Les aventures de Rafale
Documentaire sur les éoliennes
J’ai continué de
poser des
questions à
Magma et nous
sommes enfin
arrivés chez
elle.
Pourtant, je n’ai jamais entendu parler de parcs éoliens, Magma… Je sais qu’au Québec, nous utilisons principalement l’eau des barrages pour produire notre électricité. L’eau fait tourner une turbine qui actionne une génératrice et…
Le vent peut aussi faire tourner une génératrice, Rafale! Tu n’en as jamais entendu parler mais, au début de l’année 2015, le Québec comptait une trentaine de parcs en exploitation, ce qui représente plus de 1 600 éoliennes! Viens, je vais te montrer une carte sur laquelle on peut voir où ces parcs sont situés.
Trente parcs
éoliens et 1 600
éoliennes ! Eh
bien, ça alors!
Après nous être réchauffé un peu les pieds, nous sommes allés dans le salon. Magma a démarré son enregistrement et nous nous sommes assis devant le grand écran.
Le narrateur du
documentaire : «
Le vent est une
source d’énergie
importante.
Depuis des
milliers
d’années,
l’humain s’en
sert pour
améliorer ses
conditions de
vie. Les bateaux
à voile
existaient déjà,
il y a plus de 5
000 ans, et les
premiers moulins
à vent sont
apparus en Asie
centrale, dans
les plaines
d’Afghanistan et
d’Iran, 200 ans
avant
Jésus-Christ.
Elles servaient
alors à broyer
le grain. À la
suite des
croisades, les
Européens
revenant
d’Orient ont
introduit les
éoliennes en
Europe aux 12e
et 13e siècles
après
Jésus-Christ.
D’abord utilisés
pour moudre le
grain, les
moulins à vent
servirent à
assécher les
terres inondées
du territoire
des Pays-Bas (la
Hollande). Par
la suite, vers
le 16e siècle,
des moulins à
vent ont été
exploités pour
faire
fonctionner des
scieries.
Magma, je pense
que je viens de
comprendre
comment
fonctionne
l’énergie
éolienne! Le
vent actionne
une hélice, qui
fait tourner la
génératrice,
puis…
Chut! Écoute ce que dit le narrateur!
Le narrateur du
documentaire : «
Il existe deux
types
d’éoliennes :
- L’éolienne à
axe vertical,
dont l’axe de
transmission est
perpendiculaire
au sol;
- L’éolienne à axe horizontal, dont l’axe de transmission est parallèle au sol et suit la ligne d'horizon. C’est principalement ce type d’éoliennes qui est maintenant utilisé pour la construction de parcs éoliens. »
Oncle Robert m’a déjà dit que la plus haute éolienne à axe vertical au monde se trouvait à Cap-Chat, et que même si elle ne fonctionne plus depuis 1993, elle est utilisée pour accueillir des groupes scolaires et des visiteurs. Je voulais aller la visiter avec Mélodie. Tu imagines, ici au Québec, on détient un record mondial!
Le narrateur du
documentaire : «
Le développement
de l'industrie
éolienne au
Québec a débuté
de façon
concrète en 1999
avec la mise en
service du
projet Le Nordais, un parc
éolien de 132
éoliennes, d’une
capacité de
production
totale de 100
MW. Ce premier
parc construit
au Québec est
localisé sur
deux sites
distincts :
- À Cap-Chat,
dans la région
de la
Gaspésie–Îles-de-la-Madeleine,
où il regroupe
75 éoliennes;
- À Matane, dans la région du Bas-Saint-Laurent, où il comporte 57 éoliennes. Plus d’une trentaine d’entreprises de construction et d’ingénierie ont collaboré pour réaliser ce projet. »
C’est donc ça, un parc éolien! Regarde comme les tours sont impressionnantes, Magma! Je n’avais jamais vu cela, un champ rempli d’éoliennes!
Le narrateur du
documentaire : «
Chaque partie
d’une hélice se
nomme une pale.
La plupart des
éoliennes
possèdent trois
pales, qui sont
installées au
sommet d’une
tour. La
hauteur, la
forme et la
structure de ces
tours varient
selon les
besoins et les
modèles. »
Je sais qu’en
altitude, il
peut venter plus
fort qu’au
niveau du sol.
Oncle Robert m’a
expliqué que les
avions suivent
souvent des
courants-jets,
une sorte de
corridors de
vents en
altitude, pour
se laisser
transporter et
économiser du
carburant.
C’est qu’en altitude, aucun obstacle géographique ne bloque le vent. C’est pourquoi les éoliennes sont montées sur de hautes tours. La plupart des tours d’éoliennes qui ont été installées au Québec mesurent 80 mètres, mais dans les nouveaux parcs éoliens, elles atteignent 100 mètres de hauteur.
Est-ce que tu
sais comment est
produit le vent
et comment
celui-ci est
transformé en
électricité?
C’est de la
différence de
pression
atmosphérique
entre des masses
d’air chaud et
d’air froid que
naissent les
vents. J’ai vu
un reportage
scientifique sur
ce sujet. La
force des vents
actionne les
pales de
l’éolienne,
générant ainsi
un mouvement de
rotation qui
produit de
l’énergie
cinétique,
c’est-à-dire de
l’énergie
produite par le
mouvement. Cette
énergie sera
ensuite utilisée
pour faire
tourner une
génératrice qui
produira de
l’électricité.
C’est très
ingénieux. Tu en
sais des choses,
Magma!
J’aime beaucoup les sciences, et tout particulièrement la mécanique et la physique. Ces deux sciences nous permettent de comprendre une foule de phénomènes qu’on rencontre dans notre vie de tous les jours!
Le narrateur du
documentaire : «
Chaque pale peut
facilement
atteindre une
longueur de 45
mètres et peser
8 tonnes. Au
Québec, dans la
région de la
Gaspésie, une
entreprise
fabrique des
pales de 55,8
mètres. La
nacelle est
située au sommet
de la tour.
Certaines
nacelles peuvent
peser plus de 60
tonnes et
atteindre la
taille d’une minifourgonnette!
Dans la nacelle,
on installe la
génératrice, qui
permet de
transformer
l’énergie
cinétique
produite par le
vent en énergie
électrique.
Pour effectuer
l’entretien des
éoliennes, il
faut stopper la
rotation des
pales. Des
freins sont donc
installés dans
la nacelle pour
permettre aux
équipes
techniques de
vérifier les
différentes
composantes et
le bon
fonctionnement
des mécanismes
en toute
sécurité. »
C’est vraiment gigantesque tout ça, n’est-ce pas? Je suis curieux de savoir combien d’énergie peut produire un parc éolien!
Le narrateur du
documentaire : «
Le parc éolien
de l’Anse-à-Valleau,
situé à Gaspé,
en Gaspésie, est
un bel exemple
de parc éolien
de nouvelle
génération. Ce
parc, qui compte
67 éoliennes, a
une capacité de
production de
100,5 MW, ce qui
est suffisant
pour alimenter
20 000
résidences en
électricité.
Parce que le
vent ne souffle
pas toujours
avec la même
intensité et
qu’il y a aussi
des périodes
sans vent, on
dit de l’énergie
éolienne qu’elle
est une source
d’énergie
variable. Mais
le Québec a
l’avantage de
bénéficier
d’énergie
hydroélectrique
abondante;
l’énergie
éolienne peut
donc être
combinée à
l’énergie
hydroélectrique
pour répondre
aux besoins
énergétiques de
la population.
L’énergie
éolienne s’avère
ainsi un
complément
intéressant à
l’hydroélectricité.
Par ailleurs, il existe des technologies de stockage de l’énergie éolienne, mais l’entreposage de ce type d’énergie demeure encore aujourd’hui un défi technologique. »
Est-ce qu’on
peut dire que la
production
d’énergie
éolienne est
totalement
respectueuse de
l’environnement?
Presque! J’ai
entendu dire que
les éoliennes
pouvaient nuire
aux
chauves-souris
et à certaines
espèces
d’oiseaux, dont
certains
rapaces,
principalement à
cause des
variations de
pression
atmosphérique
causées par le
déplacement des
pales. Le
mouvement des
pales peut donc
être dangereux
pour les oiseaux
et les
chiroptères, qui
peuvent même
être frappés par
celles-ci
lorsqu’ils s’en
approchent.
C’est pourquoi
il est très
important de
bien choisir le
site où l’on
construira des
éoliennes, en
évitant les
corridors de
circulation ou
de migration des
oiseaux et des
chiroptères.
J’ai un ami
biologiste qui
travaille
justement à
produire des
inventaires
ornithologiques
dans les parcs
éoliens. Il est
important de
faire ce genre
de suivis pour
déterminer les
modifications à
apporter à des
projets de
construction de
parcs éoliens et
pour minimiser
leurs impacts
sur les oiseaux.
Mais tu sais, Rafale, des oiseaux meurent aussi à cause de la prédation des chats domestiques ou dans des collisions dans les fenêtres, avec des véhicules ou avec des lignes électriques!
Mais est-ce que la construction d’éoliennes peut causer des dommages à l’environnement?
Au Québec, tous les projets de construction de parcs éoliens d’une puissance de production de 10 MW et plus doivent faire l’objet d’études d’impacts sur l’environnement. C’est une obligation inscrite dans la Loi sur la qualité de l’environnement et dans sa réglementation. Et tous les promoteurs de parcs éoliens au Québec ont l’obligation de démanteler les installations à la fin de leurs contrats, qui sont presque tous d’une durée de 20 ans.
Moi, je trouve ça joli une éolienne dans un champ : ça ressemble à un virevent géant!
Le narrateur du documentaire : « L'énergie éolienne est maintenant utilisée dans près de 90 pays. En 2014, la puissance énergétique des parcs éoliens à l'échelle du globe totalisait plus de 369 553 MW. Le Canada occupait le sixième rang mondial en termes de nouvelle puissance installée, terminant l’année 2014 avec une capacité totale de près de 10 000 MW, ce qui représente suffisamment d’énergie pour alimenter plus de deux millions de foyers canadiens . »
Sais-tu dans quelles régions on peut trouver les meilleurs endroits au Québec pour construire des éoliennes?
En consultant le site Web du ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles, j’ai appris que les régions de la Gaspésie–Îles-de-la-Madeleine, de la Côte-Nord, du Bas-Saint-Laurent, du Saguenay–Lac-Saint-Jean et du Nord-du-Québec possédaient des sites fort intéressants pour la production d’énergie éolienne.
Donc, on peut produire beaucoup d’énergie éolienne au Québec à cause de l’immensité du territoire, c’est bien cela?
Eh bien, sur un
grand
territoire, il y
a un plus grand
nombre de
secteurs à
étudier pour
l’installation
de nouveaux
parcs éoliens.
Et on n’installe
pas un parc
éolien n’importe
où; il y a une
foule de
facteurs à
prendre en
compte avant de
décider de
construire ou
non ce type de
parc.
Mais dis-moi, Magma, est-ce que les éoliennes sont affectées par le froid et la neige de nos hivers rigoureux?
C’est une excellente question, Rafale! Oncle Robert m’a donné un article produit par le TechnoCentre éolien sur ce sujet. Généralement, les vents sont plus forts durant l’hiver, et particulièrement durant les périodes de grands froids. S’il y a plus de vent, les hélices des éoliennes tournent davantage; elles font donc tourner davantage les génératrices, qui produisent davantage d’énergie cinétique, laquelle est transformée en énergie électrique.
Et tout cela
durant la
période de
l’année où on a
un grand besoin
d’énergie
électrique pour
le chauffage des
maisons et des
autres édifices!
C’est super!
De plus, par
temps froids, un
autre phénomène
physique
s’ajoute aux
vents plus
forts. À cause
du froid, les
molécules qui
composent l’air
se contractent
et occupent
moins d’espace.
L’air devient
plus dense et
exerce donc une
pression plus
forte sur les
pales. Or,
lorsque la
pression est
plus forte, les
pales tournent
plus vite et
produisent
davantage
d’énergie
cinétique…
… qui sera transformée en énergie électrique! Donc, l’hiver est une saison idéale pour les éoliennes?
Pas tout à fait.
L’hiver apporte
aussi son lot de
problèmes aux
éoliennes. Mon
ami Dominic, qui
travaille au
TechnoCentre
éolien, m’a
expliqué que par
grands froids,
il arrive que du
givre colle sur
les pales des
éoliennes. Cela
affecte leur
aérodynamisme
et, par
conséquent, leur
productivité.
Produire de l’énergie éolienne durant les périodes de grands froids, c’est donc plus compliqué?
Tout à fait, Rafale! Nous sommes dans la haute technologie! Alors, les maths, la physique, la chimie et une bonne dose d’ingéniosité, c’est important! Dominic m’a expliqué que des chercheurs collaborent avec les fabricants d’éoliennes et de pales, pour développer des systèmes de dégivrage qui font fondre le givre et la glace, comme cela se fait dans le domaine de l’aviation.
Le narrateur du documentaire : « Hydro-Québec fournit de l’électricité à 4,1 millions de clients grâce à son réseau électrique. Toutefois, des communautés isolées, des pourvoiries, des entreprises minières et les habitants de certaines îles doivent utiliser des génératrices qui fonctionnent au diesel, un dérivé du pétrole, pour produire leur électricité. Au total, quelque 500 millions de litres de diesel et de mazout sont consommés annuellement pour alimenter en énergie ces communautés et les entreprises du nord du Québec.
Heureusement, ces zones isolées possèdent un très bon potentiel d’énergie éolienne. Après six années de recherche, les propriétaires de la mine Raglan, à l’extrémité nord du Québec, ont décidé d’installer une éolienne et de mettre en œuvre un projet de démonstration pour expérimenter le stockage de l’énergie éolienne sous différentes formes. L’énergie produite à partir du vent permettra à cette entreprise minière d’économiser près de 2,6 millions de litres de diesel par année, ce qui contribuera concrètement à la réduction de la production de gaz à effet de serre.
De même, deux
projets
d’installation
d’éoliennes à
Kangiqsualujjuaq
et aux
Îles-de-la-Madeleine
sont à l’étude
pour réduire la
consommation de
diesel des
génératrices qui
y sont utilisées
pour produire de
l’électricité. »
Magma, j’ai vu un reportage à la télévision sur l’installation de cette éolienne à la mine Raglan. C’était très impressionnant!
Le narrateur du documentaire : « Au cours de la dernière décennie, soit entre 2004 et 2014, la capacité de production mondiale d’énergie éolienne a connu une croissance fulgurante estimée à 28 % annuellement. Plusieurs facteurs expliquent cette expansion spectaculaire. Cette source d’énergie renouvelable, qui n’émet pas de gaz à effet de serre, aide les pays à augmenter leur production d’électricité. Le développement de parcs éoliens est une étape importante pour les pays qui veulent se libérer de leur dépendance aux combustibles fossiles. Les progrès technologiques permettent maintenant de construire des éoliennes plus puissantes, qui occupent moins de territoire tout en produisant la même quantité d’électricité.
Mais qu’est-ce qui explique l’excellent bilan du Québec? D’abord, le fait que la majeure partie de son électricité soit produite à partir de sources d’énergies renouvelables, comme l’eau des barrages et l’énergie éolienne. Le Québec est aussi la première province canadienne à avoir adopté un plan de réduction des gaz à effet de serre, et la seule à avoir mis sur pied un marché du carbone en 2012.
À titre de comparaison, les émissions de gaz à effet de serre par habitant au Québec étaient de 9,7 tonnes en équivalent CO2 en 2012. Au Canada et aux États-Unis, les émissions de gaz à effet de serre par habitant atteignaient environ le double et se situaient autour de 20 tonnes en équivalent CO2. L’excellent bilan du Québec se compare très avantageusement à celui des pays de l’Union européenne, où les émissions de gaz à effet de serre par habitant sont de 9,5 tonnes en équivalent CO2.
D’ici 2020, les revenus provenant du marché du carbone sont estimés à plus de 3 milliards et ces sommes seront totalement réinvesties dans des projets de réduction des émissions de GES, et à préparer la société québécoise à mieux s’adapter aux impacts des changements climatiques.
La semaine
prochaine, notre
dossier sur les
énergies vertes
abordera la
question de
l’énergie
géothermique.