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Production d'électricité - Éolienne - 9 900 kW / Canada
Mandat de l'étude de cas
Vous êtes cultivateur de canola et de blé dans le Sud-Ouest du Manitoba. Vous avez récemment été approché par le promoteur d'un important projet éolien qui se réaliserait dans votre région et qui envisage d'installer plusieurs grandes éoliennes sur vos terres. Le promoteur vous propose des redevances sur la valeur de l'énergie qui sera produite par chaque turbine située sur votre propriété en plus d'un dédommagement pour la portion des récoltes qui seraient perdues pendant les travaux. On vous a présenté certaines prévisions de la quantité d'électricité qui sera produite sur vos terres, mais souhaitez en faire la vérification par vous-même.
De plus, soupçonnant qu'il puisse s'agir d'une opération financière lucrative, vous vous demandez s'il ne pourrait pas être plus avantageux de vous associer à plusieurs de vos voisins pour prendre la place du promoteur et développer vous-même un projet éolien sur vos terres et avec vos propres capitaux. Vous avez en effet entendu parler de tels projets coopératifs qui ont été développés avec succès par des fermiers en Europe.
Données techniques
La ville la plus proche est Morden, à environ 30 km au Sud-Est de votre propriété. Vos terres se situent dans la région des Prairies au relief relativement plat. Une voie de chemin de ferre et une ligne de transport d'électricité de 230 kV se situent à seulement quelques kilomètres. Une demi-douzaine de fermiers voisins serait éventuellement intéressée à se joindre à votre projet éolien. Vous possédez chacun environ 200 ha de terres.
Vous avez appris que le promoteur qui vous a approché envisage d'utiliser environ 70 éoliennes Vestas V82 d'une capacité de 1,65 MW chacune, qui seraient réparties sur environ 10 000 ha. Ces éoliennes ont leur moyeu situé à 80 m au-dessus du sol. Vous supposez, du moins dans le cadre d'une première analyse, que ce modèle d'éolienne est vraisemblablement un choix acceptable.
Vous avez fait une recherche sur Internet et trouvé de l'information technique sur l'éolienne de Vestas. Cette éolienne commence à produire de l'électricité lorsque la vitesse du vent atteint 3,5 m/s et est stoppée lorsque le vent dépasse 20 m/s pendant plus de 10 minutes consécutives. La courbe de puissance de l'éolienne est aussi disponible sur le site Web de Vestas; elle est reproduite ci-bas. L'éolienne de 1,65 MW est celle correspondant à la courbe en gras.
Données financières
Le promoteur qui vous a approché vous propose une somme forfaitaire pour avoir une option sur vos terres. Cette option stipule que si le promoteur réalise son projet éolien, vous seriez lié avec lui par un contrat d'une durée de 40 ans qui restreint les possibilités d'utilisation de vos terres : les restrictions concernent tout ce qui pourrait affecter notablement la libre circulation du vent. Pour chaque turbine érigée sur vos terres, le promoteur paiera chaque année une redevance de 0,60 $ par MWh produit, avec un minimum annuel de 2 200 $. Le promoteur estime que chaque machine de 1,65 MW devrait produire en moyenne 5 600 MWh par année. Les fermiers qui n'ont pas de turbine sur leur terre mais à qui on impose les mêmes restrictions sur le droit d'utilisation des terres recevront une allocation annuelle de 12,36 $ par hectare. Le promoteur affirme que les turbines et leur chemin d'accès n'auront une emprise au sol que de 2 à 3 %, le reste des terres pouvant être cultivé comme auparavant.
Mandat de l'étude de cas
Vous êtes cultivateur de canola et de blé dans le Sud-Ouest du Manitoba. Vous avez récemment été approché par le promoteur d'un important projet éolien qui se réaliserait dans votre région et qui envisage d'installer plusieurs grandes éoliennes sur vos terres. Le promoteur vous propose des redevances sur la valeur de l'énergie qui sera produite par chaque turbine située sur votre propriété en plus d'un dédommagement pour la portion des récoltes qui seraient perdues pendant les travaux. On vous a présenté certaines prévisions de la quantité d'électricité qui sera produite sur vos terres, mais souhaitez en faire la vérification par vous-même.
De plus, soupçonnant qu'il puisse s'agir d'une opération financière lucrative, vous vous demandez s'il ne pourrait pas être plus avantageux de vous associer à plusieurs de vos voisins pour prendre la place du promoteur et développer vous-même un projet éolien sur vos terres et avec vos propres capitaux. Vous avez en effet entendu parler de tels projets coopératifs qui ont été développés avec succès par des fermiers en Europe.
Données techniques
La ville la plus proche est Morden, à environ 30 km au Sud-Est de votre propriété. Vos terres se situent dans la région des Prairies au relief relativement plat. Une voie de chemin de ferre et une ligne de transport d'électricité de 230 kV se situent à seulement quelques kilomètres. Une demi-douzaine de fermiers voisins serait éventuellement intéressée à se joindre à votre projet éolien. Vous possédez chacun environ 200 ha de terres.
Vous avez appris que le promoteur qui vous a approché envisage d'utiliser environ 70 éoliennes Vestas V82 d'une capacité de 1,65 MW chacune, qui seraient réparties sur environ 10 000 ha. Ces éoliennes ont leur moyeu situé à 80 m au-dessus du sol. Vous supposez, du moins dans le cadre d'une première analyse, que ce modèle d'éolienne est vraisemblablement un choix acceptable.
Vous avez fait une recherche sur Internet et trouvé de l'information technique sur l'éolienne de Vestas. Cette éolienne commence à produire de l'électricité lorsque la vitesse du vent atteint 3,5 m/s et est stoppée lorsque le vent dépasse 20 m/s pendant plus de 10 minutes consécutives. La courbe de puissance de l'éolienne est aussi disponible sur le site Web de Vestas; elle est reproduite ci-bas. L'éolienne de 1,65 MW est celle correspondant à la courbe en gras.
Données financières
Le promoteur qui vous a approché vous propose une somme forfaitaire pour avoir une option sur vos terres. Cette option stipule que si le promoteur réalise son projet éolien, vous seriez lié avec lui par un contrat d'une durée de 40 ans qui restreint les possibilités d'utilisation de vos terres : les restrictions concernent tout ce qui pourrait affecter notablement la libre circulation du vent. Pour chaque turbine érigée sur vos terres, le promoteur paiera chaque année une redevance de 0,60 $ par MWh produit, avec un minimum annuel de 2 200 $. Le promoteur estime que chaque machine de 1,65 MW devrait produire en moyenne 5 600 MWh par année. Les fermiers qui n'ont pas de turbine sur leur terre mais à qui on impose les mêmes restrictions sur le droit d'utilisation des terres recevront une allocation annuelle de 12,36 $ par hectare. Le promoteur affirme que les turbines et leur chemin d'accès n'auront une emprise au sol que de 2 à 3 %, le reste des terres pouvant être cultivé comme auparavant.
Votre ferme a une valeur qui vous permet de disposer, tout comme vos voisins, d'un actif important et vous pensez pouvoir financer jusqu'à 70 % de votre projet éolien à un taux d'intérêt de 6 % avec un terme de 20 ans. Vous jugez qu'un tel projet serait intéressant si vous pouviez obtenir un rendement sur vos fonds propres investis d'au moins 10 % pendant 25 ans.
L'électricité produite par votre projet éolien serait vendue à la société provinciale d'électricité. L'électricité est très bon marché au Manitoba, mais il existe une forte demande d'électricité d'origine éolienne à l'extérieur de la province. De plus, le gouvernement provincial envisage de mettre sur pied des programmes d'encouragement de petits projets éoliens communautaires. Cela vous laisse croire que la compagnie provinciale d'électricité pourrait être obligée d'acheter votre production d'électricité à un taux plus élevé que le tarif courant payé par les Manitobains, pouvant atteindre 0,065 $/kWh. La compagnie pourrait ensuite revendre à profit cette électricité aux services publics américains. Vous avez également appris qu'il existe un programme du gouvernement fédéral qui supporte pendant une période de 10 ans les projets éoliens, en payant un montant additionnel de 0,01 $ pour chaque kWh d'électricité éolienne produite.
Il y a 3 choses que vous désirez savoir :
Solution
Le fichier de données sélectionné dans la base de données de projets RETScreen présente la solution élaborée. L'utilisateur télécharge automatiquement la base de données de projets en téléchargeant le logiciel RETScreen.
Notes explicatives
Résultats
Le projet éolien de St-Léon a une capacité de 99 MW et se situe à 150 km au Sud-Ouest de Winnipeg. Il s'agit du premier parc éolien de la province du Manitoba et ce projet demeure l'un des plus importants à avoir été développé au Canada. Les 63 éoliennes qui ont été installées ont une capacité suffisante pour alimenter environ 35 000 foyers en électricité. Ce projet est la propriété du Fonds de revenus Algonquin Power.
L'évaluation environnementale du projet et de son potentiel éolien a été réalisée entre 2002 et 2004. L'installation de 12 éoliennes s'est faite dans la première phase du projet, ainsi que la construction des chemins d'accès, des lignes de raccordement électrique et de l'installation du système de suivi et de contrôle (chaque éolienne est raccordée par un réseau de fibres optiques). Les premières éoliennes ont commencé à produire de l'électricité au cours du deuxième trimestre de 2005.
Les éoliennes installées dans la première phase de construction étaient admissibles, du point de vue de Revenu Canada, en tant que dépenses liées aux énergies renouvelables et aux économies d'énergie, et de ce fait, déductibles des revenus des investisseurs. Cette phase a coûté 51,8 millions $ dont 46,1 millions $ ont été répartis entre les différents porteurs de parts du Fonds de revenu, qui ont ainsi pu bénéficier de montants déductibles de leurs revenus pour l'année 2004, correspondant à 78 % du montant de leur souscription au Fonds.
Après avoir testé la fiabilité et validé la viabilité financière de la première phase du parc éolien, une deuxième phase d'installation de 51 éoliennes a été lancée. Ces nouvelles éoliennes ont nécessité un investissement additionnel de 134 millions $ et ont commencé à produire de l'électricité au tout début de 2006.
Les 63 éoliennes installées au total devraient produire en moyenne 370 400 MWh/an. Cette quantité d'électricité sera entièrement vendue à Manitoba Hydro dans le cadre d'un contrat de vente d'électricité de 25 ans commençant depuis le début de l'exploitation commerciale du parc éolien. La plus grande partie de cette électricité est vendue au tarif de 0,051 $/kWh, qui augmentera de 1,25 % par année en plus de l'inflation. Le projet bénéficie aussi du programme fédéral d'encouragement à la production d'électricité d'origine éolienne qui octroie un montant additionnel de 0,01 $/kWh produit au cours des 10 premières années d'exploitation du projet.
Le projet s'étend sur 9 300 ha de terres privées de culture de canola et de blé. Les promoteurs du projet ont réussi à négocier les servitudes et droits d'accès auprès d'environ 50 propriétaires différents, en utilisant un modèle uniforme d'entente contractuelle d'une durée minimale de 40 ans. Les redevances annuelles payées aux propriétaires des terres sont de 0,62 $ par MWh produit, avec une valeur minimale annuelle de 2 250 $ garantie pour chaque éolienne installée. Ces deux montants sont indexés selon l'indice canadien des prix à la consommation, 2003 étant l'année de référence. Les propriétés sur lesquelles n'a été installée aucune éolienne, mais sur lesquelles il y a des servitudes reçoivent une redevance de 12,36 $ par hectare, également indexée selon l'indice canadien des prix à la consommation [Airsource Power Fund, 2005].
De plus, le promoteur accepte de dédommager les agriculteurs pour les récoltes perdues lors des travaux ou de l'exploitation, à concurrence de 1,3 fois la valeur au marché de la récolte perdue sur la surface endommagée (à l'exclusion de la surface des chemins d'accès permanents), calculée en fonction du rendement à l'hectare. La valeur au marché et le rendement à l'hectare seront déterminés par l'agence provinciale de sécurité du revenu agricole du Manitoba (Manitoba Crop Insurance Corporation), et tiendra compte de la période de l'année où le dommage à la récolte est survenu [Airsource Power Fund, 2005].
Sur les 25 années du projet, les agriculteurs recevront l'équivalent de 9,1 millions $ en droits annuels ; les municipalités recevront quant à elles 15 millions $ en taxes foncières, et le gouvernement provincial 25 millions $ en impôts sur les revenus générés et en taxes de vente. Le gouvernement fédéral recevra un montant équivalent, alors que 5 millions $ additionnels seront payés en taxes sur le capital. Le projet générera des emplois équivalents à 280 personnes-ans pendant la phase de construction, puis environ 30 emplois reliés à la phase d'exploitation et d'entretien.
Description du système
Les 63 éoliennes de 1,65 MW du projet sont toutes du modèle Vestas V82. Le rotor de 82 m est plus grand que celui auquel on s'attendrait normalement pour une machine de 1,65 MW; cela permet d'obtenir de meilleurs rendements dans les endroits où les vents sont faibles à modérés. Une version « nordique » de l'éolienne est utilisée, pour tenir compte des températures très froides qui prévalent au Manitoba en hiver. Le moyeu de l'éolienne est à 80 m de hauteur et chaque machine pèse environ 220 tonnes. Le contrôle de la puissance produite est effectué en ajustant mécaniquement l'angle d'attaque des pales (plutôt que de mettre en drapeau), une approche relativement peu commune qui permet de bénéficier d'une régulation passive par décrochage aérodynamique si un ajustement incorrect de l'angle d'attaque devait survenir. Le rotor tourne à une vitesse constante de 14,4 trs/mn.
Le point du parc éolien le plus proche d'un poste de raccordement et des lignes électriques de 230 kV de Manitoba Hydro est situé à seulement 3 km de celles-ci. Il y a aussi une voie de chemin de fer qui passe dans le voisinage immédiat du projet, ce qui a facilité le transport des composants. Les chemins d'accès ont été très facilement réalisés, étant donné que les terres agricoles sont exploitées sur de grandes surfaces dégagées.
Leçons à tirer
La province du Manitoba prévoit développer 1 000 MW d'énergie éolienne au cours des 10 prochaines années. La province prévoit réserver environ 50 MW de ces installations au développement de projets de petite envergure, qui offrent la possibilité à des agriculteurs ou à des coopératives locales de prendre la responsabilité de tels projets et d'y investir des intérêts locaux.
La plupart des projets de parcs éoliens canadiens ont été développés par des promoteurs. Il y a peu de projets, propriété de coopératives locales, qui aient été des succès. La taille des projets développés au Canada implique des investissements de plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de millions de dollars. Pour mener à bien de tels projets, il faut disposer d'une expertise scientifique et technique de haut calibre, d'importantes ressources financières, et de compétences en gestion des affaires souvent difficiles à réunir par des groupes d'intérêts locaux. Avant même de commencer à construire le projet, de tels groupes doivent investir des sommes relativement importantes dans les analyses du potentiel éolien, dans les études d'impact environnemental, pour la négociation des contrats, le montage financier du projet, sa conception détaillée, etc. Ces activités, même dans le cas d'un projet de faible envergure raccordé au réseau électrique central, peuvent représenter à elles seules des coûts initiaux de 500 000 $ à 2 millions $.
Il faut considérer qu'en plus, les projets de grands parcs éoliens bénéficient d'économies d'échelle. Par exemple, les grues de 450 tonnes qui sont utilisées pour ériger les grandes éoliennes modernes, sont parmi les plus grosses disponibles sur le marché de la location en Amérique du Nord. Déplacer une telle grue sur un site peut représenter un coût fixe de 500 000 $ qu'il est plus facile de récupérer dans un projet impliquant un plus grand nombre d'éoliennes. Il serait très difficile pour un petit projet privé de parc éolien de pouvoir être rentable dans un contexte où l'électricité produite est vendue à un coût aussi bas que 0,051 $/kWh, ce qui est le cas du projet de St-Léon.
Les barrières à la réalisation de petits parcs éoliens par des groupes d'intérêts locaux sont encore plus importantes dans les régions rurales. Les densités de population y sont faibles, et donc le nombre potentiel d'investisseurs locaux y est aussi plus bas. Dans les pays où la population prend de l'âge, les agriculteurs désirent peu prendre des engagements financiers à très long terme, d'autant plus quand il y a un niveau de risque incertain. De plus, un grand nombre d'agriculteurs sont déjà fortement endettés.
On compare parfois le modèle adopté pour le développement de l'énergie éolienne au Canada à celui adopté en Europe, qui implique très souvent des groupes d'intérêts locaux. Il faut faire attention de ne pas se laisser abuser par le grand nombre d'éoliennes qui sont la propriété de tels groupes ou même de particuliers. C'est que le développement de l'énergie éolienne en Europe est plus ancien et que les éoliennes qui apparaissent dans ces statistiques concernent des machines de bien plus faibles capacités et qui ont été installées dans le cadre de projet de bien plus faible envergure en comparaison des projets envisagés actuellement au Canada. D'ailleurs, en Europe également, les projets les plus récents, qui impliquent de grandes machines sont assez rarement l'initiative et la propriété de petits groupes d'intérêts privés.
D'un autre côté, au Canada comme ailleurs dans le monde, il y a une opposition croissante au développement de projets éoliens, basée surtout sur les impacts visuels. Il est intéressant de remarquer que l'opposition ne vient généralement pas des personnes directement concernées, les habitants qui vivent en permanence à proximité des projets (par exemple les fermiers), mais plutôt de ceux qui fréquentent occasionnellement la région (par exemple les propriétaires de résidences secondaires).
Une tendance récente dans le développement de nouveaux projets est une collaboration entre les groupes d'intérêts locaux et les promoteurs. En procédant ainsi, ces intervenants mettent en commun leurs points forts : le promoteur apporte les capitaux, le savoir-faire et l'expertise technique auxquels il a accès, alors que les intervenants locaux peuvent faire contrepoids aux opposants éventuels au projet, s'assurent que les bénéfices du projet sont bien répartis dans la communauté locale, et que cette communauté aura son mot à dire dans les décisions importantes liées à l'évolution du projet. Cette façon de faire peut également offrir l'occasion aux communautés locales de prendre un intérêt financier dans le projet du promoteur.
Quelle que soit l'entité qui approche un agriculteur pour négocier avec lui des options contractuelles de servitude ou de droit d'accès pour un projet éolien, il est dans l'intérêt de l'agriculteur d'étudier avec une grande attention le contrat qui lui est proposé, car il implique souvent des contraintes dans l'utilisation future du terrain sur de très longues périodes [McConnell, 2006]. Il existe maintenant des sources d'information qui permettent aux agriculteurs de mieux comprendre les options qui s'offrent à eux dans les négociations de ce type d'ententes contractuelles (par ex. [Gipe and Murphy, 2006]).
Photos
Parc éolien, Manitoba, Canada - Photo 1
Parc éolien, Manitoba, Canada - Photo 2
Références
L'électricité produite par votre projet éolien serait vendue à la société provinciale d'électricité. L'électricité est très bon marché au Manitoba, mais il existe une forte demande d'électricité d'origine éolienne à l'extérieur de la province. De plus, le gouvernement provincial envisage de mettre sur pied des programmes d'encouragement de petits projets éoliens communautaires. Cela vous laisse croire que la compagnie provinciale d'électricité pourrait être obligée d'acheter votre production d'électricité à un taux plus élevé que le tarif courant payé par les Manitobains, pouvant atteindre 0,065 $/kWh. La compagnie pourrait ensuite revendre à profit cette électricité aux services publics américains. Vous avez également appris qu'il existe un programme du gouvernement fédéral qui supporte pendant une période de 10 ans les projets éoliens, en payant un montant additionnel de 0,01 $ pour chaque kWh d'électricité éolienne produite.
Il y a 3 choses que vous désirez savoir :
- Si le promoteur a raison de prétendre que chaque éolienne de son projet devrait produire en moyenne 5 600 MWh par année ;
- S'il est réaliste et avantageux d'envisager, avec vos voisins, investir dans votre propre projet éolien qui aurait une capacité d'environ 10 MW ; et
- Comment se compare, au niveau financier, l'offre qui vous est présentée par le promoteur, par rapport à l'option de développer votre propre projet.
Solution
Le fichier de données sélectionné dans la base de données de projets RETScreen présente la solution élaborée. L'utilisateur télécharge automatiquement la base de données de projets en téléchargeant le logiciel RETScreen.
Notes explicatives
- Le site est proche de la station météorologique de Pilot Mound, qui fait partie de la base de données climatiques RETScreen. On utilisera donc les moyennes annuelles de température et de pression atmosphérique de cette station terrestre. En ce qui concerne l'évaluation de la vitesse du vent, on suggère plutôt d'utiliser les données de l'Atlas canadien d'énergie éolienne pour une hauteur de 80 m. Cette source nous donne une vitesse moyenne du vent de 7,5 m/s. Il s'agit vraisemblablement d'une meilleure estimation de la vitesse du vent à cette hauteur que d'ajuster la valeur du vent mesurée à 10 m à la station de Pilot Mound.
- Ce site n'offre pas de potentiel éolien exceptionnel. Aussi, le choix d'une grande machine de 1,65 MW comme l'éolienne Vestas V82 est justifié, vu son très grand rotor bien adapté aux régimes de vents faibles à modérés. Avec une telle machine, on peut espérer obtenir un assez bon facteur d'utilisation. Les éoliennes qui n'auraient pas un rotor surdimensionné comme celui du modèle proposé ne produiraient pas autant d'énergie par année même à capacité égale. Par exemple, l'éolienne Vestas V65 qui a aussi une capacité de 1,65 MW, mais un rotor de 65 m au lieu de 82 m, aurait un facteur d'utilisation de seulement 27 % au lieu de 37 %. Une conséquence de l'utilisation d'un rotor de plus grand diamètre est de faire baisser en apparence le rendement spécifique d'énergie.
- L'analyse suggère que l'énergie nette produite par l'éolienne suggérée de 1,65 MW sera de l'ordre de 5 300 MWh par année. Cet ordre de grandeur est comparable aux prévisions du promoteur, soit 5 600 MWh par année. Selon les prévisions de RETScreen, un fermier recevrait donc en moyenne 3 180 $/an par turbine installée sur ses terres.
- En procédant à l'analyse RETScreen d'un projet d'une ampleur de 10 MW, on découvre les difficultés liées à la fois aux capitaux importants à engager et aux économies d'échelle dont un « petit » projet ne bénéficie plus. Les engagements financiers sont en effet importants, et pouvoir mener à bien un tel projet exige non seulement un savoir-faire dans la technologie mais aussi pour la négociation de contrats de vente d'électricité, qu'un regroupement de fermiers ou une coopérative devraient aller chercher ailleurs que dans leurs rangs. Pour ce projet, l'étude de faisabilité à elle seule exige un engagement financier d'au moins 300 000 $. Même si les membres d'une coopérative peuvent contribuer à certaines tâches dans la réalisation de l'étude de faisabilité (apports en main-d'oeuvre), il faudra qu'ils puissent défendre la validité de leurs résultats auprès des organismes prêteurs qui étudieront avec beaucoup d'attention la demande d'emprunt de plus de 15 millions $ exigée par ce projet. Un particulier ou une coopérative qui voudrait se lancer dans un tel projet devrait y investir beaucoup d'efforts, ajoutés à de solides compétences dans la technologie ou à d'importants moyens financiers, et préférablement les deux.
- Le rendement de 10 % sur les fonds propres investis qui s'élèvent à 6 860 000 $ représente 68 600 $ par année. Si l'on partage cette somme entre 7 fermiers, chaque fermier recevra un peu moins de 10 000 $ annuellement. Dans l'autre scénario, on peut considérer que le promoteur installera une éolienne par 140 ha de terre. Un fermier possédant 200 ha de terres a la probabilité de voir installer sur ces terres 1,4 éolienne en moyenne. Chaque éolienne générant un revenu moyen de 3 180 $/an, les redevances moyennes par fermier s'élèveront à 4 500 $/an. Dans la réalité, il y aura des fermiers malchanceux qui n'auront aucune éolienne et recevront moins de 2 500 $/an, d'autres qui auront une seule éolienne et recevront en moyenne 3 180 $/an, et d'autres 2 éoliennes qui leur rapporteront en moyen 6 360 $/an. L'offre contractuelle du promoteur apparaît donc nettement moins avantageuse qu'un rendement de 10 % sur des fonds propres investis de 6,9 million de $. Cependant, quand on évalue les risques pris par le promoteur, les importantes sommes à investir, les années de travail avant que les revenus commencent à entrer, l'offre qu'il présente aux fermiers peut paraître assez raisonnable.
- On n'a donné dans cette analyse aucune valeur à la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) de ce projet. C'est qu'il y a actuellement au Canada peu de possibilités de pouvoir vendre ces réductions. De plus, même si de telles occasions existaient, les réductions d'émissions de GES de ce projet particulier seraient en réalité modestes, puisque l'électricité produite serait envoyée sur un réseau où l'électricité est essentiellement produite à partir d'énergie hydroélectrique, très faible émettrice de GES. Par contre, si l'on exportait l'électricité aux États-Unis, surtout vers des régions qui produisent l'électricité à partir de charbon, les réductions d'émissions de GES pourraient apporter des bénéfices additionnels importants.
- Dans l'analyse RETScreen proposée, on ne s'est pas préoccupé de considérations fiscales. Le niveau d'imposition qui s'appliquerait aux revenus générés par le projet éolien dépend de la structure de l'organisation administrative autour du projet éolien. Une telle analyse sortirait du cadre de cette étude de cas.
Résultats
Le projet éolien de St-Léon a une capacité de 99 MW et se situe à 150 km au Sud-Ouest de Winnipeg. Il s'agit du premier parc éolien de la province du Manitoba et ce projet demeure l'un des plus importants à avoir été développé au Canada. Les 63 éoliennes qui ont été installées ont une capacité suffisante pour alimenter environ 35 000 foyers en électricité. Ce projet est la propriété du Fonds de revenus Algonquin Power.
L'évaluation environnementale du projet et de son potentiel éolien a été réalisée entre 2002 et 2004. L'installation de 12 éoliennes s'est faite dans la première phase du projet, ainsi que la construction des chemins d'accès, des lignes de raccordement électrique et de l'installation du système de suivi et de contrôle (chaque éolienne est raccordée par un réseau de fibres optiques). Les premières éoliennes ont commencé à produire de l'électricité au cours du deuxième trimestre de 2005.
Les éoliennes installées dans la première phase de construction étaient admissibles, du point de vue de Revenu Canada, en tant que dépenses liées aux énergies renouvelables et aux économies d'énergie, et de ce fait, déductibles des revenus des investisseurs. Cette phase a coûté 51,8 millions $ dont 46,1 millions $ ont été répartis entre les différents porteurs de parts du Fonds de revenu, qui ont ainsi pu bénéficier de montants déductibles de leurs revenus pour l'année 2004, correspondant à 78 % du montant de leur souscription au Fonds.
Après avoir testé la fiabilité et validé la viabilité financière de la première phase du parc éolien, une deuxième phase d'installation de 51 éoliennes a été lancée. Ces nouvelles éoliennes ont nécessité un investissement additionnel de 134 millions $ et ont commencé à produire de l'électricité au tout début de 2006.
Les 63 éoliennes installées au total devraient produire en moyenne 370 400 MWh/an. Cette quantité d'électricité sera entièrement vendue à Manitoba Hydro dans le cadre d'un contrat de vente d'électricité de 25 ans commençant depuis le début de l'exploitation commerciale du parc éolien. La plus grande partie de cette électricité est vendue au tarif de 0,051 $/kWh, qui augmentera de 1,25 % par année en plus de l'inflation. Le projet bénéficie aussi du programme fédéral d'encouragement à la production d'électricité d'origine éolienne qui octroie un montant additionnel de 0,01 $/kWh produit au cours des 10 premières années d'exploitation du projet.
Le projet s'étend sur 9 300 ha de terres privées de culture de canola et de blé. Les promoteurs du projet ont réussi à négocier les servitudes et droits d'accès auprès d'environ 50 propriétaires différents, en utilisant un modèle uniforme d'entente contractuelle d'une durée minimale de 40 ans. Les redevances annuelles payées aux propriétaires des terres sont de 0,62 $ par MWh produit, avec une valeur minimale annuelle de 2 250 $ garantie pour chaque éolienne installée. Ces deux montants sont indexés selon l'indice canadien des prix à la consommation, 2003 étant l'année de référence. Les propriétés sur lesquelles n'a été installée aucune éolienne, mais sur lesquelles il y a des servitudes reçoivent une redevance de 12,36 $ par hectare, également indexée selon l'indice canadien des prix à la consommation [Airsource Power Fund, 2005].
De plus, le promoteur accepte de dédommager les agriculteurs pour les récoltes perdues lors des travaux ou de l'exploitation, à concurrence de 1,3 fois la valeur au marché de la récolte perdue sur la surface endommagée (à l'exclusion de la surface des chemins d'accès permanents), calculée en fonction du rendement à l'hectare. La valeur au marché et le rendement à l'hectare seront déterminés par l'agence provinciale de sécurité du revenu agricole du Manitoba (Manitoba Crop Insurance Corporation), et tiendra compte de la période de l'année où le dommage à la récolte est survenu [Airsource Power Fund, 2005].
Sur les 25 années du projet, les agriculteurs recevront l'équivalent de 9,1 millions $ en droits annuels ; les municipalités recevront quant à elles 15 millions $ en taxes foncières, et le gouvernement provincial 25 millions $ en impôts sur les revenus générés et en taxes de vente. Le gouvernement fédéral recevra un montant équivalent, alors que 5 millions $ additionnels seront payés en taxes sur le capital. Le projet générera des emplois équivalents à 280 personnes-ans pendant la phase de construction, puis environ 30 emplois reliés à la phase d'exploitation et d'entretien.
Description du système
Les 63 éoliennes de 1,65 MW du projet sont toutes du modèle Vestas V82. Le rotor de 82 m est plus grand que celui auquel on s'attendrait normalement pour une machine de 1,65 MW; cela permet d'obtenir de meilleurs rendements dans les endroits où les vents sont faibles à modérés. Une version « nordique » de l'éolienne est utilisée, pour tenir compte des températures très froides qui prévalent au Manitoba en hiver. Le moyeu de l'éolienne est à 80 m de hauteur et chaque machine pèse environ 220 tonnes. Le contrôle de la puissance produite est effectué en ajustant mécaniquement l'angle d'attaque des pales (plutôt que de mettre en drapeau), une approche relativement peu commune qui permet de bénéficier d'une régulation passive par décrochage aérodynamique si un ajustement incorrect de l'angle d'attaque devait survenir. Le rotor tourne à une vitesse constante de 14,4 trs/mn.
Le point du parc éolien le plus proche d'un poste de raccordement et des lignes électriques de 230 kV de Manitoba Hydro est situé à seulement 3 km de celles-ci. Il y a aussi une voie de chemin de fer qui passe dans le voisinage immédiat du projet, ce qui a facilité le transport des composants. Les chemins d'accès ont été très facilement réalisés, étant donné que les terres agricoles sont exploitées sur de grandes surfaces dégagées.
Leçons à tirer
- Un parc éolien peut être exploité en parfaite symbiose avec les activités agricoles, en apportant des revenus supplémentaires aux agriculteurs. L'emprise au sol des éoliennes est généralement de l'ordre de 1 à 5 %, le reste des terres pouvant continuer à être cultivé ou laissé normalement en pâturage.
- Les importantes ressources hydroélectriques de Manitoba Hydro facilitent l'intégration de l'énergie éolienne. En effet, un réseau électrique qui peut compter sur des centrales pouvant facilement ajuster leur niveau de production comme dans le cas des réservoirs hydroélectriques, peut s'adapter plus facilement aux variations de régime de production d'énergie éolienne dues aux variations difficilement prévisibles de la vitesse des vents.
- L'évaluation du potentiel éolien de ce projet a nécessité le mesurage de la vitesse et de la direction du vent sur une période de 17 mois en deux endroits différents. Les données enregistrées à des hauteurs de 50 et de 60 m ont été comparées à celles obtenues simultanément à la station météorologique voisine d'Environnement Canada de Pilot Mound. Il y a eu une analyse approfondie des corrélations entre les trois sources de données. Cela a permis d'estimer l'historique du potentiel éolien du site en analysant une période de 10 années de données à Pilot Mount, plutôt que de se fier à seulement 17 mois de mesures sur le site même. En effet, des études montrent que l'estimé à long terme de la vitesse du vent sur un site, qui serait basé uniquement sur les données mesurées pendant une année, n'est fiable qu'à ±10 %, dans 90 % des cas, à cause des probabilités de variation de la vitesse moyenne du vent d'une année à l'autre. Cette incertitude de ±10 % sur la vitesse du vent signifie une incertitude de ±15 à ±25 % dans l'estimation du potentiel éolien du site, un niveau d'incertitude non acceptable pour la plupart des investisseurs. Même en utilisant les données enregistrées sur une période de 10 ans à Pilot Mound, on considère que l'estimation à long terme de l'énergie qui sera produite sur le site peut varier de ±4 à ±6 % avec un niveau de confiance de 90 %. Il faut ajouter à cette incertitude l'erreur des instruments de mesure, la précision du modèle de simulation du parc éolien et d'éventuels changements climatiques à long terme.
La province du Manitoba prévoit développer 1 000 MW d'énergie éolienne au cours des 10 prochaines années. La province prévoit réserver environ 50 MW de ces installations au développement de projets de petite envergure, qui offrent la possibilité à des agriculteurs ou à des coopératives locales de prendre la responsabilité de tels projets et d'y investir des intérêts locaux.
La plupart des projets de parcs éoliens canadiens ont été développés par des promoteurs. Il y a peu de projets, propriété de coopératives locales, qui aient été des succès. La taille des projets développés au Canada implique des investissements de plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de millions de dollars. Pour mener à bien de tels projets, il faut disposer d'une expertise scientifique et technique de haut calibre, d'importantes ressources financières, et de compétences en gestion des affaires souvent difficiles à réunir par des groupes d'intérêts locaux. Avant même de commencer à construire le projet, de tels groupes doivent investir des sommes relativement importantes dans les analyses du potentiel éolien, dans les études d'impact environnemental, pour la négociation des contrats, le montage financier du projet, sa conception détaillée, etc. Ces activités, même dans le cas d'un projet de faible envergure raccordé au réseau électrique central, peuvent représenter à elles seules des coûts initiaux de 500 000 $ à 2 millions $.
Il faut considérer qu'en plus, les projets de grands parcs éoliens bénéficient d'économies d'échelle. Par exemple, les grues de 450 tonnes qui sont utilisées pour ériger les grandes éoliennes modernes, sont parmi les plus grosses disponibles sur le marché de la location en Amérique du Nord. Déplacer une telle grue sur un site peut représenter un coût fixe de 500 000 $ qu'il est plus facile de récupérer dans un projet impliquant un plus grand nombre d'éoliennes. Il serait très difficile pour un petit projet privé de parc éolien de pouvoir être rentable dans un contexte où l'électricité produite est vendue à un coût aussi bas que 0,051 $/kWh, ce qui est le cas du projet de St-Léon.
Les barrières à la réalisation de petits parcs éoliens par des groupes d'intérêts locaux sont encore plus importantes dans les régions rurales. Les densités de population y sont faibles, et donc le nombre potentiel d'investisseurs locaux y est aussi plus bas. Dans les pays où la population prend de l'âge, les agriculteurs désirent peu prendre des engagements financiers à très long terme, d'autant plus quand il y a un niveau de risque incertain. De plus, un grand nombre d'agriculteurs sont déjà fortement endettés.
On compare parfois le modèle adopté pour le développement de l'énergie éolienne au Canada à celui adopté en Europe, qui implique très souvent des groupes d'intérêts locaux. Il faut faire attention de ne pas se laisser abuser par le grand nombre d'éoliennes qui sont la propriété de tels groupes ou même de particuliers. C'est que le développement de l'énergie éolienne en Europe est plus ancien et que les éoliennes qui apparaissent dans ces statistiques concernent des machines de bien plus faibles capacités et qui ont été installées dans le cadre de projet de bien plus faible envergure en comparaison des projets envisagés actuellement au Canada. D'ailleurs, en Europe également, les projets les plus récents, qui impliquent de grandes machines sont assez rarement l'initiative et la propriété de petits groupes d'intérêts privés.
D'un autre côté, au Canada comme ailleurs dans le monde, il y a une opposition croissante au développement de projets éoliens, basée surtout sur les impacts visuels. Il est intéressant de remarquer que l'opposition ne vient généralement pas des personnes directement concernées, les habitants qui vivent en permanence à proximité des projets (par exemple les fermiers), mais plutôt de ceux qui fréquentent occasionnellement la région (par exemple les propriétaires de résidences secondaires).
Une tendance récente dans le développement de nouveaux projets est une collaboration entre les groupes d'intérêts locaux et les promoteurs. En procédant ainsi, ces intervenants mettent en commun leurs points forts : le promoteur apporte les capitaux, le savoir-faire et l'expertise technique auxquels il a accès, alors que les intervenants locaux peuvent faire contrepoids aux opposants éventuels au projet, s'assurent que les bénéfices du projet sont bien répartis dans la communauté locale, et que cette communauté aura son mot à dire dans les décisions importantes liées à l'évolution du projet. Cette façon de faire peut également offrir l'occasion aux communautés locales de prendre un intérêt financier dans le projet du promoteur.
Quelle que soit l'entité qui approche un agriculteur pour négocier avec lui des options contractuelles de servitude ou de droit d'accès pour un projet éolien, il est dans l'intérêt de l'agriculteur d'étudier avec une grande attention le contrat qui lui est proposé, car il implique souvent des contraintes dans l'utilisation future du terrain sur de très longues périodes [McConnell, 2006]. Il existe maintenant des sources d'information qui permettent aux agriculteurs de mieux comprendre les options qui s'offrent à eux dans les négociations de ce type d'ententes contractuelles (par ex. [Gipe and Murphy, 2006]).
Photos
Parc éolien, Manitoba, Canada - Photo 1
Parc éolien, Manitoba, Canada - Photo 2
Références
- Airsource Power Fund, Initial Public Offering Prospectus: Airsource Power Fund, http://www.airsourcepower.com, 2004.
- Algonquin Power Income Fund, http://www.algonquinpower.com/business/facility/alternative_StLeon.asp.
- Gipe, Paul, Articles divers en anglais sur le modèle coopératif de développement de projets éoliens, sur les servitudes et droits d'accès aux terres et sur les groupes d'opposition aux projets éoliens, http://www.wind-works.org.
- Gipe, Paul et James Murphy, Ontario Landowner's Guide to Wind Energy, Toronto, Ontario: Ontario Sustainable Energy Association, http://www.ontario-sea.org, 2005.
- Great Plains Windustry Project, http://www.windustry.org.
- Halas, Rick, « Wind Power Takes Flight », Community Wind Workshop, Winnipeg, Manitoba, http://www.gov.mb.ca/est/energy/wind/index.html, 21 octobre 2006.
- Halas, Rick, Business Development Project Manager, « Communications personnelles », Manitoba Science, Technology, Energy & Mines, 2007.
- McConnell, Jeff, Wind Energy Development Agreements, présenté au Community Wind Workshop, Winnipeg, Manitoba, http://www.gov.mb.ca/est/energy/wind/index.html, 21 octobre 2006.
- Moore, Brian, Acting Manager, « Communications personnelles », Sustainable Energy, SaskPower, 2007.
- Ontario Sustainable Energy Association, The Community Power Guidebook, Toronto, Ontario, 2006.
- Ross, Michael, « Communications personnelles », RER Renewable Energy Research, 2007.
- Schur, T.J., « Communications personnelles », Aeolis Wind, 2007.
