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Groupes de travail techniques

Maximisation de la production d'hydroélectricité

Résumé de l'indicateur de performance


Indicateur de performance : Maximisation de la production d'hydroélectricité

Groupe de travail technique : GTT sur l'énergie hydroélectrique

Recherche : GTT sur l'énergie hydroélectrique, débits fixés pour les formules servant à déterminer l'énergie

Modélisation : Les sociétés hydroélectriques ont fourni des modèles au GFEP pour intégration dans le modèle de la vision commune.

Activité représentée par l'indicateur : Production d'énergie hydroélectrique

Lien avec les niveaux d'eau s: En général, une augmentation du niveau du lac Ontario entraîne une augmentation des débits sortants, ce qui permet de produire plus d'électricité. Toutefois, si les débits sont trop élevés, il se peut qu'ils dépassent la capacité des centrales. Aux centrales Moses-Saunders et Beauharnois, l'augmentation des débits réduit la chute utile, ce qui influe sur la production d'électricité. Toutefois, la réglementation oblige Hydro-Québec à garder le niveau du lac Saint-François à l'intérieur d'une fourchette de 30 cm (11,8 po).

Importance : Toutes les sociétés hydroélectriques ont pour objectif de maximiser la production d'électricité. L'IP est très important pour Hydro-Québec, qui ne fait pas de production de pointe journalière à Beauharnois. Vu la nature des marchés de l'électricité, les plans de régularisation qui diminuent la production d'électricité feront grimper le prix de l'énergie pour tous les utilisateurs. Cet aspect est traité en détail dans l'exposé contextuel. L'électricité sacrifiée devra être remplacée par d'autres sources plus coûteuses, ce qui contribuera à réduire la qualité de l'air.

Paramètres de l'indicateur : Généralement, aux centrales d'Hydro-Québec à Beauharnois et aux Cèdres, les débits de plus de 7 500 m³/s (265 000 pi3/s) dépassent le point de rendement maximal. Aux deux centrales, on turbine l'excédent d'eau avec un rendement de 50 %. Au-dessus de 9 000 m³/s (318 000 pi3/s), l'eau est déversée. Ces chiffres sont susceptibles de rajustements importants suivant l'entretien des centrales. La prévisibilité des débits sortants du lac Ontario pendant l'année est de toute première importance pour l'optimisation de la production.

À la centrale Moses-Saunders, on permet des pointes à des débits inférieurs à 7 930 m³/s (280 000 pi3/s). Les débits de plus de 8 540 m³/s (302 000 pi3/s) dépassent le point de rendement maximal lorsque les 32 groupes turbine-alternateur sont en service.

Validité temporelle : L'IP est valide toute l'année.

Validité spatiale : L'IP est valide pour les débits sortants des centrales hydroélectriques Moses-Saunders et Beauharnois.

Liens avec les caractéristiques hydrologiques utilisées pour créer l'algorithme de l'IP : La production d'hydroélectricité dépend des débits fluviaux et de la chute utile. Pour Hydro-Québec, le débit du fleuve à Beauharnois et aux Cèdres inclut le débit sortant du lac Ontario et le débit des affluents locaux, qui peuvent être très élevés pendant la crue printanière. Les niveaux en aval de Beauharnois sont aussi touchés par l'apport d'eau venant de la rivière des Outaouais et d'autres affluents locaux. On définit la hauteur de chute comme la différence entre le niveau d'eau immédiatement en amont (bassin d'admission) et celui immédiatement en aval (bief d'aval) de la centrale.

Algorithme : On a fourni au modèle de la vision commune un logiciel qui tient compte de tous les paramètres hydrauliques locaux, des débits jaugés des centrales, de la glace et d'autres contraintes d'exploitation.

Validation : Les formules servant à déterminer l'énergie ont été modélisées et mises à l'essai sur le terrain. Pour la centrale Moses-Saunders, les formules ont été validées par le Comité du jaugeage et approuvées par le Conseil international de contrôle du fleuve Saint-Laurent. Elles servent à établir les barèmes d'étalonnage utilisés par les sociétés hydroélectriques afin de mesurer les débits sortants et d'en faire rapport à la Commission mixte internationale.

Bibliographie : Les barèmes d'étalonnage utilisés par les sociétés hydroélectriques sont appliqués depuis le début du projet. Ceux de la centrale Moses-Saunders ont été approuvés par la CMI. Ils ont été mis à jour et testés au fil des améliorations apportées aux centrales.

Évaluation des risques et des incertitudes : L'IP peut être mesuré objectivement. Il est possible qu'un plan particulier ait un impact négatif sur le rendement d'une centrale hydroélectrique. Cet impact serait toutefois mesurable; peu d'incertitude s'attache donc à cet IP.

Dans les modèles d'évaluation de la production, toutes les simulations utilisent un programme d'entretien fixe, alors qu'en réalité, le programme peut être révisé. Nos essais montrent que cette hypothèse est acceptable lorsqu'on compare différents plans, tant que ces derniers ont une prévisibilité et une stabilité similaires. Dans ce cas, le programme d'entretien pourrait être révisé de la même façon, peu importe le plan éventuellement mis en place. Néanmoins, nous savons que la prévisibilité et la stabilité du débit diffèrent d'un plan à l'autre; ces facteurs sont d'ailleurs pris en compte par deux autres IP.



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