de mise en service e Entretien normal Certains micro syst mes sont relativement simples et faciles installer et entretenir mais le niveau d expertise n cessaire pour accomplir ces t ches augmente avec la taille du syst me L instal lation et l entretien d un syst me hybride de n importe quelle taille n cessitent de r elles connais sances dans le domaine M me si vous tes bricoleur nous vous recommandons de faire appel un expert pour planifier et r ali ser l installation de votre syst me Par contre en participant l installation vous comprendrez beaucoup mieux le fonction nement du syst me et vous serez peut tre capable de l entretenir si vous ne pouvez atteindre un repr sentant du service d entretien En faisant tout vous m me vous r aliserez des conomies Vous S curit Securite Securite On n insiste jamais assez sur ce point aupr s des gens qui travaillent sur le terrain et c est galement vrai pour les installateurs d oliennes Vous vous exposez de nombreux dangers potentiels lorsque vous installez une olienne vous pouvez tomber en bas d une tour des outils ou des pi ces peuvent vous frapper dans leur chute une pale peut vous atteindre vous pouvez tre lectrocut et la liste s allonge La seule mani re d viter les blessures c est de d tecter les dangers potentiels et de les viter devrez toutefois obtenir le
50. e de b timents les arbres et m me la configuration du terrain peuvent constituer des obstacles l utilisation de haubans On utilise souvent les tours bascu lantes pour les petits syst mes car elles facilitent l entretien s curitaire de l olienne Ce type de tours per met d assembler l olienne pendant que le syst me se trouve m me le sol On rel ve ensuite la tour au moyen d un treuil ou d un v hicule lourd Ces tours bas culantes peuvent galement tre abaiss es pour les travaux d entretien voir Figure 7 14 Les tours autoportantes sont g n ralement plus co teuses car les mat riaux qui entrent dans leur construction doivent tre plus lourds N tant pas hauban es elles doivent poss der des fondations plus importantes Certains micro syst mes tels que ceux utilis s dans un but r cr atif ou dans les chalets peuvent tre mont s sur un simple poteau rigide Autres composants du systeme Les caract ristiques de votre applica tion d termineront l quipement et le mat riel additionnas dont vous aurez besoin pour produire de l lectricit la tension et l intensit requises On d signera l quipement additionnd par l appellation Autres composants du syst me ACS Les ACS les plus importants sont les batteries l onduleur et le g n rateur carburant fossile si vous en utilisez un Les ACS restants sont les c bles les interrupteurs les disjoncteurs
51. e des mati res DO NOS de COMM Lilas rade Doria emmemicsmecisntssseryis 3 1 Puissance et potentiel du vent 44e 4 Quelle quantit d nergie le vent contient il 4 22 5 Capter l nergie du Vent sas een ns da RON eee frire EE EE D nn ES dd R a 5 2 Diff rents types de syst mes oliens ssss sse 8 Syst mes non connect s au r elles perte ere pren 8 Syst mes connect s au r seau 4 44444444e mama ama mia aa 9 3 Composants du Syst me 63333 8 20006200 0 0 0de ide dede dns ed o0 te SEE SSS 11 AU EE NN NS PTT TES 11 TOUS sadsistiisddataonnetonetiidedidediiadaisdsassse reba bbe tien tions 13 Autres composants du syst me ACS 4 5 44ugluislaudassetsfesisenadenenenated ur 14 4 Utilisation de l nergie olienne pour le pompage de l eau 18 oliennes de pompage m caniques 233380 teta ee ner 18 oliennes de pompage lectriques 18 5 Planification de l installation d un syst me lectrique autonome simple 19 Etape ee Rd tee ne co oil lite 19 tape 2 valuer les besoins en nergie 444444 21 tape 3 d terminer la taille de l olienne et de la tour installer 23 tape 4 choisir les ACS 2
52. ens sont compliqu s et leur installation et leur entre tien requi rent une certaine expertise L tude de la faisabilit d un syst me olien doit tre confi e une personne qualifi e qui on confiera le soin de sa conception et de son installation Avant de prendre la d cision d acheter un syst me olien consultez les services publics d lectricit ainsi que les orga nismes gouvernementaux locaux afin de vous assurer que l installa tion propos e respectera les codes d lectricit les r glements de construction et les r glements fonciers pertinents 1 Puissance et potentiel du vent e Une tr s ancienne source d nergie e Quelle quantit d nergie le vent contient il et com ment peut on la r cup rer Le vent est un ph nom ne complexe dont on peut donner une description simple Le r chauffement de la terre par le soleil varie selon les endroits c est dire selon que le ciel de l endroit chauff est couvert de nuages que l endroit est en plein soleil ou qu il est recouvert d eau L air des endroits plus chauds se r chauffe devient moins dense et monte Ce faisant il cr e une zone de basse pression dans laquelle s engouffre l air des zones voisines dont la pression est plus lev e Cet air en mouvement c est le vent Depuis des si cles l homme capte l nergie contenue dans le vent Les moulins vent hollandais qui datent du 12 si cle constitu aient en 1700
53. ent en m tres par seconde mais par souci de simplicit nous pr f rons l indiquer en kilom tres l heure km h 14 4 21 6 28 8 36 0 43 2 50 4 57 6 Il faut normalement que la vitesse du vent d passe 15 km h pour qu une olienne commence produire de l lectricit Cette Vitesse est appel e la vitesse d e enclenchement La vitesse de d clenchement qui est la Vitesse laquelle l olienne s arr te pour ne pas subir de dommages est d environ 70 km h La quantit pr cise d nergie extractible du vent d pend de plusieurs facteurs que l on retrouve dans les formules standard Ces formules sont compliqu es et elles tiennent compte de facteurs tels que la variabilit et la distribution de la vitesse du vent la hauteur laquelle se trouve le rotor et la densit de l air Le diam tre de la zone balay e par les pales est un autre l ment important voir Figure 4 et l encadr la page 7 propos de th orie olienne La production d nergie olienne d pend de plusieurs facteurs cl s Le diam tre de la zone balay e par les pales de l olienne appel e zone balay e les pales d une olienne balaient une zone circulaire Vu la circularit du mouvement la puissance de l olienne augmente fortement en fonction du diam tre de la zone balay e Ainsi si on double ce diam tre la puissance quadruple La vitesse du vent le temps penda
54. ent on exposera davantage l olienne aux vents dominants Figure 11 Le vent n est pas le seul l ment dont il faut tenir compte lorsqu on choisit un site la distance entre l olienne et le lieu d utilisation de l lectricit a aussi son importance Plus la distance entre l olienne et le lieu d utilisation est grande plus co teux sera le syst me Une fois d termin le site probable mesurez y la vitesse du vent pen dant plusieurs mois Cette mesure est particuli rement importante si les renseignements pr iminaires dont vous disposez montrent que les vitesses moyennes annuelles du vent cet endroit ne sont pas de beaucoup sup rieures 15 km h La surveillance sur le site vous renseignera sur les p riodes de vent calme ou faible Vous pourrez alors comparer vos lectures mensuelles ou instantan es avec les donn es mensuelles du SEA Il est bon de mesurer la vitesse du vent Cela vous aidera d terminer la taille de l olienne et la capacit de stockage des L Analyse n est pas valide aux endroits lev s dans les r gions montagneuses Moyenne de la vitesse du vent km h p riode 1967 1976 hauteur 10m A Figure 10 Carte des vitesses annuelles moyennes du vent au Canada Environnement Canada 20 A Figure 11 Implantation d un syst me d nergie olienne m b batteries id ales pour r pondre vos besoins
55. ent comprendre le co t de location du terrain les taxes fonci res et des primes d assurance Co ts de fonctionne ment et d entretien On peut estimer le co t annuel d utilisation et d entretien d une olienne en pourcentage du co t en capital initial de l quipement install Cette estimation est d envi ron 3 p cent pour une olienne bien con ue et bien construite L entretien des oliennes doit se faire une ou deux fois par an Les propri taires f rus de m canique peuvent d cider d entretenir eux m mes leur syst me ce qui leur co tera moins cher que de payer un technicien qui devra se rendre sur place Les co ts d entretien sont bien tablis pour la plupart des oliennes et le fabricant devrait pouvoir les chiffrer Normalement les co ts annuels d entretien s l vent environ 3 p cent du co t initial en capital Comme c est le cas de tout quipement m canique et lectrique le co t d entretien d une olienne est minime lorsque l unit est neuve mais il augmente ensuite progres sivement La dur e de vie d une olienne de bonne qualit bien entretenue peut atteindre 20 ans Si vous calculez le co t total d un syst me olien consid rez une dur e de vie de 15 ou 20 ans l ments du co t annuel d entretien d un syst me olien l ment Co ts de fonctionnement Pr visions de remplacement approx olienne de la salet Surveillance lubrifi
56. ent par Nor wester Energy Systems Ltd les syst mes autonomes et les particularit s de leur conception sont plus compliqu es Mais si votre situation s y pr te le sys t me hybride peut repr senter une solution int ressante Les syst mes hybrides sont fiables et plus cologiques que les g n ra teurs carburant fossile et ils sont souvent plus conomiques Les syst mes hybrides sont aussi vari s que les besoins des utilisateurs et ils vont des micro applications et miniapplications dans lesquelles la fiabilit est une condition sine qua non comme c est le cas dans les propri t s familiales ou les sites de t l com munications loign s aux petites applications telles que les r seaux des communaut s loign es Il est peu probable que vous trouviez un syst me hybride de s rie qui r ponde d embl e vos besoins mais comme dans le cas des syst mes autonomes vous devez valuer soigneusement ces besoins avant d entamer votre recherche Les r gles qui s appliquent l valuation d un syst me hybride sont semblables celles qui s appliquent l valuation d un syst me autonome mais il faut tenir compte du co t et dela disponibilit de l autre source d nergie qui fait partie du syst me e comme dans le cas d un syst me autonome vous devez toujours savoir de quelle quantit d nergie vous pouvez disposer sur votre site Dans le cas d un syst me hybride vou
57. es par une relation et si vous d sirez la conna tre la voici le nombre de watts dans un circuit se calcule en multipliant le nombre de volts par le nombre d amp res Par exemple un circuit type dans une habitation est un circuit de 15 amp res Comme la tension du courant domestique est de 115 volts le circuit a une capacit l g rement sup rieure 1 700 watts Si vous faites fonctionner des lectrom nagers qui consomment plus de 1 700 watts vous br lerez un fusible ou ferez d clencher le disjoncteur du circuit trois cinq ans La dur e de vie de certaines batteries de premi re qualit grandes cellules peut atteindre 15 ans Il est recommand de connecter les batteries en s rie Les connexions en parall le risquent de causer des dommages en raison dela variation des tats de charge des diff rentes cellules des batteries Les sp cifications types des batteries sont d crites dans le tableau au bas de la page 15 Onduleurs L nergie stock e dans les batteries est disponible sous forme de courant continu Certains appareils et appareils lectrom nagers sont con cus pour tre aliment s en c c c est le cas des appareils d clairage et de l quipement utilis s dans le mat riad de camping de navigation de plaisance et dans les v hicules r cr atifs parce qu ils sont con us au d 16 part pour tre aliment s par batterie M ais les appareils dectrom nagers que vous u
58. gie qu on exprime habituellement en dollars par kilowattheure kWh Dans ces situations il est impor tant de comparer des projets en se basant sur la valeur actuelle de leur co t unitaire d nergie on s assure ainsi que leur valuation utilise une variable commune Comparons titre d exemple le syst me olien au branchement au r seau Dans notre exemple d un c t il faut installer une ligne de 2 kilom tres de long et de l autre le syst me olien a une puissance de 500 W La conception du syst me olien emp che le propri taire de tabler sur quelque augmentation de la quantit d nergie produite par le syst me Par contre le r seau s ac commode facilement de n importe quelle augmentation de la demande d lectricit Pour comparer quita blement les deux syst mes il faut mettre en parall le le co t unitaire de l nergie produite par l olienne au cours de sa dur e de vie et le co t unitaire de l nergie produite par le r seau au cours de la m me p riode Et il vaut mieux comparer les valeurs nettes actualis es d un kilowattheure d nergie dans les deux cas Nous donnons ci dessous un exemple de ce calcul Dans cet exemple le syst me olien ne pr sente pas le meilleur choix en dollars courants l lectricit fournie apr s le branchement au r seau co tera 1 71 kWh alors que l lectricit produite par le syst me olien co tera 1 82 kWh 47 Tab
59. hauban An mom tre appareil utilis pour mesurer la vitesse du vent C ble d hauban c ble dont la tension assure la liaison entre un ancrage d hauban et une tour Centre accessoire permettant de fixer les pales ou l assemblage des pales d une olienne axe horizontal l arbre du rotor Courant vitesse laquelle l lectricit se d place dans un conducteur mesur en amp res A Courbe de puissance graphique qui repr sente l nergie produite par une olienne en fonction de la vitesse du vent 50 Distribution Rayleigh de la vitesse du vent courbe statis tique dont la forme se rapproche de celle de la courbe de distribu tion de la vitesse r elle du vent On l utilise comme courbe de dis tribution normalis e pour estimer le rendement de la production nerg tique d une olienne lectricit produite quantit d lectricit produite par une olienne une valeur donn e de la vitesse du vent nergie ce que produit un syst me olien pour accomplir un travail s exprime habituelle ment en wattheures Wh ou en kilowattheures KWh nergie produite annuelle ment EPA nergie totale produite par une olienne pendant une ann e olienne axe horizontal olienne dont l axe de rotation est parall le au sol ou horizontal olienne axe vertical olienne dont l axe de rotation du rotor est perpendiculaire au sol Ces oliennes ne doivent
60. hybrides estines aux com munaut s loign es L approvisionnement en lectricit de nombreuses communaut s loign es d pend de g n rateurs diesel Si les conditions de vent de l endroit sont bonnes on peut consid rer l installa tion d une olienne pour fournir l lectricit n cessaire l clairage au traitement de l eau aux services municipaux et d autres applications Lorsque la vitesse du vent tombe dans les limites de fonctionnement de l olienne l lectricit produite par cette derni re alimente les usagers et soulage d autant le g n rateur diesel ce qui r duit la consommation et les frais de carburant Des syst mes hybrides olienne diesel alimentent en lectricit des commu naut s loign es plusieurs endroits au Canada et notamment Kuujjuaq Qu bec Fort Severn Ontario Cambridge Bay et Iggloolik T N O d un syst me de production d nergie connu comme le prix du carburant dans le cas d une g n ratrice Le syst me hybride est galement utile lorsque le co t du stockage c est dire le co t des batteries est dev tant donn les fortes charges Les syst mes oliens sont class s en fonction de leur puissance nominale propre c est dire de la puissance maximale de sortie du syst me par vent fort et dans des conditions id ales Pour simplifier la pr sentation on a group les syst mes dans les cat gories suivantes tu
61. iement Membre de la l Association canadienne de l nergie olienne Commentaires g n raux et observations 46 Annexe F Utilisation de la valeur nette actualis e VNA pour valuer un projet et Comparaison des co ts unitaires d nergie La m thode de la valeur nette actualis e expliqu e dans la sec tion ci dessous et celle des co ts unitaires de l nergie expliqu e dans la section suivante ne sont pas n cessairement applicables elles ne visent qu vous donner une id e de ce que le profession nel consid rera lorsqu il fera une analyse conomique approfondie de votre cas Utilisation de la valeur nette actu alis e VNA pour valuer un projet Les projets importants plus co teux n cessitent une analyse tr s pr cise car il faut d terminer si leur r alisation a du bon sens On arrive ce r sultat en calculant la valeur nette actualis e du projet La valeur nette actualis e c est la somme d argent que vous devriez mettre de c t aujour d hui pour payer le d marrage et les co ts d exploitation du projet pendant toute la dur e de vie de l quipement en consid rant que l argent que vous mettriez de c t aujourd hui rapporterait des int r ts pendant toute la dur e de vie du syst me Par exemple le calcul de la valeur nette actualis e peut vous apprendre la somme que vous devriez mettre en banque aujourd hui pour avoir 1 000 dollars en banque dan
62. ificatif surtout si le site se trouve dans un endroit loign le co t varie en fonction de l emplacement et de l application 30 Construction d une route d acc s contrairement aux petits syst mes qui ne n cessitent pas la construc tion de routes les syst mes plus importants desservant une com munaut par exemple exigent l acc s du site par route durant toute l ann e c est un facteur important car lors de la cons truction de la route il faudra tenir compte de son drainage et de son d neigement ventuels le co t varie en fonction de l em placement et de l application rection et installation dans certains cas le fournisseur installe le syst me et rige la tour dans d autres ce sont des services ext rieurs qui sont charg s de ces travaux L utilisation d quipe ment sp cial comme des grues ou des v hicules lourds des treuils ou des mats de levage peut s av rer n cessaire surtout dans le cas des syst mes importants Cet quipement se loue mais la location peut co ter tr s cher Les travaux m caniques et lec triques peuvent aussi n cessiter l intervention de main d oeuvre sp cialis e les co ts varient en fonction de l application Co ts annuels Le co t des pi ces et de la main d oeuvre n cessaires l entretien du syst mes constituent la partie la plus importante des co ts annuels qui selon les particularit s de votre application peuvent galem
63. ise tr s pouss e 11 Si vous avez besoin de renseignements suppl mentaires Ressources naturelles Canada Division de l nergie renouvelable et lectrique Direction des ressources nerg tiques 580 rue Booth 17 tage Ottawa Ontario K1A 0E4 T l copieur 613 995 0087 Site web http www nrcan gc ca es erb reed Centre de technologie nerg tique de CANMET Ressources naturelles Canada 580 rue Booth 13 tage Ottawa Ontario K1A OE4 T l copieur 613 996 9418 Site web http nrcan gc ca es etb Atlas canadien olienne Site web http www windatlas ca Association canadienne de l nergie olienne ACEE 100 3553 31 St NW Calgary Alberta T2L 2K7 Sans frais 1 800 9 CANWEA Hors du Canada 403 289 7713 Site web http www canwea ca Logiciel gratuit facilitant votre prise de d cision Les technologies de l nergie renouvelable comme le syst me olien peuvent constituer un investissement int ressant RETScreen facilite la prise de d cision RETScreen c est un logiciel d analyse normalis e des projets d nergie renouvelable qui vous aide a d terminer si un systeme olien est un investisse ment rentable dans votre cas Le logiciel comporte des feuilles de calcul lectronique Microsoft Excel et un manuel d taill de l utilisateur accompagn de banques de donn es appropri es pour vous aider effectuer votre valuation Vous pouvez t
64. l endroit de son utilisation un abreuvoir b tail un tang ou un syst me d irrigation La quantit d nergie consomm e par la pompe lectrique peut tre adapt e la puissance de sortie de l olienne de mani re ce que l nergie olienne soit utilis e efficacement Les oliennes de pompage lectriques ne n cessitent pas d ACS compliqu s car elles ne comprennent pas de batteries L eau est stock e dans un r ser voir qui sert de r serve d nergie 5 Planification de l installation d un syst me lectrique autonome simple e En suivant des tapes sim ples d terminer la fai sabilit de l installation d un syst me olien e Une fois les tapes franchies passez a la phase suivante la conception pr liminaire du syst me La Etape 1 Evaluer le site Vous aurez besoin de vent est extr mement important d valuer m thodiquement et rationnelle ment la quantit d nergie oli enne disponible La sous estima tion ou la surestimation des ressources oliennes d un endroit donn peut s av rer tr s co teuse On peut proc der de plusieurs mani res pour valuer la quantit d nergie olienne disponible En principe la vitesse annuelle moyenne du vent doit tre sup rieure 15 km h pour qu on puisse envisager l installation d un syst me olien mais il est souhaitable que les vitesses d passent largement cette limite Le Service de l environnement atmosph
65. l exp rience n cessaire ou si vous doutez de vos capacit s r aliser vous m me l installation utilisez les services d un sous entrepreneur exp riment Assurez vous que lors des travaux effectu s sur la tour on se sert de l quipement de s curit ad quat pour grimper sur la tour et pour assujettir les outils Conseils utiles Discutez des exigences de l applica tion avec l inspecteur lectricien et l entrepreneur lectricien avant le d but de l installation l avenir vous montrera qu en agissant ainsi vous avez pargn du temps et de l argent Assurez vous que personne ne se tient sous la tour car la chute d objets risque de causer de s rieuses blessures Si la tension du syst me d passe 24 volts faites appeal un lectricien qualifi et obtenez l autorisation de branchement du service public local La planification est la cl de la r ussite d une installation moindres co ts Si vous avez oubli d acheter les serre c bles lorsque vous tiez en ville hier alors que vous avez besoin d une grue pour tenir la tour en place aujourd hui cet oubli risque de vous co ter cher Les caract ristiques des fonda tions de la tour d pendront de la conception de l olienne de la conception et de la dimen sion de la tour et des condi tions du sol l emplacement du syst me Avant de com mencer les travaux consultez un ing nieur ou un entrepre neur local afin de
66. la production d un r acteur CANDU Par contre si on rempla ait une g n ratrice l huile ou au charbon par une de ces oliennes on diminuerait de 1 000 tonnes par an les missions de carbone dans l atmosph re Ce guide s adresse ceux qui envisagent d utiliser une olienne pour alimenter en nergie leur domicile leur ferme leur chalet ou leur commerce Dans la plupart des cas la capacit de ces petits syst mes se situe entre 100 watts et 25 kilowatts la limite inf rieure de cette chelle des capacit s l lectricit produite suffit faire fonctionner quelques ampoules d clairage une radio ou du mat rie r cr atif A l autre limite l lectricit produite par l olienne peut satisfaire la majorit des besoins d une exploita tion agricole ou d un immeuble institutionnel Des syst mes qui auraient une capacit l g rement sup rieure pourraient galement fournir l lectricit d appoint de certaines municipalit s ou communaut s loign es Dans ce guide on effleurera le tra vail m canique effectu au moyen de technologies prouv es comme A Figure 2 Un an mom tre mesure la vitesse du vent Il tourne d autant plus vite que la vitesse du vent est lev e le pompage de l eau mais on traitera avant tout de la production d lectricit Quelle quantit d nergie le vent contient il2 Un des premiers l ments d terminer dans l tude de faisabilit
67. leau 2 Comparaison conomique des co ts Syst me d nergie olienne de 500 W avec batteries Syst me batteries de 750 VV PV Prolongement du r seau de 2 km Groupe g n rateur diesel 1 kW avec batteries Co t initial et rempl de la batterie aux 5 ans Co t annuel O amp M 3 du co t de syst me Co t initial et rempl de la batterie Co t initial prolongement du r seau de 2 km Co t annuel O amp M 1 du co t aux 5 ans de syst me Co t O amp M 16 mois 0 08 kWh Coit initial et rempl de la batterie aux 5 ans rempl du groupe g n aux 3 ans Combustible p trole annuel et Co t O amp M 3 du co t du syst me 7 480 10 095 10 000 2 280 0 194 0 100 225 448 200 103 233 462 206 106 241 476 BREW N 212 109 249 490 219 113 258 505 225 116 267 520 232 119 276 535 239 123 286 551 246 127 296 568 5 6 7 8 9 0 254 130 306 585 261 134 317 603 269 138 328 621 277 143 340 639 285 147 352 658 294 151 365 678 0 303 0 156 378 699 312 160 392 720 321 165 406 741 331 421 763 341
68. les compteurs et les autres appareils qui ne sont pas n cessairement fournis par le fabricant Vous devez avoir facilement acc s aux ACS pour proc der l entretien des batteries et aux r parations qui s imposent et pour recueillir les donn es telles que le nombre de kilowattheures produits Et vous devrez peut tre pr voir un endroit sp cial dans un atelier un abri ou l int rieur de la maison pour installer les ACS Batteries On quipe un grand nombre de syst mes oliens de batteries qui produisent de l lectricit de remplacement quand le vent n est pas propice Un syst me sans batteries produira de l lectricit que lorsque le vent soufflera assez fort pour r pondre la demande Les batteries ne sont pas toutes fabriqu es de la m me mani re et la terminologie utilis e leur sujet manque parfois de clart Une des plus importantes carac t ristiques des syst mes oliens est la profondeur de d charge PDD qui repr sente la quantit d nergie que vous pouvez extraire d une batterie sans compromettre sa recharge Si vous extrayez toute l nergie contenue dans une batterie vous r duisez radicalement sa dur e de vie bien que les batteries utilis es dans les syst mes oliens soient le plus souvent con ues pour supporter une profondeur de d charge importante On se limite g n ralement une d charge de 50 p cent mais certaines batteries ont une PDD de 80 p cent c est
69. lets les v hicules r cr atifs et les bateaux Dans un chalet par exemple on peut utiliser du c a et du c c le c c servant l clairage et l alimentation d une petite pompe eau Dans ce cas le syst me doit comporter des c blages des fusibles et des disjoncteurs s par s pour les circuits de c a et de c c Si votre syst me olien doit alimenter de l quipement ou des lectrom nagers qui doivent fonctionner au c a vous aurez besoin d un onduleur qui convertit en c a l lectricit stock e en c c dans les batteries Actuellement on utilise souvent des onduleurs identiques ce qui augmente la fiabilit et le rendement du syst me Si vous n avez pas besoin de c a vous n avez pas besoin d onduleur A t on besoin d lectricit 24 heures par jour tous les jours de l ann e Si vous r pondez affirmativement cette question vous devez envisager l installation d un syst me hybride qui comprend un g n rateur d appoint fonctionnant au carburant 25 fossile Le chapitre suivant VOUS en apprendra davantage sur les syst me hybrides Le g n rateur peut tre mis en marche soit manuellement par l op rateur soit distance si l alimentation lectrique doit tre ininterrompue Le g n rateur d marrage distance se met automatiquement en marche quand la tension des batteries atteint une limite inf rieure pr d termin e II est plus co teux que le g n rateur
70. llance comprend un voltm tre qui permet de mesurer la tension des batteries et la profondeur de d charge et un amp rem tre qui permet de surveiller la production ou la consommation d nergie S il est perfectionn l quipement de surveillance comprend en outre les alarmes signalant les probl mes qui surgissent comme une tension trop faible ou trop lev e 17 4 Utilisation de l nergie olienne pour le pompage de l eau e Une technologie ancienne simple et efficace L homme a utilis l nergie olienne pour le pompage de l eau bien avant qu il ne d couvre l lectricit On trouve encore dans le monde de nombreuses m thodes de pompage de l eau bas es sur l nergie oli enne Les pompes de forte puissance actionn es par l nergie olienne peuvent fournir suffisamment d eau pour r pondre aux besoins de l irrigation du sol et de l approvi sionnement en eau du b tail Les syst mes oliens de taille beaucoup plus petite peuvent fournir l eau n cessaire aux besoins domestiques Les deux technologies utilis es pour le pompage de l eau sont l olienne de pompage m canique et l olienne de pompage ectrique Les deux sont utilis es principale ment dans des applications rurales ou agricoles La Eoliennes de pompage m caniques L olienne de pompage m canique traditionndle utilise un syst me bidlemanivale mont sur l arbre du rotor Elle poss de normalement plusieurs pales mont es sur
71. ltan ment mais la cr te de consommation doit repr senter ce cas extr me Prenons comme exemple la situation o vous regardez la t l vision tout en repassant pendant quelques minutes la lumi re lectrique tandis que la pompe eau et le r frig rateur haut rendement se mettent automatiquement en marche Cette situation pourrait repr senter votre cr te de charge C est ce type de situation que figure le tableau au bas de la page 22 Consultez l Annexe A Puissances types des appareils lectrom nagers et de l quipement qui se trouve la fin de ce guide afin de noter les lectrom nagers les plus gour mands qui risquent de fonction ner simultan ment Additionnez leurs puissances pour obtenir la cr te de charge tape 3 D terminer la taille de l olienne et de la tour installer ce stade ci vous devez avoir d termin la quantit d nergie olienne disponible l endroit choisi ainsi que la quantit d nergie dont vous aurez besoin D terminer la taille de l olienne consiste essayer de faire se correspondre ces deux valeurs Conseils utiles Pour que l coulement d air soit laminaire la tour doit tre telle que l olienne d un mini syst me ou d un petit syst me se trouve 100 m tres de tout obstacle atteignant la m me hauteur que l olienne grands arbres ou b timents et qu elle d passe de 10 m tres la hauteur de tout obstacle se trouvant
72. ne oli enne peut produire de mani re continue lorsqu elle fonctionne normalement cette puissance est approximativement la m me que la puissance nominale Puissance nominale quantit d lectricit produite par une olienne la vitesse du vent no minale qui est approximativement gale la puissance maximale Rotor ensemble des pales d une olienne centre compris Syst me de contr le sous syst me recevant des informations sur la condition de l olienne et ou sur son environnement et qui r gle l olienne pour qu elle fonctionne dans les limites prescrites Syst me olien au vent syst me dont le rotor se trouve en amont de la tour par rapport la direction du vent Ce syst me est quip d un m canisme lacet qui le maintient point dans la bonne direction c est dire au vent Syst me olien sous le vent olienne dont les pales se trouvent sous le vent par rapport la tour Taux d actualisation taux d int r t utilis pour calculer la valeur de rendement d une encaisse future II tient compte du principal et de l int r t qu aurait rapport l argent utilis pour le syst me s il avait t plac Tension mesure de la diff rence de potentiel lectrique qui existe entre deux points on l exprime g n ralement en volts V Tour structure qui supporte un syst me olien et plus particuli rement le rotor le syst me d entra nement etc T
73. ni syst mes ne n cessite sans doute pas une analyse exhaustive mais l analyse conomique doit tre de plus en plus pouss e mesure que la taille du syst me augmente Suivant la taille et le co t du syst me vous serez peut tre amen confier cette analyse un professionnel exp riment car dans ce genre d analyse on traite de sujets sp cialis s tels que les conomies de taxes la Valeur de rendement de l argent et le co t du cycle de vie Le co t du cycle de vie comprend toutes les d penses engag es au cours de la dur e de vie du projet Dans la section pr c dente nous avons appris tablir le co t approximatif d un syst me olien sur 15 ou 20 ans II faut pr sent comparer ce co t celui des autres syst mes de production d lectricit Par exemple si l autre solution envisag e est le g n rateur diesel vous devrez d terminer le co t d utilisation sur 15 ou 20 ans d un g n rateur diesel ayant la m me capacit Cette valuation comprendra le co t du g n rateur le co t de son remplacement ou de sa remise en tat car sa dur e de vie est plus courte que celle de l olienne et videmment le co t du carburant n cessaire son fonctionnement Le tableau ci dessous pr sente la comparaison entre les co ts du cycle de vie de diff rents syst mes 31 Syst me olien de Tableau 1 Flux des co ts 500 VV avec batteries Groupe g n rateur diesel de
74. nt lequel le vent souffle une vitesse sup rieure la vitesse d enclenchement est un facteur critique Il faut galement savoir que de faibles augmentations de la vitesse du vent entra nent de fortes augmentations de la puissance disponible Une augmentation de 10 p cent de la vitesse du vent peut entra ner une augmentation de 30 p cent de la puissance de l olienne La variabilit de la vitesse du vent sur le terrain L nergie totale produite par une olienne au cours d une certaine p riode d pend de la distribution et de la variabilit de la vitesse du vent pendant cette p riode Il n est donc pas tonnant que la vitesse moyenne annuelle du vent sur un terrain soit un facteur plus important que sa vitesse ponctuelle La densit de l air la puissance du vent est directement li e la densit de l air qui augmente si la temp rature diminue l air chaud monte La quantit d nergie disponible est approximativement de 16 p cent plus lev e 20 C qu 20 C La limite de Betz La vitesse du vent diminue lorsqu on en capte de l nergie En principe si on retirait du vent toute nergie qu il contient il cesserait d exister N anmoins en r alit il est impossible de capter toute l nergie contenue dans le vent Le maximum d nergie qu un syst me olien id al peut capter quivaut environ 59 p cent de l nergie contenue dans le vent Cette valeur est appel e la limite de Betz 2 Diff
75. nt les essais appropri s que cha cun des syst mes et sous syst mes de l unit fonctionnent comme il se doit Le processus de mise en service permettra de v rifier entre autres que non seulement le frein fonctionne mais qu il fonctionnera en cas d urgence par grand vent par exemple Ici aussi plus le syst me olien est complexe plus le processus de mise en service est compliqu Le manuel du propri taire doit d crire la proc dure de mise en service dans les moindres d tails Si le propri taire ne suit pas scrupu leusement les r gles de mise en ser vice du syst me le fabricant risque de r silier le contrat de garantie en cas de probl me subs quent La pr sence d un repr sentant du fabricant chaque tape de la mise en service peut s av rer n cessaire si la taille du projet le justifie Vous devez suivre attentivement la proc dure de mise en service et documenter chaque tape comme il se doit au moyen de notes d crivant les essais effectu s et les r sultats obtenus et si possible de photographies Exploitation et entretien EE La plupart des syst mes oliens offerts sur le march requi rent un minimum de soins de la part du propri taire lorsqu ils fonc tionnent Les oliennes moins compliqu es comme celles qui servent au pompage de l eau ou charger des batteries sont Conseils utiles Les batteries doivent demeurer leur temp rature normale de fonction
76. om nagers tels que les chauffe eau les s cheuses les fours et les chaufferettes consomment de grandes quantit s d nergie mais par intermittence D autres Note concernant le rendement energetique Plus vos besoins d nergie sont importants plus votre syst me sera grand et plus il sera co teux T chez de r duire le plus possible vos besoins car conomiser un kW est plus rentable que de le produire Utilisez les lectrom nagers les plus conerg tiques possible Ressources naturelles Canada g re le pro gramme Energuide d tiquetage des lectrom nagers qui collecte les donn es concernant les consomma tions nominales des principaux lec trom nagers en vente au Canada Pour obtenir des renseignements sur Energuide veuillez vous adresser au Groupe Canada Communications en appelant le n 1 800 387 2000 21 Feuille de travail n 1 consommation annuelle d nergie exemple lectrom nager quipement Heures par jour Puissance nominale W 4 ampoules fluorescentes de 24 watts 96 5 175 200 pompe eau 146 000 t l viseur couleur 14 po 65 700 r frig rateur haut rendement 273 750 Total consommation annuelle d nergie appareils tels que les r frig rateurs et les cong lateurs consomment beaucoup d lectricit et doivent tre reli s une source d alimenta tion fiable Par contre l clairage ne c
77. on somme pas autant d lectricit et cette consommation est relativement constante Malgr cela il faut rechercher les lampes et accessoires les plus efficaces Retenez que les lampes fluores centes consomment beaucoup moins d lectricit que les lampes incandescence qu elles durent dix fois plus longtemps et qu elles donnent la m me quantit de lumi re Les lampes fluorescentes compactes qui se vissent sont tr s r pandues dans le commerce et on trouve galement des lampes fluorescentes C C N oubliez jamais qu conomiser un kW est plus rentable qu en produire un Cr te de consommation calcul e pour un syst me olien individuel Exemple lectrom nager quipement Puissance watts 4 ampoules de 24 watts 96 W petit t l viseur couleur 90 W t l phone portatif 6W horloge 3 VV fer repasser 1 100 VV pompe eau automatique 350 VV r frig rateur haut rendement 150 VV Total 22 1 795 VV Si vous avez l intention d utiliser l nergie olienne pour faire fonc tionner les syst mes d une ferme faites la distinction entre l nergie n cessaire au fonctionnement de la ferme et l nergie n cessaire la vie domestique Les besoins nerg tiques de la ferme peuvent varier consid rablement surtout lorsqu ils comprennent l abreuve ment du b tail et il faut les analyser isol ment valuation des
78. on pos e plus haut l olienne fournira la puissance lectrique voulue et vous pourrez r duire le nombre d ACS Faut il pr voir du c a 2 Les maisons commerces ou usines reli s au r seau lectrique consomment du c a Il existe cependant des lectrom nagers de l quipement et des accessoires d clairage fonctionnant au c c et con us pour tre utilis s dans Calcul de la capacit de stockage des batteries On mesure la capacit des batteries en amp res heures Voici comment calculer le nombre d amp res heures dont vous aurez besoin Des calculs effectu s pr c demment de vos besoins en lectricit vous devez pouvoir tirer une estimation en wattheures de la quantit d nergie lectrique dont vous aurez besoin tous les jours Supposons qu elle s l ve 1 300 wattheures 1 3 kWh Si l on compte que le vent n aura pas la vitesse voulue pendant 3 jours maximum il faudra stocker l quivalent de 1 300 wattheures x 3 3 900 wattheures d nergie dans les batteries Une batterie fournit normalement un courant de 24 volts Les sp cifications des batteries vous apprennent que leur profondeur de d charge est de 50 p cent PDD de 50 Il s ensuit que la moiti seulement de la capacit totale des batteries est utilisable si l on veut viter qu elles ne se d chargent excessivement Pour trouver le nombre d amp res heures n cessaires il suffit de diviser le nombre de wattheures par la tension
79. our autonome tour qui ne d pend pas de supports externes tels que des haubans Tour hauban e tour assujettie par des haubans Valeur nette actualis e VNA valeur en dollars courants du co t d un syst me pendant toute sa dur e de vie Vitesse annuelle moyenne du vent VAV moyenne des Symboles c a courant alternatif vitesses instantan es du vent pr lev es un endroit donn pendant une ann e D Vitesse d enclenchement vitesse du vent la hauteur C C du centre du rotor partir de PDD laquelle l olienne commence kW a produire de l lectricit i 2 kWh Vitesse de d clenchement vitesse du vent la hauteur PV du centre du rotor au dessus VV de laquelle l olienne de par Sa conception cesse de produire de l lectricit Vitesse du rotor vitesse de rotation du rotor d une olienne autour de son axe Vitesse du vent nominale vitesse du vent laquelle l olienne atteint sa puissance nominale Vitesse moyenne du vent moyenne statistique des valeurs instantan es de la vitesse du vent mesur e pendant une p riode donn e qui peut varier de quelques secondes plusieurs ann es Watt W unit qui mesure la quantit d nergie fournie par unit de temps puissance ou l nergie consomm e par unit de temps on peut gale ment l exprimer en kilowatts KW Notez la formule VV SV xA Zone balay e surface que les pales balayent en to
80. pas tre munie d un m canisme lacet car elles fonctionnent quelle que soit la direction du vent Groupe g n rateur machine utilisant un moteur combustion interne diesel ou essence et un g n rateur pour produire de l lectricit c c ou ca Hauteur du centre hauteur qui s pare du sol le centre du rotor de l olienne Dans le cas d une olienne axe vertical la hauteur du centre se trouve mi hauteur du rotor Lacet rotation d une olienne axe horizontal autour de son axe vertical pour rester dans la direction du vent Mise en service proc dure qui consiste inspecter installer au besoin et contr ler les com posants d un syst me olien neuf pour s assurer que le syst me fonctionnera correctement lorsqu on le mettra en marche Nacelle logement situ en haut de la tour supportant une olienne axe horizontal et qui contient entre autres le syst me d entra nement P riode de remboursement temps n cessaire pour r cup rer le co t d un investissement gr ce au revenu qu il produit Cette p riode ne prend pas en compte le taux d actualisation Photovolta que la conversion directe de la lumi re solaire en lectricit Puissance expression de la quantit d nergie fournie par unit de temps On l exprime habituellement en vvatts VV ou en kilowatts KW Puissance maximale d une olienne quantit maximale d nergie lectrique qu u
81. petites pi ces et le c blage font ils partie du prix de vente Lecture des manuels d quipement l ments v rifier habituellement dans la documentation fournie par le fabricant Instructions d installation et de fonctionnement Instructions d entretien D tails sur la garantie Homologation de la CSA Autres homologations p ex ISO 9000 Pensez galement la possibilit d approvisionnement sur place Les pi ces de rechange sont plus faciles obtenir s il existe un distributeur local L quipe ment que vous achetez doit tre offert sur le march depuis plusieurs ann es et avoir prouv qu il fonctionne efficacement dans diff rentes conditions climatiques 36 Questions importantes consid rer lors du choix d un distributeur Combien d ann es d exp rience a t il dans le domaine Quels sont ses ant c dents sa comp tence Connatt il les exigences locales en mati re d installations lectriques les codes d lectricit le zonage Est il dispos fournir des d tails techniques et des d tails concernant la formation des prix Peut il fournir une liste de ses clients Peut il fournir un exemplaire du manuel d installation et d entretien Peut il pr senter des rapports d essais ind pendants Ses clients sont ils satisfaits de son exp rience Peut il entretenir et d panner des syst mes install s dans des endroits isol s et dans diverses conditions parfois
82. questions une une L olienne devra t elle fournir de l lectricit tous les jours sur demande Si vous r pondez affirmativement cette question vous aurez besoin de batteries Vous devez savoir la taille de batteries qui convient le mieux votre syst me Vous devrez demander l aide d un distributeur d quipement olien exp riment pour calculer la capacit de stockage d nergie 24 requise des batteries parce que plusieurs facteurs interviennent dans cette valuation Par exemple il est important de conna tre la plus longue p riode pendant laquelle le vent risque de ne pas atteindre la vitesse minimale car il faut que l nergie en r serve dans les batteries vous permette de faire fonctionner vos lectrom nagers pendant cette p riode Dans l encadr ci dessous nous donnons un exemple de ce calcul N oubliez pas non plus que lorsque le vent souffle votre sys t me olien doit non seulement faire fonctionner vos lectrom nagers et l quipement mais il doit galement produire assez d nergie suppl mentaire pour recharger les batteries Vous devez galement d terminer le temps que vous tes dispos consacrer l entretien des batteries Si vous tes pr t les entretenir r guli rement vous pouvez opter pour les batteries cellules ouvertes Sinon les batteries sans entretien cons tituent un meilleur choix Si vous r pondez n gativement la questi
83. r la place de l environ nement dans leur prise de d cision S curit Dans les r gions froides la glace peut s accumuler sur les pales des oliennes causer de fortes vibrations et tre projet e grande distance L hydrog ne que d gagent les batteries constitue galement un danger de m me que l obligation pour le propri taire ou les personnes charg es de l entretien de grimper sur les tours des oliennes Il faut galement prendre des pr cautions particuli res si les enfants ont acc s au syst me Climat extr me Dans certaines parties du pays le climat extr me met les syst mes oliens et les batteries rude preuve et ces conditions peuvent causer des probl mes de fonctionnement et de durabilit Voisins Avant de faire l acquisition d un syst me olien il faut discuter avec ses voisins de la pr sence d une olienne proximit de chez eux Ils risquent d tre pr occup s par la taille du syst me et le bruit que peut causer la pr sence ventuelle d un g n rateur Esth tique Le syst me olien risque de g cher la vue que vos voisins ou que vous avez du paysage et c est plus grave encore s il s agit d un paysage historique Bruit Le bruit du g n rateur d un syst me hybride risque de poser probl me Il serait bon avant d acheter le g n rateur d couter le bruit qu il fait lorsqu il fonctionne Les oliennes seules sont relativement silencieuses Corrosion L installation
84. renages de pales G n rateur alternateur Empennage El m canisme lacet autres composants du syst me R y ee Onduleur Sectionneur des batteries es A Figure 6 Composants du syst me olien z RE a SE Batteries au plomb ACS acultatifs i Be LL G n rateur diesel ou essence La bo te d engrenages De nombreuse oliennes en particulier cales d une puissance sup rieure 10 KW sont munies d une bo te d engrenages qui per met d adapter la vitesse de rotation du rotor celle du g n rateur Mais dans la plupart des mini syst mes le g n rateur alternateur tourne la m me vitesse que le rotor et l utilisation d une bo te d engrenages est superflue La nacelle La nacelle est l enveloppe qui prot ge la bo te d engrenages le g n rateur et les autres composants contre l action des l ments Elle est amovible pour permettre l entretien de l olienne 12 L empennage m canisme lacet Un m canisme lacet maintient l olienne axe horizontal dans la ligne du vent La plupart des micro syst mes et des mini syst mes utilisent un simple empennage qui place l axe parall ement la direction du vent Dans certains syst mes le rotor se trouve en aval du g n rateur par rapport au vent et il s aligne donc automatique ment D autres syst mes sont quip s d un m canisme lacet
85. s cinq ans si l int r t est de 5 Pour les besoins du calcul de la valeur nette actualis e on appellera le taux d int r t taux d actualisa tion En outre on attribuera aux dollars courants une valeur croissante cause de l inflation Si vous d sirez utiliser un chiffrier lectronique pour calculer vous m me la valeur nette actualis e d un projet sachez que la plupart des chiffriers lectroniques sont munis d une fonction permettant de le faire En comparant les co ts des diff rentes options nerg tiques en dollars courants on peut ais ment connaitre le v ritable int r t conomique de chacune d elles La tableau 2 montre le r sultat de l application de la m thode de calcul de la valeur nette actualis e quatre syst mes nerg tiques un syst me olien avec batteries un syst me photovoltaique avec batteries le branchement au r seau un groupe g n rateur diesel avec batteries Les calculs tablissent que m me si le syst me olien n est pas le moins cher l achat il co tera moins cher que les trois autres syst mes au fil du temps Les calculs du tableau 2 tiennent compte d un certain nombre d hypoth ses qui sont pr cis es dans la l gende du tableau Comparaison des co ts unitaires d nergie Souvent la meilleure fa on de comparer diff rents syst mes qui produisent des quantit s d nergie diff rentes consiste calculer le co t unitaire d ner
86. s devez en plus tudier la disponibilit de l autre source d nergie l nergie solaire par exemple e vous devez consid rer le co t du carburant fossile qui fera fonctionner le g n rateur L approvisionnement en carburant fossile est il assur L acheminement du carburant vers le site pr sente t il des difficult s acheminer le carburant vers le site e vous devez toujours d terminer vos besoins en ectricit Utilisez les m mes lignes direc trices que celles qui ont t sugg r es au chapitre pr c dent propos de l valuation d un syst me autonome tudiez les cr tes de charges la demande journali re la n cessit de dis poser d une source d lectricit fiable Vous devez veiller la qualit de l lectricit produite Des quipements sophistiqu s tels que les ordinateurs ou l quipement de t l com munications exigent de l lectricit de haute qualit qui ne fluctue pas Ce qui rend l valuation des syst mes hybrides plus difficile que celle des syst mes autonomes c est que dans la conception des syst mes hybrides on doit tenir compte de leur fiabilit technique et du rapport co t efficacit Si par exemple le g n rateur doit d marrer automatiquement quand la production d lectricit olienne tombe sous une certain seuil il faudra installer des syst mes de r gulation sophistiqu s Ft m me alors il se peut que le g n rateur ne d marre pas l
87. s permis et les autorisations n cessaires avant d entreprendre les travaux de construction et d lectricit et vous devrez respecter les codes d lectri cit en vigueur Lisez attentivement les instructions et suivez les de mani re assurer votre s curit Si vous doutez demandez conseil Installation L installation d un syst me olien requiert d excellentes comp tences en m canique et en lec tricit ainsi que de l exp rience dans les travaux utilisant des objets lourds et ou des tensions lectriques lev es L information qui suit ne doit pas servir de ligne 3 de conduite elle ne vise qu rap peler les r gles de base respecter lors de l installation du syst me Les particularit s de l installation s d une olienne varient en fonction de sa taille de sa conception et de l utilisation qu on en fait S vous d sirez plus d informations ce sujet consultez le manuel de l oli i enne la norme CAN CSA F429 M 90 de l Association canadienne de nor malisation intitul e Recommended Practice for the Installation of Wind Energy Conversion Systems amp ren seignez vous aupr s de l Association canadienne de l nergie olienne sur les publications relatives ce domaine Vous trouverez galement une liste d autres ressources au chapitre 11 du pr sent guide Les r gles de base suivre lors de l installation d une olienne sont les suivantes e Si vous n avez pas
88. se nominale du vent 40 km h Vitesse du vent laquelle l olienne produit sa puissance nominale kilom tres heure km h m tres seconde m s Tension de sortie 12 ou 24 volts c c D termine le type d quipement qui sera utilis le courant peut tre continu ou alternatif Vitesse d enclenchement 11 km h Vitesse du vent laquelle l olienne commence produire de l lectricit kilom tres heure km h ou m tres seconde m s Vitesse de d clenchement 45 km h Vitesse du vent laquelle l olienne cesse de produire de l lectricit parce qu elle se d tourne du vent ou parce qu elle s arr te pour ne pas tre endommag e kilom tres heure km h ou m tres seconde m s Diam tre des pales Diam tre hors tout des pales un facteur d terminant de la puissance produite m tres m Nombre de pales Les oliennes ont le plus souvent trois pales mais elles peuvent en avoir deux ou quatre Poids du syst me Poids des pales et du g n rateur alternateur qu il faut installer au sommet de la tour kilogrammes kg Courbe de puissance Graphique repr sentant la puissance de sortie en fonction de la vitesse du vent il faut s en servir pour estimer la production d nergie de l olienne Puissance en vvatts et vitesse du vent en m tres seconde m s P riode de garantie Normalement de un trois ans ann e Tours L
89. sibilit s avant que vous ne vous lanciez dans des tudes plus co teuses de concep tion technique et de faisabilit L tude de pr faisabilit ne requiert pas la visite du site elle peut se baser sur les estimations des ressources et de la demande obtenues aupr s d autres sources calculez qu une tude de pr fai sabilit co te 2 p cent maximum du total des co ts initiaux cet effet RNCan a mis au point un logiciel outil de pr faisabilit appel RETScreen RETScreen est un logiciel normalis d analyse de projet d nergie renouvelable qui pourrait vous aider d ter miner si un syst me olien constitue un bon investissement dans votre cas Pour savoir comment obtenir votre copie de RETScreen r f rez vous la rubrique du chapitre 11 intitul e Si vous avez besoin de renseigne ments suppl mentaires2 tude de faisabilit cette phase comprend la phase de conception et l analyse de la conception Elle est utile dans le cas des micro syst mes des mini syst mes et des petits syst mes Son co t d pendra de l accessibilit au site et de la disponibilit des donn es sur le vent Dans le cas des petits syst mes hybrides oliens il fau dra proc der une valuation des ressources oliennes si on ne dis pose d aucune donn e ce sujet Cette valuation impliquera de relever pendant un an au moins les lectures d un an mom tre mont sur une tour Toutes les tudes
90. ssous Parmi les principales exigences des services publics concernant les syst mes oliens connect s au r seau figurent la s curit et la qualit du produit fourni Le programme pilote de facturation nette lanc par Ontario Hydro Services Company a t con u l intention des petits producteurs d nergie renouvelable moins de 50 kW qui sont connect s au r seau En vertu de ce programme un petit producteur d nergie olienne peut fournir de l lectricit au r seau en change de l lectricit qu il ach te au r seau En fait Ontario Hydro Services Company ach te de l lectricit au propri taire au m me prix que celui auquel il lui vend de l lectricit Cet arrangement de facturation nette s appelle galement mise en r serve d nergie On s attendait tester jusque 20 syst mes produc teurs d nergie renouvelable dans ce programme pilote avant la fin de 1997 Pour obtenir plus d informations veuillez communiquer avec Ontario Hydro Services Company en composant sans frais le num ro de t l phone 1 877 647 3783 ou en consultant leur site web l adresse suivante http www ohsc com 10 A Profil d un petit syst me olien de 25 kW Wenvor Vergnet Photographie offerte gracieusement par Wenvor Technologies Inc Les services publics exigent que le syst me r ponde certaines normes et qu il ne pr sente aucun risque pour le personnel et l quipement Pour satisfaire au
91. standard cela fait 65 7 kWh Vous trouverez l arri re de ce guide l Annexe A Puissances types des appareils lectrom nagers et de l quipement qui vous aidera valuer vos besoins annuels en nergie lectrique Nous vous pr sentons un exemple de feuille de travail voir page 22 En proc dant votre valuation pensez l avenir et aux change ments ventuels dans vos besoins nerg tiques Votre famille va t elle s agrandir ou au contraire se rapetisser Quel effet ce change ment entrainerat il sur la con sommation d nergie2 Souvenez vous que si vous d m nagez VOUS pouvez emporter votre syst me olien valuation des besoins en fonction de la cr te de consommation pr vue Pour vous assurer que le syst me olien que vous projetez d installer a la taille voulue vous devez avoir plus de renseigne ments que les seules donn es de la consommation annuelle d nergie lectrique des appareils Certains lectrom nagers tels que les r frig rateurs ne fonctionnent pas continuellement ils suivent un cycle marche arr t De m me l clairage n est pas utilis cons tamment ni le fer repasser ni les chaufferettes ni d autres l ments de l quipement Pour d terminer la taille de votre syst me vous devez calculer la cr te de consommation d nergie en fonction de vos besoins II est improbable que tout l quipement et les lectrom nagers fonction neront simu
92. suivante l explication des termes amp res volts et vvatts Nombre de 750 50 de PDD Pr cise le nombre de cycles c d le cycle de vie nombre de d charges et de recharges que la batterie peut supporter avant de manquer de capacit Indique le volume n cessaire au stockage de la batterie Longueur largeur et hauteur m Poids remplie 24 kg d acide Il faut disposer d un plancher r sistant ou d tag res robustes qui peuvent supporter le poids de plusieurs batteries c est le poids d une batterie qui d termine s il faut une ou deux personnes pour la d placer kg 15 Vous ne devez conna tre ni les d finitions des unit s lectriques utilis es dans le texte ni les relations math matiques qui les relient mais il est utile que vous sachiez ce que chacune d elles repr sente Amp re c est une mesure du courant lectrique Consid rez la comme une vitesse ou comme le d bit du courant Le c blage est class en fonction du nombre d amp res qu il peut acheminer Volt si l amp re vous fait penser la vitesse le volt doit vous faire penser la pression L lectricit ne peut pas se d placer dans un conducteur sans tre pouss e par une force Cette pouss e se mesure en volts Watt c est la grandeur r ellement importante quand vous essayez de d terminer la capacit de votre syst me olien C est l unit de puissance Ces trois unit s sont li
93. sur la liste parce qu il n est g n rale ment pas conomique d utiliser l nergie olienne pour alimenter ces appareils nergivores Consommation nerg tique type des lectrom nagers La consommation annuelle en kWh comprend l nergie consomm e au cours des cycles automatiques marche arr t Charges 115 V c a lectrom nagers quipement Puissance nominale watts Consommation annuelle en kWh R frig rateur 450 litres 16 pi standard 450 litres 16 pi haut rendement 440 113 litres 4 pi standard 113 litres 4 pi haut rendement Cong lateur 540 litres 19 pi standard 540 litres 19 pi haut rendement 113 litres 4 pi standard 113 litres 4 pi haut rendement Lave vaisselle eau chaude non comprise S choir Cuisini re Chauffe bloc Pendule Lave linge eau chaude non comprise Essoreuse Lave linge automatique Cafeti re 40 Consommation nerg tique type des lectrom nagers La consommation annuelle en kWh comprend l nergie Consomm e au cours des cycles automatiques marche arr t Charges 115 V c a lectrom nagers quipement Puissance nominale watts Consommation annuelle en kWh Ordinateur de bureau 200 200 portatif 15 16 imprimante Foreuse Ventilateur portatif Ventilateur de four S che cheveux Fer repasser clair
94. tilisez la maison doivent utiliser le courant alternatif L onduleur convertit le c c d une batterie en c a Le processus de conversion entra ne une perte d nergie d environ 10 p cent Il existe plusieurs types d ondu leurs Les onduleurs pour service l ger 100 1 000 watts sont g n ralement aliment s par un c c de 12 volts et conviennent aux ampoules d clairage et aux petits appareils tels que les postes de t l vision et de radio ainsi qu aux petits outils manuels Les onduleurs usage industriel 400 10 000 watts peuvent tre reli s a diff rentes tensions continues 12 24 ou 48 volts et peuvent faire fonctionner peu pr s n importe quel appareil lectrique dans une maison ou un petit commerce Il faut galement s assurer de la qualit de l ectricit fournie par l onduleur Si la documentation qui accompagne l onduleur parle d a onde sinuso dale r elle ou d a onde sinuso dale modifi e l lectricit en question est de pre mi re qualit et on peut en toute s curit s en servir pour alimenter de l quipement lectronique sensible comme des ordinateurs ou des imprimantes laser Les onduleurs sont souvent des appareils tr s perfectionn s qui en plus de la conversion du c c en c a offrent toute une gamme d usages Ainsi nombreux sont les onduleurs qui sont quip s d un dispositif de d marrage automatique destin un g n rateur d appoint diesel
95. tion d une olienne de petite taille Ce guide ne contient pas suff isamment de renseignements pour permettre au lecteur de conna tre fond tous les aspects d une telle acquisition car le sujet est complexe et la d cision d acheter et d installer une olienne d pend de nombreux facteurs Ce guide n a pas non plus pour objet de montrer comment installer utiliser et entretenir une olienne Le lecteur devra compl ter l information qu il trouvera dans ce guide en demandant aide et conseils aux personnes comp tentes Les acheteurs potentiels d oliennes doivent consulter les services publics d lectricit ainsi que les organismes gouvernementaux locaux afin de s assurer que l installation propos e respectera tous les codes d lectricit r glements de construction et r glements fonciers pertinents Ressources naturelles Canada n est nullement responsable des blessures des dommages mat riels ou des pertes r sultant de l utilisation des renseignements contenus dans cette publication Ce guide est publi seul titre d information et il ne refl te en aucun cas l opinion du gouvernement du Canada pas plus qu il ne pr conise une personne ou un produit commercial quelconque qe AU K f e Papier S recycl D pe oe y Sa Majest la Reine du chef du Canada 2003 ISBN 0 662 70169 0 N Cat M144 50 2004F Also available in English under the title Stand Alone VVind Energy Systems A Buyer s Guide Tabl
96. toire ou un endroit ou de nombreux oiseaux font leur nid ou se nourrissent Le syst me doit tre con u de mani re ce que les oiseaux ne puissent s y percher ou y construire leur nid Ce probl me ne se pose normalement pas avec les syst mes de petite taille Interf rences lectromagn tiques Le syst mes oliens produisent parfois des interf rences lectromagn tiques qui compromettent la r ception des programmes radio phoniques ou de t l vision Ces probl mes sont habituelle ment caus s par le g n rateur l alternateur ou des pales m talliques On peut rem dier la situation en installant des pi ces blind es munies de filtres ou fabriqu es en bois en plastique ou en fibre de verre Connaissances techniques Le propri taire peut assurer l entretien de certains petits syst mes oliens condition qu il poss de des rudiments techniques Il fera peut tre ainsi des conomies mais il devra y consacrer le temps n cessaire et tre dispos effectuer cet entretien quand le syst me l exige Acc s L acc s par route aux syst mes isol s facilitera la construction l entretien et la livraison de carburant ce qui se traduira vraisemblablement par des conomies Les assurances les normes de construction et les restrictions aux actes de propri t sont autant de facteurs dont il faut galement tenir compte 9 Achat d un syst me olien e Dans ce chapitre nous nous efforcerons de vous g
97. uider dans l achat d un syst me olien Aide des experts Trouver un expert Pour trouver un expert commu niquez avec une des organisations ou associations mentionn es au chapitre 11 Si vous avez besoin de renseignements suppl mentaires M me si vous avez suivi scrupuleusement les tapes de ce guide il est tr s important que vous consultiez un expert ind pendant un fournisseur ou un fabricant pour que vous soyez certain que le syst me que vous achetez et que vous allez installer est aussi efficace conomique et s curitaire que possible Avant d entrer en contact avec un expert ayez les d tails de votre valuation pr liminaire port e de la main et ayez une id e pr cise de la conception de base de votre syst me M me si vous tes bricoleur discutez de votre projet avec un expert avant de vous lancer dans l achat d un syst me particulier Voici quelques domaines o l avis d un expert peut vous tre utile valuation pr liminaire il peut tudier votre valuation pr liminaire et confirmer l exactitude de vos estimations d nergie et de ressources oliennes et il peut vous conseiller sur votre avant projet sommaire valuation d taill e il peut examiner le site d terminer les applications qui sont les plus appropri es et approfondir l valuation des ressources et l valuation conomique Conception du syst me il vous aidera d terminer la capacit
98. une importante source d nergie en Europe En Am rique du Nord il y a environ un si cle que les agriculteurs ont adopt la technologie du moulin vent pour pomper l eau De nos jours on peut encore utiliser le rotor d une olienne pour faire fonctionner des pom pes ou faire tourner une g n ra trice produisant de l lectricit Le vent constitue une source d nergie qui est continuellanent renouvel e par les ph nom nes naturels Les technologies appli qu es aux nergies renouvelables telles que les syst mes oliens et les syst mes solaires photovolta ques qui utilisent la lumi re solaire convertissent les sources naturales d nergie renouvelable en nergie vt Hee A Figure 1 Le vent est caus par le mouvement de l air utilisable qui peut soit remplacer les sources d nergie conventionnelles soit servir de ressource d appoint Le Canada est un immense pays au potentiel olien norme En utilisant ce potentiel on dimi nuera la quantit de gaz effet de serre mise par les sources d nergie conventionnelles De grandes installations oliennes modernes apparaissent et l dans le paysage canadien Ces installations qui se composent d une batterie d oliennes dont chacune produit environ 600 kilo watts sont connect es au r seau principal d lectricit Bien que cette technologie soit prometteuse il faudrait 1 500 turbines de cette taille pour atteindre
99. urnant C est la surface du disque form par la rotation des pales diam tre du rotor pour les oliennes axe horizontal courant continu profondeur de d charge kilowatt kilowattheure Photovoltaique watt 51 52 Sondage des lecteurs Nous vous remercions de l int r t que vous avez manifest pour Les syst mes oliens autonomes Guide de l acheteur Pour amdiorer ce guide nous vous demandons de consacrer quelques instants r pondre aux questions suivantes OU avez vous obtenu votre exemplaire du guide de l acheteur Brochure d introduction RNCan Distributeur D taillant Ass can de l n olienne Foire commerciale _ Autre Autre association d nergie renouvelable _ Avez vous trouv cette publication instructive Oui Non Que saviez vous des syst mes oliens avant de lire le guide Tout Beaucoup de choses Quelque chose Peu de choses Rien Veuillez attribuer une appr ciation entre excellent et mauvais chacune des caract ristiques suivantes de la publication Excellent Bon Moyen Satisfaisant Mauvais Facilit de compr hension Longueur Clarit Int gralit Photographies Graphiques Format Organisation
100. vertir en nergie utile L nergie utile produite peut tre m canique dans ce cas le vent fait tourner un rotor d olienne qui entra ne un dis positif m canique comme une boite d engrenages ou un syst me de leviers qui fait son tour fonctionner une pompe eau L nergie utile peut aussi tre lectrique comme dans le Cas d une olienne qui fait fonctionner une g n ratrice A Figure 3 Vitesse annuelle moyenne du vent Vmoy Le point le plus lev de la courbe correspond a la vitesse a laquelle le vent souffle la plus souvent Ce type de graphique est appel courbe Rayleigh de distribution de la vitesse du vent Diam tre les pales du rotor 1 4 Pa La di balay e par i it Es k A Figure 4 La zone balay e est la zone que les pales traversent Le syst me olien de base com prend une turbine un rotor a pales une boite d engrenages et une g n ratrice une tour et les autres composants du syst me ACS Les ACS peuvent tre de diff rentes sortes Ils seront d crits en d tail au chapitre 3 On ne peut pas compter sur le vent donc pour combler cette lacune il faut quiper certains syst mes d un ensemble de batteries qui stockent l lectri cit ou utiliser l appoint d une g n ratrice diesel essence ou au propane qui compensera l absence de vent Conversion des vitesses du vent La vitesse du vent se mesure souv
101. yst me dont vous avez besoin Le genre de services qu ils offrent varie de l un l autre certains offrent des installation cl s en main c d pr tes fonctionner d autres offrent la possibilit d acheter le syst me directement chez le fabri cant et de l installer soi m me Demandez les catalogues et les prix courants de l quipement et tudiez les De nombreux catalogues contiennent des ren seignements utiles au point de vue de la conception des syst mes N h sitez pas demander aux fournisseurs de vous montrer les manuels traitant des ACS et de l quipement relatif aux oliennes qui vous int ressent particuli re ment Les fabricants font nor malement payer ces manuels mais si vous achetez un syst me ce co t sera le plus souvent d duit du prix de l unit Le manuel doit d crire en termes clairs la proc dure d assemblage et d installation de l unit et doit fournir des instructions pr cises concernant son utilisation et son entretien Laissez tomber le fabricant qui ne fournit pas la documentation n cessaire sur son produit 35 Lisez attentivement tous les manuels en relevant les d tails qui vous donnent la r ponse aux questions suivantes e Quel type d quipement l onduleur peut il faire fonctionner e De quelle qualit est le c a produit par onduleur e Peut on faire d marrer le g n rateur distance e De quoi les ACS se composent ils2 e Les

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