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Groupes de travail techniques

Stabilité du débit sortant

Résumé de l'indicateur de performance


Indicateur de performance : Stabilité du débit sortant

Groupe de travail technique : GTT sur l'énergie hydroélectrique

Recherche : GTT sur l'énergie hydroélectrique

Modélisation : GFEP (modèle de la vision commune), avec des données fournies par les sociétés hydroélectriques.

Activité représentée par l'indicateur : L'IP porte sur l'augmentation et la diminution des débits d'une semaine à l'autre. Par exemple, si le débit est égal à 7 000 m3/s (247 000 pi3/s) au début du mois et à 7 500 m3/s (265 000 pi3/s) à la fin de celui-ci, on peut avoir l'impression que la situation est stable. Toutefois, si les débits par quart de mois sont 7 000 m3/s (247 000 pi3/s), 7 400 m3/s (261 000 pi3/s), 6 800 m3/s (240 000 pi3/s) et 7 500 m3/s (265 000 pi3/s), la situation est instable. Ceci rend difficile la planification des arrêts pour entretien et l'atteinte de la demande de production prévue.

Lien avec les niveaux d'eau : Le niveau du lac Ontario influe sur le débit sortant. Le niveau du lac monte et descend de manière stable. Un plan de régularisation qui prévoit une relation entre apport d'eau et niveau d'eau sera relativement stable.

Importance : L'IP est un complément de l'IP de prévisibilité. Il se rapporte à l'ampleur de la variation des débits sortants d'une période à l'autre. Si les débits d'une série de quarts de mois sont 7 500 m3/s (265 000 pi3/s), 8 000 m3/s (283 000 pi3/s), 7 000 m3/s (247 000 pi3/s) et 7 500 m3/s (265 000 pi3/s), on aura la fausse impression que le débit mensuel est stable, puisque les débits de la première et de la dernière périodes sont égaux. Toutefois, le débit varie de façon très considérable d'une période à l'autre. Ceci a un impact sur la gestion des arrêts, la capacité de production et les niveaux d'eau. Même l'instabilité des débits plus faibles est nuisible. Elle entraîne un rendement moindre lorsque le débit augmente et fait perdre des occasions d'entretien lorsque le débit faiblit.

Cet IP est complémentaire de l'IP de prévisibilité. Il est important pour la production hydroélectrique, mais il touche également d'autres domaines d'activité. Il faut effectuer un entretien régulier des centrales. Souvent, cet entretien exige qu'on ferme simultanément plusieurs groupes turbine-alternateur. Par exemple, l'entretien d'un transformateur à la centrale Moses-Saunders exige qu'on retire tout un ensemble de groupes (quatre groupes reliées électriquement). Les sociétés hydroélectriques essaient de retirer ces groupes lorsque le débit sortant est faible et qu'on s'attend à ce qu'il le reste. Une augmentation inattendue du débit lorsque des groupes sont à l'arrêt entraînera une baisse de production, au mieux, par un fonctionnement inefficace et, au pire, par un déversement d'eau.

Des baisses inattendues du débit auront un impact sur le prix de l'électricité, surtout si elles se produisent en période de forte demande, comme une canicule.

Paramètres de l'indicateur : Le plan de régularisation 1958-DD donne de bons résultats pour l'IP. Une comparaison entre ceux-ci et d'autres plans possibles permettrait de déterminer le rendement de chacun.

Validité temporelle : Permanente

Validité spatiale : Sans objet

Liens avec les caractéristiques hydrologiques utilisées pour créer l'algorithme de l'IP : L'augmentation du niveau du lac Ontario entraîne normalement une augmentation du débit sortant. La baisse du niveau devrait entraîner une diminution du débit sortant.

Algorithme : L'algorithme d'Hydro-Québec est basé sur la somme des écarts entre le débit prévu au plan et la moyenne chevauchante sur cinq semaines du débit hebdomadaire. On convertit ensuite cette somme en perte d'énergie en appliquant un coefficient de perte de 0,10 MW/m³/s aux débits de plus de 6 500 m³/s (230 000 pi3/s). D'après Hydro-Québec, il s'agit là d'une bonne approximation. L'algorithme a été communiqué au GFEP pour inclusion dans le modèle de la vision commune.

À la centrale Moses-Saunders, les pertes devraient être égales à environ la moitié de celles d'Hydro-Québec. On peut donc utiliser l'algorithme d'Hydro-Québec pour la centrale Moses-Saunders, en divisant toutefois les résultats par deux.

Validation : Calcul de la perte de production d'électricité lorsque le débit augmente de façon inattendue au cours d'une période d'entretien.

Bibliographie : GTT sur l'énergie hydroélectrique

Évaluation des risques et des incertitudes : L'IP vise à réduire l'incertitude des débits sortants. Un plan de régularisation selon lequel les débits varient de façon importante et imprévisible entraînera une perte de production. Cette incertitude entraînera des fluctuations imprévisibles des niveaux d'eau dans le lac St. Lawrence et en aval vers Montréal, ce qui nuira aux propriétaires riverains et aux plaisanciers.



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