RETScreen - Introduction - Notes du formateur
DIAPOSITIVE 1 : Aperçu de RETScreen 4
RETScreen 4 est une évolution très importante de cet outil qui permet de juger rapidement si un projet potentiel d'énergie propre est suffisamment prometteur pour être étudié plus à fond. Cet exposé présente RETScreen 4 en mettant l'accent sur ses nouvelles fonctions et caractéristiques. Il permet aussi de mieux comprendre l'approche RETScreen d'analyse de projets.
DIAPOSITIVE 2 : Nouvelles fonctions et caractéristiques de RETScreen 4
Les nouveautés de RETScreen 4 portent essentiellement sur 6 points importants :
Tout d'abord, RETScreen ne se limite plus maintenant aux énergies renouvelables et à la cogénération : il touche une large gamme de mesures d'efficacité énergétique. Le modèle Mesures d'efficacité énergétique permet d'assister la conception de nouveaux bâtiments ou les audits énergétiques de bâtiments existants qu'il s'agisse d'une simple maison individuelle ou d'un vaste complexe industriel en passant par les bâtiments commerciaux et institutionnels. Les mesures analysées concernent aussi les procédés industriels.
Deuxièmement, RETScreen 4 intègre maintenant plus de données climatiques mondiales, le nombre de stations de référence de mesures terrestres étant passé de 1 000 à 4 700. De plus, grâce à sa collaboration continue avec la NASA, RETScreen bénéficie pour les autres endroits encore non couverts, des résultats découlant de plus de 20 ans d'observations par satellite. Ces données sont maintenant directement accessibles à partir de l'outil RETScreen : l'utilisateur n'a plus besoin de recopier lui même dans le chiffrier les données du site web de la NASA.
Une troisième évolution très importante de RETScreen 4 est l'intégration dans un même chiffrier de tous les anciens modèles différents qui s'adressaient à des technologies différentes. Maintenant, on a accès, à partir du même classeur de feuilles de calculs, à toutes les technologies d'énergies renouvelables et de cogénération auparavant disponibles, en plus des mesures d'efficacité énergétique.
Comme quatrième point, RETScreen 4 permet maintenant aux utilisateurs d'ajouter leurs propres projets à une base de données intégrée à l'outil d'un grand nombre de projets qui peuvent servir de modèles de départ d'analyse. Plus d'une centaine de ces projets sont accompagnés d'une description du projet réellement réalisé, de leur analyse avec RETScreen et d'une mise en situation si on avait eu à démarrer ces analyses avant de réaliser le projet. Les solutions sont accessibles directement à partir de la base de données, la description et la mise en situation sont accessibles à partir du manuel d'aide en ligne. Ces études de cas permettent de bien comprendre les applications des différentes technologies d'énergie propre et comment utiliser RETScreen. La base de données comprend également des modèles, c'est à dire des analyses qui permettent d'avoir les feuilles de calcul pré-remplies avec des valeurs typiques d'une gamme de projets représentatifs. Ces modèles facilitent un démarrage plus rapide d'une analyse car il suffit d'ajuster les valeurs proposées en fonction du projet à analyser plutôt que de partir d'une feuille de calcul vierge.
Une cinquième amélioration dans RETScreen 4 est la possibilité de sauvegarder les analyses dans un format de fichier plus compact « .ret ». Un fichier .ret est essentiellement une base de données de projets définis par l'utilisateur qui comprend les données d'une ou plusieurs variantes d'un projet. Avec les versions précédentes de RETScreen, il fallait sauvegarder intégralement le classeur Excel de feuilles de calculs, ce qui pouvait donner des fichiers atteignant une taille de 10 MB. Les nouveaux fichiers .ret peuvent être aussi petits que 10 kB ce qui facilite l'échange d'analyses par courriel. De plus, un fichier .ret est découplé du logiciel lui-même, ce qui permettra de le réutiliser dans les futures versions de RETScreen sans avoir à rentrer à nouveau à la main les données du projet analysé avec une version plus ancienne.
Enfin, RETScreen est maintenant disponible dans plusieurs langues qui rejoignent les 2/3 de la population mondiale. D'un simple clic de souris, l'interface de RETScreen permet de passer d'une langue à une autre. Les partenaires internationaux collaborant à un même projet peuvent donc travailler chacun dans leur propre langue sur un même fichier .ret qu'ils partagent.
DIAPOSITIVE 3 : Analyse de projets
La partie de couleur sombre du mur de ce bâtiment est un système de chauffage solaire de l'air. Il s'agit d'un parement de façade muni de multiples petites perforations au travers desquelles passe l'air neuf de ventilation extérieur aspiré par une prise d'air derrière le mur. L'air neuf venant de l'extérieur se réchauffe au contact de la plaque exposée au rayonnement solaire, réduisant d'autant la consommation d'énergie nécessaire pour l'amener à une température confortable.
Quand ce projet a été proposé, on n'avait aucune idée de sa rentabilité. Comme dans bien des projets d'énergie propre, bien des données étaient inconnues et devaient être considérées.
A commencer par la disponibilité de la ressource. Il fallait mettre la main sur des données de température et d'ensoleillement, puis être capable de convertir ces dernières en énergie incidente dans le plan du mur captant l'énergie solaire.
Deuxièmement, il fallait estimer le rendement des équipements. Dans le cas d'un mur solaire, les économies d'énergie pour le préchauffage d'air neuf dépendent de l'efficacité avec laquelle le capteur absorbe le rayonnement, du débit d'air et des besoins de ventilation.
En troisième point, il fallait estimer les coûts du projet. Ils comprennent non seulement les coûts du capteur solaire, des ventilateurs et des conduits additionnels éventuels, mais aussi ceux de leur installation.
Comme quatrième étape, il ne faut pas oublier les crédits du projet de référence, c'est à dire les coûts qu'il aurait fallu engager de toute façon si on n'avait pas réalisé le projet d'énergie propre. En déduisant ces crédits, on obtient le coût net du projet d'énergie propre, c'est à dire les coûts additionnels associés à l'utilisation d'énergie propre. Par exemple, dans le cas d'un projet de chauffage solaire de l'air, on doit déduire des coûts du mur solaire les coûts du parement de façade qu'il aurait fallu de toute façon installer sur le mur du bâtiment. Ces derniers coûts forment les « crédits du projet de référence ».
Finalement, des coûts annuels et périodiques doivent être pris en compte. Ils comprennent les coûts associés à l'entretien et à l'exploitation des équipements, mais aussi des coûts périodiques prévisibles, par exemple le remplacement de registres de ventilation tous les 10 ans. Ici encore, il ne faut tenir compte que des coûts additionnels. Il ne faut pas oublier de retirer des coûts annuels et périodiques du projet solaire des coûts qui seraient engagés par le projet conventionnel de ventilation, indépendamment de la consommation d'énergie.
On voit donc que même pour un projet aussi simple, il y a beaucoup de paramètres à considérer dans une analyse de projet. L'intérêt de RETScreen est de fournir un cadre d'étude qui circonscrit toutes ces considérations.
DIAPOSITIVE 4 : Comment RETScreen est utile à l'analyse d'un projet
Cette diapositive illustre une rétrospective de la Banque mondiale sur les coûts réels et estimés d'une cinquantaine de projets hydroélectriques. Au début d'un projet, l'estimation de son coût final est encore très imprécise mais il y a encore très peu de coûts engagés dans cette première estimation. Au cours des différentes étapes du projet, il est possible de connaître de plus en plus précisément son coût final mais il faut pour cela engager de plus en plus de ressources en études et en analyses. Par exemple, au niveau de l'étude préliminaire de faisabilité, on estime les coûts réels du projet à seulement ± 40 à 50%, et il faut attendre le résultat des appels d'offres pour avoir une incertitude éventuellement inférieure à ± 5%.
On constate que s'il existe de nombreux outils sophistiqués d'aide à la conception et à l'estimation détaillées des coûts d'un projet, il n'en est pas de même pour aider à estimer l'intérêt d'un projet au tout début de son processus d'analyse. Cela a comme conséquence que les analyses de faisabilité sont coûteuses et demandent du temps même si on en est encore à une étape très préliminaire du projet. A ce stade, il ne s'agit pas de chercher à avoir plus de précision dans les calculs; ce dont on a besoin c'est d'un outil qui nous permet d'évaluer facilement et rapidement un grand nombre d'options afin d'identifier celles qui sont les plus prometteuses au plan énergétique et au plan financier.
C'est pour répondre à ce besoin que RETScreen a été développé. Ce n'est pas outil de conception, c'est un outil d'aide à la décision qui permet la réalisation d'études préliminaires de faisabilité qui, sont en fait des études de faisabilité. Trois objectifs sont atteints avec RETScreen :
Une meilleure précision des estimations.
Une réalisation plus rapide des analyses de projets.
Et, ce qui est le plus important, une réduction du coût de ces analyses, ce qui permet, à l'intérieur d'un même budget de considérer un plus grand nombre d'options et augmente donc les chances d'identifier les plus prometteuses. De plus, on permet aux technologies d'énergie propre de ne plus être seulement des options idéalement à considérer et reléguées à des projets de démonstration mais de devenir des options réellement considérées au moment de décider de projets courants.
DIAPOSITIVE 5 : Analyse financière
Les paramètres financiers utilisés dans une analyse ont souvent un impact aussi important sur la viabilité d'un projet que son coût initial et la quantité d'énergie qu'il permet de produire ou d'économiser.
Un paramètre important est la valeur de l'énergie conventionnelle qui n'est pas utilisée : si elle est plus élevée, les technologies d'énergie propre donnent de meilleurs retours sur investissement. Dans RETScreen le terme « Coût en combustible - Cas de référence » désigne le coût de fourniture en énergie conventionnelle. Cela peut être du mazout ou du gaz naturel dans le cas du projet de chauffage solaire de l'air mentionné plus tôt. On remarque que RETScreen se permet un abus de langage en considérant l'électricité comme un « combustible ». Dans le cas d'un projet éolien, le coût du combustible du cas de référence peut être le prix auquel peut être vendue l'énergie produite par le projet éolien dans le cadre d'un contrat de vente d'électricité.
Le ratio d'endettement est la portion du projet qui est financée par un emprunt. Ce paramètre, tout comme le taux d'intérêt et la durée de l'emprunt peut considérablement affecter la rentabilité du projet.
Il faut aussi tenir compte des taxes de vente et de l'impôt sur le revenu. Les projets d'efficacité énergétique réduisent les frais d'exploitation et augmentent donc les bénéfices et par conséquence l'impôt sur les revenus d'une organisation qui y est soumise.
Les considérations environnementales sont souvent un critère décisif important dans un projet d'énergie propre. Ainsi, le choix du combustible et de la technologie du cas de référence ont une très grande importance dans le calcul des réductions d'émissions de gaz à effet de serre. Par exemple, si le projet d'énergie propre évite une consommation d'énergie produite à partir de charbon il générera plus de bénéfices environnementaux que s'il remplace de l'énergie produite à partir de gaz naturel avec une technologie performante. Cette considération peut se traduire en revenus financiers différents lorsque des subventions, des crédits pour énergie renouvelable ou pour réduction d'émissions de gaz à effet de serre sont disponibles.
Finalement, il n'existe pas un seul critère permettant de décider si un projet est rentable ou non : selon les décideurs et de quel côté ils se situent par rapport au projet des critères différents sont utilisés. Une entreprise pour laquelle disposer de liquidités sont importantes peut vouloir des projets ayant un retour simple inférieur à un an; un investisseur, un taux de rendement interne sur les capitaux propres investis supérieur à 18%, une autre société, une valeur actualisée nette positive avec un taux d'actualisation de 12% et enfin un promoteur éolien un prix de revient de l'électricité produite inférieur à 5,5 ¢/kWh. RETScreen permet d'obtenir automatiquement toutes ces informations.
DIAPOSITIVE 6 : Options de financement
Regardons plus en détail l'impact du financement sur la rentabilité d'un projet. Nous en profiterons pour constater les lacunes de l'un des indicateurs financiers les plus couramment utilisé : le temps de retour simple sur investissement.
Prenons un grand bâtiment (ou une industrie) qui consomme annuellement 1 million de m³ de gaz naturel à un coût de 0,40 $/m³; ses coûts annuels en combustible sont donc de 400 000 $. Une mesure d'efficacité énergétique installée au coût de 300 000 $ réduit la consommation de gaz naturel de 25%; elle génère donc des économies annuelles de 100 000 $. On estime que les coûts de l'énergie augmentent de 2% par année pendant les 20 ans de durée de vie du projet. Ce projet est-il rentable ?
Ce tableau montre qu'il n'y a pas simplement une seule bonne réponse : tout dépend comment le projet est financé et de la définition d'un projet rentable pour celui qui prend la décision.
Tout d'abord, on voit que la période de retour simple de l'investissement de 300 000 $, c'est à dire le temps au bout duquel les économies annuelles de 100 000 $ ont permis de rembourser ce capital est de 3 ans. Beaucoup d'entreprises considéreraient ce temps comme trop long. Cependant si on regarde le taux de rendement interne de cet investissement sur sa durée de vie, c'est à dire les intérêts annuels que cet investissement génère, on voit que ce projet est au contraire très avantageux puisque le taux de rendement interne se situe entre 12 et 92%, un rendement de loin bien supérieur que la plupart des portefeuilles de placement. Le temps de retour simple, même s'il est essentiel pour des organisations devant avoir un fort taux de roulement des fonds, est une méthode d'analyse qui rejette souvent d'excellentes occasions d'investissement.
Le temps de retour simple ne permet pas non plus d'évaluer l'impact de différentes méthodes de financement du projet comme le fait par exemple le taux de rendement interne ou TRI. Dans la colonne identifiée « Comptant », le projet est intégralement financé à l'interne; en d'autres termes, il n'y a aucun emprunt. Dans les deux colonnes suivantes, 70% des coûts du projet sont empruntés et 30%, ou 90 000 $, proviennent de fonds propres. À la ligne « TRI avant impôts - capitaux propres », on voit que ce mode de financement devient très avantageux. Cela s'explique par le fait que le promoteur réduit son investissement personnel de 70% tout en conservant 100% des économies d'énergie générées par l'investissement total.
En augmentant la durée de l'emprunt, comme on le voit dans la colonne centrale, le projet devient encore plus rentable car le promoteur retire plus rapidement des bénéfices plus importants du projet.
Une autre méthode d'évaluation de l'impact du financement est de regarder le temps de retour sur les capitaux propres qui est le temps nécessaire pour rembourser les capitaux propres investis à partir des revenus avant impôts générés par le projet, qui tiennent compte des remboursements de la dette et de l'inflation. Quand un équipement est loué ou fourni par une compagnie tiers dans le cadre d'un contrat de service énergétique, il n'y a aucun capital propre investi et le temps de retour sur capitaux propres est instantané. Ces méthodes d'acquisition sont donc considérées comme étant parmi les plus avantageuses. Quant au TRI relatif aux actifs (le taux de rendement interne calculé sur la valeur de 300 000 $ des actifs), il montre qu'en fait l'achat des équipements est plus avantageux que les options précédentes. Et bien sûr, si on ne regarde que le temps de retour simple, la plupart des compagnies rejetteraient toute suggestion d'aller dans le sens de ce projet.
DIAPOSITIVE 7 : Une analyse en cinq étapes
RETScreen 4 propose une analyse standard en cinq étapes utilisant le logiciel bien connu Microsoft Excel comme interface conviviale. RETScreen complète les capacités et la flexibilité de Excel au moyen de plusieurs milliers de lignes de codes de programmation supplémentaire.
À l'ouverture de RETScreen, c'est la feuille Démarrer qui apparaît. L'utilisateur y indique le nom et le type de projet, mais y choisit aussi la langue, les devises et les unités dans lesquelles il désire travailler ainsi que les données climatiques du lieu du projet. L'utilisateur a le choix de 2 méthodes d'analyse : la « Méthode 1 » est une feuille de calcul simplifiée unique alors que la « Méthode 2 » propose une approche plus détaillée. C'est ensuite que commence l'analyse RETScreen en cinq étapes.
En premier, le modèle énergétique va évaluer les bénéfices énergétiques du projet proposé par rapport à un projet conventionnel de référence pour le même besoin. En second lieu, on évalue les coûts additionnels du projet proposé d'énergie propre par rapport au projet de référence. La troisième étape est optionnelle; il s'agit de calculer les réductions d'émissions de gaz à effet de serre (GES), selon une méthode standard développée en collaboration avec le Programme des Nations-Unies pour l'environnement et le Fonds prototype du carbone de la Banque mondiale. En quatrième étape, on dresse le sommaire financier du projet. C'est dans cette partie que l'on découvre si le projet est financièrement intéressant ou non, compte-tenu des flux monétaires, des taxes et impôts, des subventions et des crédits pour réductions d'émissions de GES, par exemple. Enfin, une dernière étape propose une analyse de sensibilité et une analyse de risques. Ces analyses montrent comment les variations de certains paramètres affectent la rentabilité du projet, au moyen notamment d'une simulation de type « Monte Carlo » qui consiste à effectuer 500 analyses différentes en combinant et en faisant varier aléatoirement les paramètres critiques à l'intérieur de leurs plages probables prédéterminées de variation.
En plus de la base RETScreen de données climatiques présentée plus tôt, il y a une base de données de produits comptant plus de 7 000 équipements d'énergie propre comprenant aussi bien des éoliennes que des piles à combustible. Un manuel d'aide en ligne de plus de 1 000 pages assiste l'utilisateur et lui permet de se familiariser aves les technologies d'énergie propre. Un ensemble d'outils effectuent des calculs d'ingénierie détaillée directement applicables à RETScreen : par exemple, pour dimensionner l'échangeur enfoui dans le sol d'une pompe à chaleur géothermique, pour estimer les performances thermiques de l'enveloppe d'un bâtiment, ou encore pour convertir des unités, calculer des valeurs thermodynamiques de la vapeur, des équivalents d'émissions de GES, et plus encore.
En plus du logiciel, RETScreen met en ligne des outils didactiques à la disposition de tous : une cours complet de formation à distance, du matériel de formation en plusieurs langues, et un manuel détaillé d'ingénierie qui présente les différents algorithmes utilisés dans RETScreen, des informations de base sur les différentes technologies d'énergie propre, des études de cas et des liens d'accès à des outils d'évaluation de la ressource comme des cartes des vents.
DIAPOSITIVE 8 : EcoAction et autres programmes gouvernementaux
Au Canada, RETScreen fait partie des contributions du Gouvernement fédéral à la lutte aux changements climatiques et à la protection de l'environnement. Le programme EcoAction offre des mesures incitatives, des outils et des conseils qui vont au-delà de la portée de RETScreen. Consulter le site web de EcoAction pour plus d'information.
DIAPOSITIVE 9 : Exemple d'un projet éolien
Familiarisons-nous avec RETScreen en l'utilisant pour comparer deux scénarios d'un même projet. Le projet en question est une éolienne de 2 MW qui serait installée au bord du lac à Toronto tout comme l'éolienne que l'on voit sur cette photo. Selon l'expérience acquise d'autres projets, on peut estimer le facteur d'utilisation de la capacité installée à 23%. Cela signifie que la distribution et la force des vents sont telles que l'on peut estimer que sur les 8 760 h d'une année l'éolienne produit l'équivalent de 23% de sa capacité maximale de 2 MW. Les coûts d'une telle éolienne, installation comprise, sont estimés à 2 000 $/kW. Dans un premier scénario, on veut savoir si le projet est rentable si on est capable de vendre l'électricité produite à 11 ¢/kWh. Dans un second scénario, on cherche à savoir quelle est, parmi 2 mesures incitatives, celle qui est la plus avantageuse pour le projet : un crédit pour production d'énergie renouvelable de 1 ¢/kWh ou un crédit de 15 $ par tonne évitée d'émissions de gaz à effet de serre ?
DIAPOSITIVE 10 : Démonstration du logiciel
Ouvrons le fichier .ret qui correspond au premier scénario du projet. La page Démarrer apparaît en format Excel. Une fenêtre offrant différents menus, identifiée RETScreen, apparaît et on peut la faire glisser parmi les barres de menu de Excel. Cette fenêtre à choix multiples permet d'avoir un accès direct au manuel d'aide en ligne; aux bases de données de produits, climatiques, d'hydrologie et de projets, mais aussi à des liens d'aide RETScreen disponibles via internet. On peut aussi avoir directement accès à ces ressources quand elles sont nécessaires à des étapes précises de l'analyse RETScreen, au moyen d'hyperliens qui apparaissent en caractères soulignés bleus.
Les cellules de RETScreen ont un code de couleurs. Les premières cellules de la page Démarrer servent uniquement à identifier le projet par son nom et l'endroit de sa réalisation; elles n'ont aucun rôle dans les calculs. Dans RETScreen, de telles cellules qui sont juste pour de l'information, apparaissent sur fond gris. Les cellules qui ont un fond jaune sont celles dans lesquelles l'utilisateur a besoin d'inscrire des données utiles aux calculs. Celles qui ont un fond bleu aussi, mais cette couleur indique que les données nécessaires peuvent être extraites des bases de données. Les cellules qui restent en blanc sont les résultats des calculs de RETScreen. Ce sont seulement les cellules qui ont un fond gris, jaune ou bleu qui peuvent être modifiées par l'utilisateur; les cellules en blanc ne le peuvent pas.
Plusieurs cellules offrent des menus déroulants. Pour la cellule Type de projet, on a le choix parmi Mesures d'efficacité énergétique, Production d'électricité, Production de chaleur, Production de froid et plusieurs combinaisons de celles-ci. Dans le cas du projet d'éolienne, il s'agit de production d'électricité. A la cellule en-dessous, on a accès à un autre menu déroulant qui nous demande de choisir parmi une foule de technologies allant du photovoltaïque aux usines marémotrices en passant par les turbines à gaz à cycle combiné. Une seule et même feuille de RETScreen 4 vous permet d'avoir accès à toutes ces technologies.
En cliquant sur la case « Afficher paramètres », on fait apparaître l'ensemble des cellules qui permettent de choisir la langue d'affichage du modèle, la langue du manuel d'aide en ligne, la devise et le système d'unités dans lesquelles les résultats du modèle seront présentés. En ce qui concerne les données entrées par l'utilisateur, le modèle offre la possibilité de choisir des unités différentes à chaque fois qu'elles sont demandées.
La base de données climatiques contient les valeurs annuelles ou mensuelles des paramètres qui sont spécifiquement utiles à l'analyse de performances selon le type de projet et de technologies retenus. Ici aussi, l'utilisateur a le choix du système d'unités.
Les données des régions peuplées du monde sont couvertes par des bases de données provenant de stations météorologiques au sol, mais parfois de satellites ou une combinaison des deux. La provenance des données est indiquée dans la colonne « Source ». La localisation des stations météorologiques est indiquée dans le manuel d'aide en ligne auquel on peut avoir accès en cliquant, par exemple, le bouton avec le symbole « point d'interrogation » qui se trouve en bas à droite de la fenêtre.
Une fois que l'on a choisi une localisation des sources de données et que l'on veut que celles-ci soient importées dans le modèle pour s'appliquer aux calculs, il est important de ne pas oublier de cliquer sur le bouton vert identifié d'une coche. L'utilisateur peut non seulement voir mais aussi modifier ces données en cliquant le bouton « Afficher information ».
Pour en revenir à notre exemple de projet d'éolienne qui en est à un stade très préliminaire, nous voulons pouvoir réaliser une analyse simple et rapide. C'est pourquoi nous utilisons la Méthode 1 comme type d'analyse. En choisissant la Méthode 2, un plus grand nombre d'onglets vont apparaître au bas de l'écran; ces onglets donnent accès à des feuilles de calculs plus détaillées.
Cliquons maintenant sur l'onglet Modèle énergétique et procédons à notre analyse. Nous entrons la valeur de la puissance nominale de l'éolienne, sa « capacité électrique », soit 2 000 kW, puis le facteur d'utilisation de 23%. RETScreen nous indique alors que l'éolienne produira un peu plus de 4 GWh par année.
Nous entrons ensuite le coût, installation comprise, du projet, soit 4 M $, puis la valeur de 0,11 $/kWh de l'électricité qui sera vendue, un taux d'inflation de 3 % et une durée de vie du projet de 25 ans. Nous prenons comme hypothèse que le projet sera financé à 70% par un emprunt de 15 ans à un taux d'intérêt de 8%.
Et voilà, c'est tout pour une analyse de type Méthode 1! RETScreen nous donne maintenant accès à une analyse financière simplifiée de la viabilité financière de notre projet d'éolienne. À droite, on trouve le diagramme des flux monétaires cumulés qui montre que les revenus compensent les paiements pour rembourser l'emprunt; après 15 ans, une fois l'emprunt remboursé, la courbe des gains annuels cumulés augmente plus rapidement. Le TRI avant impôt des capitaux propres est de 16,1%, un placement à un très bon rendement à côté duquel on passe si on ne considère que le retour simple sur investissement qui est de 10 ans.
Qu'est-ce qui pourrait encore améliorer la rentabilité de notre projet : un crédit pour production d'énergie renouvelable de 1 ¢/kWh ou un crédit de 15 $ par tonne évitée d'émissions de gaz à effet de serre?
La première option est tout simplement évaluée en ajoutant 10 $ au prix du MWh vendu que l'on avait établi à 110 $/MWh; pour afficher ces valeurs en $/kWh, on utilise la fonction « Afficher d'autres unités » en cochant le bouton tout en haut à droite de la feuille. Le TRI avant impôt des capitaux propres passe de 16,1% à 18,8%.
Pour analyser la deuxième option, on doit procéder à une analyse des réductions d'émissions de gaz à effet de serre, qui apparaît sous une forme simplifiée quand on clique la case appropriée. L'utilisateur doit indiquer au modèle un facteur d'émissions représentatif du cas de référence, c'est à dire le nombre de tonnes de CO2 équivalent émises pour produire de façon conventionnelle 1 MWh d'électricité. Pour choisir le bon facteur d'émissions, il faut savoir évaluer quel type de centrale électrique n'aura pas à produire l'électricité produite par l'éolienne; en d'autres termes, d'où provient l'électricité déplacée par l'éolienne? RETScreen nous aide à répondre à cette question car il propose une liste des émissions moyennes relâchées par les réseaux électriques de chaque pays et au Canada, de chaque province. Nous choisissons donc Ontario.
Il faut aussi tenir compte des pertes d'électricité entre la centrale électrique et les consommateurs, les pertes de transport et de distribution que l'on peut estimer, disons, à 8%. Ces pertes augmentent d'autant le facteur d'émissions du point de vue du consommateur. Mais la production de l'éolienne subit aussi des pertes de transport et de distribution. Pour une comparaison équitable, RETScreen considère que la production de l'éolienne sera soumise aux mêmes pertes qu'une centrale conventionnelle sur le réseau principal. Donc, en réalité, ce facteur, dans cette application, n'affecte pas les résultats de réductions d'émissions.
L'éolienne réduit donc les émissions de GES d'environ 1 000 tonnes de CO2 équivalent par année. Est-ce beaucoup? RETScreen nous permet d'apprécier l'ordre de grandeur de ce résultat au moyen d'un petit calculateur d'équivalences : ces réductions de GES sont équivalentes en moyenne à 213 automobiles et camions légers que l'on aurait retirés de la route pendant une année ou encore, comme autre exemple, à la quantité de gaz carbonique absorbé annuellement par 360 hectares de forêts.
Maintenant, est-ce que est le crédit de 15 $ pour l'évitement d'une tonne de GES est plus avantageux que le crédit pour énergie renouvelable de 1 ¢/kWh? Pour répondre à cette question, nous enlevons le surcoût de 1 ¢/kWh au prix de vente de l'électricité et ajoutons la valeur du crédit de 15$ par tonne. Le TRI passe alors à 17,0 %, une valeur inférieure à celle obtenue avec le crédit pour énergie renouvelable. En revanche, si notre projet avait été en Alberta, une province où l'électricité est produite en grande partie à partir de charbon plutôt qu'à partir de nucléaire et d'hydroélectricité comme en Ontario, le TRI du projet aurait été de 19,2 %. Le crédit pour réduction d'émissions de GES aurait été dans cette province plus intéressant que le crédit pour énergie renouvelable.
Jusqu'à présent, nous avons réduit l'analyse de rendement de l'éolienne à un simple facteur d'utilisation. Il est souvent difficile de connaître cette valeur. Il se peut aussi que nous voulions déterminer quelles variables peuvent affecter le facteur d'utilisation. Nous avons alors besoin de passer à un niveau plus détaillé d'analyse énergétique. Tout comme on avait choisi comme Type d'analyse la Méthode 1 dans la feuille Démarrer, dans ce cas-ci, comme c'est uniquement au niveau du Modèle énergétique que l'on veut plus de détails on va passer à un niveau plus détaillé uniquement dans le haut de la section Modèle énergétique en choisissant parmi les options de Méthode 1, 2 ou 3. Nous avons utilisé la Méthode 1 qui utilise uniquement le facteur d'utilisation. Choisissons maintenant la Méthode 2. Il nous faut maintenant fournir les données de la vitesse moyenne annuelle du vent et de la courbe de puissance de l'éolienne utilisée. Si on avait voulu utiliser un niveau d'analyse encore plus détaillé, avec des moyennes mensuelles de vitesse du vent et des tarifs d'électricité variables selon la saison, on aurait utilisé la Méthode 3.
DIAPOSITIVE 11 : Cartes et atlas des vents
À la différence des autres données climatiques, RETScreen ne transfère pas automatiquement la vitesse du vent dans la feuille de calcul à partir de la base de données. C'est intentionnel : de faibles variations de la vitesse du vent ont un impact considérable sur l'énergie produite par une éolienne. Pour minimiser les erreurs d'analyse, il est essentiel d'utiliser les valeurs de vitesses du vent les plus fiables possibles. Les valeurs mesurées par des stations météorologiques au sol et même des mesures par satellites peuvent ne pas être représentatives. C'est pourquoi RETScreen propose un accès internet à des cartes qui dressent un bilan de la ressource éolienne. Pour ce projet, nous choisissons l'Atlas des vents de l'Ontario, effectuons un zoom sur Toronto et cherchons la vitesse du vent à une hauteur de 80 à 100 m, la hauteur vers laquelle se situe l'axe de rotation de l'éolienne.
Quelques fois, il n'est pas évident de comprendre quelle valeur doit être indiquée dans une cellule. Par exemple, quand on nous demande de préciser le coefficient de cisaillement du vent, on peut ne pas savoir de quoi il s'agit et encore moins quelle valeur indiquer. Une fois positionné sur cette cellule, il est possible de consulter le Manuel d'aide en ligne (en cliquant sur le symbole Point d'interrogation) qui nous donne la définition de ce coefficient et nous guide sur la valeur que l'on peut estimer.
En activant l'hyperlien « Voir la base de données de produits » on peut accéder aux caractéristiques d'un grand nombre de modèles d'éoliennes de la base de données de produits RETScreen. En ouvrant cette base de données, il est possible de coller directement dans le modèle RETScreen les caractéristiques des éoliennes, incluant leur courbe de puissance. Il suffit pour cela de cliquer sur le bouton vert identifié d'une coche. On remarque qu'il existe aussi un bouton qui permet d'accéder au site web d'un fabricant donné, ce qui permet à l'utilisateur d'accéder à plus d'information de nature commerciale ou de contacter directement le fabricant.
Après avoir collé les données permettant d'établir la courbe de puissance de l'éolienne choisie, l'utilisateur a la possibilité d'en changer les valeurs, ou encore d'en cacher les valeurs après avoir cliqué une deuxième fois sur « Afficher information ».
En utilisant les données de vitesses du vent à Toronto, on se rend compte que RETScreen établit que le facteur d'utilisation de l'éolienne est maintenant de 25,2 % au lieu de 23 %. Cela fait grimper le TRI à 19 %. Maintenant que l'on voit que le projet est plutôt prometteur, il vaut la peine d'y investir plus de temps et d'efforts pour détailler son analyse. En revenant à la feuille Démarrer, nous allons choisir la Méthode 2 comme Type d'analyse. De nouvelles feuilles de calculs détaillés vont apparaître pour pousser plus à fond et raffiner notre analyse des coûts, des émissions, et le montage financier du projet.
En ce qui concerne les coûts, nous n'allons plus nous contenter d'un estimé budgétaire global de 2 000 $/kW de capacité installée, mais nous allons plutôt dresser un liste de coûts équipement par équipement, étape par étape du projet. Ici encore, RETScreen nous propose 2 méthodes d'analyse, une simplifiée et une autre demandant de dresser une liste plus détaillée des coûts.
La feuille Analyse des émissions offre maintenant également 3 niveaux de détails d'analyse avec les Méthodes 1 à 3 qui permettent d'élargir le champ des hypothèses sur le type d'énergie primaire conventionnelle déplacée, ou encore sur l'évolution dans le temps de la proportion des modes de production d'électricité ainsi que de modifier les facteurs d'émissions standard proposés.
La feuille Analyse financière permet de prendre en compte séparément l'inflation et l'augmentation des coûts de l'énergie, d'inclure une analyse avant et après impôts, de tenir compte de la dépréciation du capital, d'éventuelles mesures incitatives ou subventions, ainsi que de changements futurs prévus des tarifs. RETScreen produit une liste plus complète d'indicateurs financiers permettant de juger de la viabilité financière du projet sous différents angles. De plus, la page Analyse de risques permet d'évaluer les aléas possibles. Ainsi, après avoir spécifié une plage de variations possibles de paramètres critiques du projet, il est possible de visualiser les fréquences de distribution d'un indicateur de rentabilité du projet comme le TRI après impôts sur les capitaux propres investis, et vérifier par exemple que dans 97,5 % des cas les résultats de cette valeur sont bien supérieurs à une seuil minimum acceptable que l'on a prédéterminé. Cette simulation de type « Monte-Carlo » a été ajoutée à RETScreen pour aider les prêteurs à réaliser leurs contrôles avant approbation de projet.
L'analyse réalisée peut être sauvegardée soit sous la forme d'un classeur Excel complet, soit sous la forme d'un fichier de dimension réduite. Dans ce dernier cas, il faut choisir l'option « Enregistrer sous le type RETScreen (*.ret) », et ensuite choisir un nouveau nom de fichier ou reprendre un ancien fichier.ret existant pour y ajouter le projet. Nous allons créer un nouveau fichier. Nous aurons la possibilité de le retrouver dans la base de données de projets.
La base de données de projets donne aussi accès à un grand échantillonnage de projets typiques. Par exemple, nous avons la possibilité de découvrir l'analyse d'un projet de valorisation des gaz d'enfouissement d'une décharge en Norvège. Ce projet utilise un des nombreux outils offerts par RETScreen, l'outil de calcul de la production de gaz d'enfouissement.
Nous pouvons sauvegarder ce projet dans le dossier .ret que nous venons juste de créer. Chaque dossier peut contenir de nombreux projets. Par exemple, un seul dossier peut contenir différents scénarios d'un même projet, la même analyse répétée avec des équipements différents, ou différentes analyses pour un même client. En un mot, RETScreen permet aux utilisateurs d'enregistrer et d'organiser les résultats de leurs analyses de la manière qu'ils désirent.
DIAPOSITIVE 12 et 13
Tel que mentionné plus tôt, RETScreen fonctionne dans plusieurs langues. Il se peut qu'une société japonaise s'intéresse à un projet de biogaz dans une décharge en Norvège. On peut convertir instantanément en japonais l'analyse RETScreen, d'un simple clic dans la feuille Démarrer. Il se peut ensuite que des allemands soient impliqués dans le montage financier du projet. Un autre clic, et ces derniers peuvent partager les informations déjà échangées entre les norvégiens et les japonais.
DIAPOSITIVE 14 : Logiciel RETScreen : Nombre cumulé d'utilisateurs
La facilité d'utilisation et les performances de RETScreen ont eu comme résultat qu'un nombre très important d'utilisateurs se sont ajoutés année après année à travers le monde. Début 2008, il y avait plus de 145 000 utilisateurs provenant de 222 pays. Chaque semaine, pas moins de 900 nouveaux utilisateurs téléchargent RETScreen. Au Canada seulement, il y a plus de 30 000 utilisateurs dont des ingénieurs, des architectes, des cadres supérieurs et des enseignants. D'ici une dizaine d'années, RETScreen prévoit avoir aidé plus d'1 million d'utilisateurs dans la réalisation de projets d'énergie propre.
RETScreen 4 est une évolution très importante de cet outil qui permet de juger rapidement si un projet potentiel d'énergie propre est suffisamment prometteur pour être étudié plus à fond. Cet exposé présente RETScreen 4 en mettant l'accent sur ses nouvelles fonctions et caractéristiques. Il permet aussi de mieux comprendre l'approche RETScreen d'analyse de projets.
DIAPOSITIVE 2 : Nouvelles fonctions et caractéristiques de RETScreen 4
Les nouveautés de RETScreen 4 portent essentiellement sur 6 points importants :
Tout d'abord, RETScreen ne se limite plus maintenant aux énergies renouvelables et à la cogénération : il touche une large gamme de mesures d'efficacité énergétique. Le modèle Mesures d'efficacité énergétique permet d'assister la conception de nouveaux bâtiments ou les audits énergétiques de bâtiments existants qu'il s'agisse d'une simple maison individuelle ou d'un vaste complexe industriel en passant par les bâtiments commerciaux et institutionnels. Les mesures analysées concernent aussi les procédés industriels.
Deuxièmement, RETScreen 4 intègre maintenant plus de données climatiques mondiales, le nombre de stations de référence de mesures terrestres étant passé de 1 000 à 4 700. De plus, grâce à sa collaboration continue avec la NASA, RETScreen bénéficie pour les autres endroits encore non couverts, des résultats découlant de plus de 20 ans d'observations par satellite. Ces données sont maintenant directement accessibles à partir de l'outil RETScreen : l'utilisateur n'a plus besoin de recopier lui même dans le chiffrier les données du site web de la NASA.
Une troisième évolution très importante de RETScreen 4 est l'intégration dans un même chiffrier de tous les anciens modèles différents qui s'adressaient à des technologies différentes. Maintenant, on a accès, à partir du même classeur de feuilles de calculs, à toutes les technologies d'énergies renouvelables et de cogénération auparavant disponibles, en plus des mesures d'efficacité énergétique.
Comme quatrième point, RETScreen 4 permet maintenant aux utilisateurs d'ajouter leurs propres projets à une base de données intégrée à l'outil d'un grand nombre de projets qui peuvent servir de modèles de départ d'analyse. Plus d'une centaine de ces projets sont accompagnés d'une description du projet réellement réalisé, de leur analyse avec RETScreen et d'une mise en situation si on avait eu à démarrer ces analyses avant de réaliser le projet. Les solutions sont accessibles directement à partir de la base de données, la description et la mise en situation sont accessibles à partir du manuel d'aide en ligne. Ces études de cas permettent de bien comprendre les applications des différentes technologies d'énergie propre et comment utiliser RETScreen. La base de données comprend également des modèles, c'est à dire des analyses qui permettent d'avoir les feuilles de calcul pré-remplies avec des valeurs typiques d'une gamme de projets représentatifs. Ces modèles facilitent un démarrage plus rapide d'une analyse car il suffit d'ajuster les valeurs proposées en fonction du projet à analyser plutôt que de partir d'une feuille de calcul vierge.
Une cinquième amélioration dans RETScreen 4 est la possibilité de sauvegarder les analyses dans un format de fichier plus compact « .ret ». Un fichier .ret est essentiellement une base de données de projets définis par l'utilisateur qui comprend les données d'une ou plusieurs variantes d'un projet. Avec les versions précédentes de RETScreen, il fallait sauvegarder intégralement le classeur Excel de feuilles de calculs, ce qui pouvait donner des fichiers atteignant une taille de 10 MB. Les nouveaux fichiers .ret peuvent être aussi petits que 10 kB ce qui facilite l'échange d'analyses par courriel. De plus, un fichier .ret est découplé du logiciel lui-même, ce qui permettra de le réutiliser dans les futures versions de RETScreen sans avoir à rentrer à nouveau à la main les données du projet analysé avec une version plus ancienne.
Enfin, RETScreen est maintenant disponible dans plusieurs langues qui rejoignent les 2/3 de la population mondiale. D'un simple clic de souris, l'interface de RETScreen permet de passer d'une langue à une autre. Les partenaires internationaux collaborant à un même projet peuvent donc travailler chacun dans leur propre langue sur un même fichier .ret qu'ils partagent.
DIAPOSITIVE 3 : Analyse de projets
La partie de couleur sombre du mur de ce bâtiment est un système de chauffage solaire de l'air. Il s'agit d'un parement de façade muni de multiples petites perforations au travers desquelles passe l'air neuf de ventilation extérieur aspiré par une prise d'air derrière le mur. L'air neuf venant de l'extérieur se réchauffe au contact de la plaque exposée au rayonnement solaire, réduisant d'autant la consommation d'énergie nécessaire pour l'amener à une température confortable.
Quand ce projet a été proposé, on n'avait aucune idée de sa rentabilité. Comme dans bien des projets d'énergie propre, bien des données étaient inconnues et devaient être considérées.
A commencer par la disponibilité de la ressource. Il fallait mettre la main sur des données de température et d'ensoleillement, puis être capable de convertir ces dernières en énergie incidente dans le plan du mur captant l'énergie solaire.
Deuxièmement, il fallait estimer le rendement des équipements. Dans le cas d'un mur solaire, les économies d'énergie pour le préchauffage d'air neuf dépendent de l'efficacité avec laquelle le capteur absorbe le rayonnement, du débit d'air et des besoins de ventilation.
En troisième point, il fallait estimer les coûts du projet. Ils comprennent non seulement les coûts du capteur solaire, des ventilateurs et des conduits additionnels éventuels, mais aussi ceux de leur installation.
Comme quatrième étape, il ne faut pas oublier les crédits du projet de référence, c'est à dire les coûts qu'il aurait fallu engager de toute façon si on n'avait pas réalisé le projet d'énergie propre. En déduisant ces crédits, on obtient le coût net du projet d'énergie propre, c'est à dire les coûts additionnels associés à l'utilisation d'énergie propre. Par exemple, dans le cas d'un projet de chauffage solaire de l'air, on doit déduire des coûts du mur solaire les coûts du parement de façade qu'il aurait fallu de toute façon installer sur le mur du bâtiment. Ces derniers coûts forment les « crédits du projet de référence ».
Finalement, des coûts annuels et périodiques doivent être pris en compte. Ils comprennent les coûts associés à l'entretien et à l'exploitation des équipements, mais aussi des coûts périodiques prévisibles, par exemple le remplacement de registres de ventilation tous les 10 ans. Ici encore, il ne faut tenir compte que des coûts additionnels. Il ne faut pas oublier de retirer des coûts annuels et périodiques du projet solaire des coûts qui seraient engagés par le projet conventionnel de ventilation, indépendamment de la consommation d'énergie.
On voit donc que même pour un projet aussi simple, il y a beaucoup de paramètres à considérer dans une analyse de projet. L'intérêt de RETScreen est de fournir un cadre d'étude qui circonscrit toutes ces considérations.
DIAPOSITIVE 4 : Comment RETScreen est utile à l'analyse d'un projet
Cette diapositive illustre une rétrospective de la Banque mondiale sur les coûts réels et estimés d'une cinquantaine de projets hydroélectriques. Au début d'un projet, l'estimation de son coût final est encore très imprécise mais il y a encore très peu de coûts engagés dans cette première estimation. Au cours des différentes étapes du projet, il est possible de connaître de plus en plus précisément son coût final mais il faut pour cela engager de plus en plus de ressources en études et en analyses. Par exemple, au niveau de l'étude préliminaire de faisabilité, on estime les coûts réels du projet à seulement ± 40 à 50%, et il faut attendre le résultat des appels d'offres pour avoir une incertitude éventuellement inférieure à ± 5%.
On constate que s'il existe de nombreux outils sophistiqués d'aide à la conception et à l'estimation détaillées des coûts d'un projet, il n'en est pas de même pour aider à estimer l'intérêt d'un projet au tout début de son processus d'analyse. Cela a comme conséquence que les analyses de faisabilité sont coûteuses et demandent du temps même si on en est encore à une étape très préliminaire du projet. A ce stade, il ne s'agit pas de chercher à avoir plus de précision dans les calculs; ce dont on a besoin c'est d'un outil qui nous permet d'évaluer facilement et rapidement un grand nombre d'options afin d'identifier celles qui sont les plus prometteuses au plan énergétique et au plan financier.
C'est pour répondre à ce besoin que RETScreen a été développé. Ce n'est pas outil de conception, c'est un outil d'aide à la décision qui permet la réalisation d'études préliminaires de faisabilité qui, sont en fait des études de faisabilité. Trois objectifs sont atteints avec RETScreen :
Une meilleure précision des estimations.
Une réalisation plus rapide des analyses de projets.
Et, ce qui est le plus important, une réduction du coût de ces analyses, ce qui permet, à l'intérieur d'un même budget de considérer un plus grand nombre d'options et augmente donc les chances d'identifier les plus prometteuses. De plus, on permet aux technologies d'énergie propre de ne plus être seulement des options idéalement à considérer et reléguées à des projets de démonstration mais de devenir des options réellement considérées au moment de décider de projets courants.
DIAPOSITIVE 5 : Analyse financière
Les paramètres financiers utilisés dans une analyse ont souvent un impact aussi important sur la viabilité d'un projet que son coût initial et la quantité d'énergie qu'il permet de produire ou d'économiser.
Un paramètre important est la valeur de l'énergie conventionnelle qui n'est pas utilisée : si elle est plus élevée, les technologies d'énergie propre donnent de meilleurs retours sur investissement. Dans RETScreen le terme « Coût en combustible - Cas de référence » désigne le coût de fourniture en énergie conventionnelle. Cela peut être du mazout ou du gaz naturel dans le cas du projet de chauffage solaire de l'air mentionné plus tôt. On remarque que RETScreen se permet un abus de langage en considérant l'électricité comme un « combustible ». Dans le cas d'un projet éolien, le coût du combustible du cas de référence peut être le prix auquel peut être vendue l'énergie produite par le projet éolien dans le cadre d'un contrat de vente d'électricité.
Le ratio d'endettement est la portion du projet qui est financée par un emprunt. Ce paramètre, tout comme le taux d'intérêt et la durée de l'emprunt peut considérablement affecter la rentabilité du projet.
Il faut aussi tenir compte des taxes de vente et de l'impôt sur le revenu. Les projets d'efficacité énergétique réduisent les frais d'exploitation et augmentent donc les bénéfices et par conséquence l'impôt sur les revenus d'une organisation qui y est soumise.
Les considérations environnementales sont souvent un critère décisif important dans un projet d'énergie propre. Ainsi, le choix du combustible et de la technologie du cas de référence ont une très grande importance dans le calcul des réductions d'émissions de gaz à effet de serre. Par exemple, si le projet d'énergie propre évite une consommation d'énergie produite à partir de charbon il générera plus de bénéfices environnementaux que s'il remplace de l'énergie produite à partir de gaz naturel avec une technologie performante. Cette considération peut se traduire en revenus financiers différents lorsque des subventions, des crédits pour énergie renouvelable ou pour réduction d'émissions de gaz à effet de serre sont disponibles.
Finalement, il n'existe pas un seul critère permettant de décider si un projet est rentable ou non : selon les décideurs et de quel côté ils se situent par rapport au projet des critères différents sont utilisés. Une entreprise pour laquelle disposer de liquidités sont importantes peut vouloir des projets ayant un retour simple inférieur à un an; un investisseur, un taux de rendement interne sur les capitaux propres investis supérieur à 18%, une autre société, une valeur actualisée nette positive avec un taux d'actualisation de 12% et enfin un promoteur éolien un prix de revient de l'électricité produite inférieur à 5,5 ¢/kWh. RETScreen permet d'obtenir automatiquement toutes ces informations.
DIAPOSITIVE 6 : Options de financement
Regardons plus en détail l'impact du financement sur la rentabilité d'un projet. Nous en profiterons pour constater les lacunes de l'un des indicateurs financiers les plus couramment utilisé : le temps de retour simple sur investissement.
Prenons un grand bâtiment (ou une industrie) qui consomme annuellement 1 million de m³ de gaz naturel à un coût de 0,40 $/m³; ses coûts annuels en combustible sont donc de 400 000 $. Une mesure d'efficacité énergétique installée au coût de 300 000 $ réduit la consommation de gaz naturel de 25%; elle génère donc des économies annuelles de 100 000 $. On estime que les coûts de l'énergie augmentent de 2% par année pendant les 20 ans de durée de vie du projet. Ce projet est-il rentable ?
Ce tableau montre qu'il n'y a pas simplement une seule bonne réponse : tout dépend comment le projet est financé et de la définition d'un projet rentable pour celui qui prend la décision.
Tout d'abord, on voit que la période de retour simple de l'investissement de 300 000 $, c'est à dire le temps au bout duquel les économies annuelles de 100 000 $ ont permis de rembourser ce capital est de 3 ans. Beaucoup d'entreprises considéreraient ce temps comme trop long. Cependant si on regarde le taux de rendement interne de cet investissement sur sa durée de vie, c'est à dire les intérêts annuels que cet investissement génère, on voit que ce projet est au contraire très avantageux puisque le taux de rendement interne se situe entre 12 et 92%, un rendement de loin bien supérieur que la plupart des portefeuilles de placement. Le temps de retour simple, même s'il est essentiel pour des organisations devant avoir un fort taux de roulement des fonds, est une méthode d'analyse qui rejette souvent d'excellentes occasions d'investissement.
Le temps de retour simple ne permet pas non plus d'évaluer l'impact de différentes méthodes de financement du projet comme le fait par exemple le taux de rendement interne ou TRI. Dans la colonne identifiée « Comptant », le projet est intégralement financé à l'interne; en d'autres termes, il n'y a aucun emprunt. Dans les deux colonnes suivantes, 70% des coûts du projet sont empruntés et 30%, ou 90 000 $, proviennent de fonds propres. À la ligne « TRI avant impôts - capitaux propres », on voit que ce mode de financement devient très avantageux. Cela s'explique par le fait que le promoteur réduit son investissement personnel de 70% tout en conservant 100% des économies d'énergie générées par l'investissement total.
En augmentant la durée de l'emprunt, comme on le voit dans la colonne centrale, le projet devient encore plus rentable car le promoteur retire plus rapidement des bénéfices plus importants du projet.
Une autre méthode d'évaluation de l'impact du financement est de regarder le temps de retour sur les capitaux propres qui est le temps nécessaire pour rembourser les capitaux propres investis à partir des revenus avant impôts générés par le projet, qui tiennent compte des remboursements de la dette et de l'inflation. Quand un équipement est loué ou fourni par une compagnie tiers dans le cadre d'un contrat de service énergétique, il n'y a aucun capital propre investi et le temps de retour sur capitaux propres est instantané. Ces méthodes d'acquisition sont donc considérées comme étant parmi les plus avantageuses. Quant au TRI relatif aux actifs (le taux de rendement interne calculé sur la valeur de 300 000 $ des actifs), il montre qu'en fait l'achat des équipements est plus avantageux que les options précédentes. Et bien sûr, si on ne regarde que le temps de retour simple, la plupart des compagnies rejetteraient toute suggestion d'aller dans le sens de ce projet.
DIAPOSITIVE 7 : Une analyse en cinq étapes
RETScreen 4 propose une analyse standard en cinq étapes utilisant le logiciel bien connu Microsoft Excel comme interface conviviale. RETScreen complète les capacités et la flexibilité de Excel au moyen de plusieurs milliers de lignes de codes de programmation supplémentaire.
À l'ouverture de RETScreen, c'est la feuille Démarrer qui apparaît. L'utilisateur y indique le nom et le type de projet, mais y choisit aussi la langue, les devises et les unités dans lesquelles il désire travailler ainsi que les données climatiques du lieu du projet. L'utilisateur a le choix de 2 méthodes d'analyse : la « Méthode 1 » est une feuille de calcul simplifiée unique alors que la « Méthode 2 » propose une approche plus détaillée. C'est ensuite que commence l'analyse RETScreen en cinq étapes.
En premier, le modèle énergétique va évaluer les bénéfices énergétiques du projet proposé par rapport à un projet conventionnel de référence pour le même besoin. En second lieu, on évalue les coûts additionnels du projet proposé d'énergie propre par rapport au projet de référence. La troisième étape est optionnelle; il s'agit de calculer les réductions d'émissions de gaz à effet de serre (GES), selon une méthode standard développée en collaboration avec le Programme des Nations-Unies pour l'environnement et le Fonds prototype du carbone de la Banque mondiale. En quatrième étape, on dresse le sommaire financier du projet. C'est dans cette partie que l'on découvre si le projet est financièrement intéressant ou non, compte-tenu des flux monétaires, des taxes et impôts, des subventions et des crédits pour réductions d'émissions de GES, par exemple. Enfin, une dernière étape propose une analyse de sensibilité et une analyse de risques. Ces analyses montrent comment les variations de certains paramètres affectent la rentabilité du projet, au moyen notamment d'une simulation de type « Monte Carlo » qui consiste à effectuer 500 analyses différentes en combinant et en faisant varier aléatoirement les paramètres critiques à l'intérieur de leurs plages probables prédéterminées de variation.
En plus de la base RETScreen de données climatiques présentée plus tôt, il y a une base de données de produits comptant plus de 7 000 équipements d'énergie propre comprenant aussi bien des éoliennes que des piles à combustible. Un manuel d'aide en ligne de plus de 1 000 pages assiste l'utilisateur et lui permet de se familiariser aves les technologies d'énergie propre. Un ensemble d'outils effectuent des calculs d'ingénierie détaillée directement applicables à RETScreen : par exemple, pour dimensionner l'échangeur enfoui dans le sol d'une pompe à chaleur géothermique, pour estimer les performances thermiques de l'enveloppe d'un bâtiment, ou encore pour convertir des unités, calculer des valeurs thermodynamiques de la vapeur, des équivalents d'émissions de GES, et plus encore.
En plus du logiciel, RETScreen met en ligne des outils didactiques à la disposition de tous : une cours complet de formation à distance, du matériel de formation en plusieurs langues, et un manuel détaillé d'ingénierie qui présente les différents algorithmes utilisés dans RETScreen, des informations de base sur les différentes technologies d'énergie propre, des études de cas et des liens d'accès à des outils d'évaluation de la ressource comme des cartes des vents.
DIAPOSITIVE 8 : EcoAction et autres programmes gouvernementaux
Au Canada, RETScreen fait partie des contributions du Gouvernement fédéral à la lutte aux changements climatiques et à la protection de l'environnement. Le programme EcoAction offre des mesures incitatives, des outils et des conseils qui vont au-delà de la portée de RETScreen. Consulter le site web de EcoAction pour plus d'information.
DIAPOSITIVE 9 : Exemple d'un projet éolien
Familiarisons-nous avec RETScreen en l'utilisant pour comparer deux scénarios d'un même projet. Le projet en question est une éolienne de 2 MW qui serait installée au bord du lac à Toronto tout comme l'éolienne que l'on voit sur cette photo. Selon l'expérience acquise d'autres projets, on peut estimer le facteur d'utilisation de la capacité installée à 23%. Cela signifie que la distribution et la force des vents sont telles que l'on peut estimer que sur les 8 760 h d'une année l'éolienne produit l'équivalent de 23% de sa capacité maximale de 2 MW. Les coûts d'une telle éolienne, installation comprise, sont estimés à 2 000 $/kW. Dans un premier scénario, on veut savoir si le projet est rentable si on est capable de vendre l'électricité produite à 11 ¢/kWh. Dans un second scénario, on cherche à savoir quelle est, parmi 2 mesures incitatives, celle qui est la plus avantageuse pour le projet : un crédit pour production d'énergie renouvelable de 1 ¢/kWh ou un crédit de 15 $ par tonne évitée d'émissions de gaz à effet de serre ?
DIAPOSITIVE 10 : Démonstration du logiciel
Ouvrons le fichier .ret qui correspond au premier scénario du projet. La page Démarrer apparaît en format Excel. Une fenêtre offrant différents menus, identifiée RETScreen, apparaît et on peut la faire glisser parmi les barres de menu de Excel. Cette fenêtre à choix multiples permet d'avoir un accès direct au manuel d'aide en ligne; aux bases de données de produits, climatiques, d'hydrologie et de projets, mais aussi à des liens d'aide RETScreen disponibles via internet. On peut aussi avoir directement accès à ces ressources quand elles sont nécessaires à des étapes précises de l'analyse RETScreen, au moyen d'hyperliens qui apparaissent en caractères soulignés bleus.
Les cellules de RETScreen ont un code de couleurs. Les premières cellules de la page Démarrer servent uniquement à identifier le projet par son nom et l'endroit de sa réalisation; elles n'ont aucun rôle dans les calculs. Dans RETScreen, de telles cellules qui sont juste pour de l'information, apparaissent sur fond gris. Les cellules qui ont un fond jaune sont celles dans lesquelles l'utilisateur a besoin d'inscrire des données utiles aux calculs. Celles qui ont un fond bleu aussi, mais cette couleur indique que les données nécessaires peuvent être extraites des bases de données. Les cellules qui restent en blanc sont les résultats des calculs de RETScreen. Ce sont seulement les cellules qui ont un fond gris, jaune ou bleu qui peuvent être modifiées par l'utilisateur; les cellules en blanc ne le peuvent pas.
Plusieurs cellules offrent des menus déroulants. Pour la cellule Type de projet, on a le choix parmi Mesures d'efficacité énergétique, Production d'électricité, Production de chaleur, Production de froid et plusieurs combinaisons de celles-ci. Dans le cas du projet d'éolienne, il s'agit de production d'électricité. A la cellule en-dessous, on a accès à un autre menu déroulant qui nous demande de choisir parmi une foule de technologies allant du photovoltaïque aux usines marémotrices en passant par les turbines à gaz à cycle combiné. Une seule et même feuille de RETScreen 4 vous permet d'avoir accès à toutes ces technologies.
En cliquant sur la case « Afficher paramètres », on fait apparaître l'ensemble des cellules qui permettent de choisir la langue d'affichage du modèle, la langue du manuel d'aide en ligne, la devise et le système d'unités dans lesquelles les résultats du modèle seront présentés. En ce qui concerne les données entrées par l'utilisateur, le modèle offre la possibilité de choisir des unités différentes à chaque fois qu'elles sont demandées.
La base de données climatiques contient les valeurs annuelles ou mensuelles des paramètres qui sont spécifiquement utiles à l'analyse de performances selon le type de projet et de technologies retenus. Ici aussi, l'utilisateur a le choix du système d'unités.
Les données des régions peuplées du monde sont couvertes par des bases de données provenant de stations météorologiques au sol, mais parfois de satellites ou une combinaison des deux. La provenance des données est indiquée dans la colonne « Source ». La localisation des stations météorologiques est indiquée dans le manuel d'aide en ligne auquel on peut avoir accès en cliquant, par exemple, le bouton avec le symbole « point d'interrogation » qui se trouve en bas à droite de la fenêtre.
Une fois que l'on a choisi une localisation des sources de données et que l'on veut que celles-ci soient importées dans le modèle pour s'appliquer aux calculs, il est important de ne pas oublier de cliquer sur le bouton vert identifié d'une coche. L'utilisateur peut non seulement voir mais aussi modifier ces données en cliquant le bouton « Afficher information ».
Pour en revenir à notre exemple de projet d'éolienne qui en est à un stade très préliminaire, nous voulons pouvoir réaliser une analyse simple et rapide. C'est pourquoi nous utilisons la Méthode 1 comme type d'analyse. En choisissant la Méthode 2, un plus grand nombre d'onglets vont apparaître au bas de l'écran; ces onglets donnent accès à des feuilles de calculs plus détaillées.
Cliquons maintenant sur l'onglet Modèle énergétique et procédons à notre analyse. Nous entrons la valeur de la puissance nominale de l'éolienne, sa « capacité électrique », soit 2 000 kW, puis le facteur d'utilisation de 23%. RETScreen nous indique alors que l'éolienne produira un peu plus de 4 GWh par année.
Nous entrons ensuite le coût, installation comprise, du projet, soit 4 M $, puis la valeur de 0,11 $/kWh de l'électricité qui sera vendue, un taux d'inflation de 3 % et une durée de vie du projet de 25 ans. Nous prenons comme hypothèse que le projet sera financé à 70% par un emprunt de 15 ans à un taux d'intérêt de 8%.
Et voilà, c'est tout pour une analyse de type Méthode 1! RETScreen nous donne maintenant accès à une analyse financière simplifiée de la viabilité financière de notre projet d'éolienne. À droite, on trouve le diagramme des flux monétaires cumulés qui montre que les revenus compensent les paiements pour rembourser l'emprunt; après 15 ans, une fois l'emprunt remboursé, la courbe des gains annuels cumulés augmente plus rapidement. Le TRI avant impôt des capitaux propres est de 16,1%, un placement à un très bon rendement à côté duquel on passe si on ne considère que le retour simple sur investissement qui est de 10 ans.
Qu'est-ce qui pourrait encore améliorer la rentabilité de notre projet : un crédit pour production d'énergie renouvelable de 1 ¢/kWh ou un crédit de 15 $ par tonne évitée d'émissions de gaz à effet de serre?
La première option est tout simplement évaluée en ajoutant 10 $ au prix du MWh vendu que l'on avait établi à 110 $/MWh; pour afficher ces valeurs en $/kWh, on utilise la fonction « Afficher d'autres unités » en cochant le bouton tout en haut à droite de la feuille. Le TRI avant impôt des capitaux propres passe de 16,1% à 18,8%.
Pour analyser la deuxième option, on doit procéder à une analyse des réductions d'émissions de gaz à effet de serre, qui apparaît sous une forme simplifiée quand on clique la case appropriée. L'utilisateur doit indiquer au modèle un facteur d'émissions représentatif du cas de référence, c'est à dire le nombre de tonnes de CO2 équivalent émises pour produire de façon conventionnelle 1 MWh d'électricité. Pour choisir le bon facteur d'émissions, il faut savoir évaluer quel type de centrale électrique n'aura pas à produire l'électricité produite par l'éolienne; en d'autres termes, d'où provient l'électricité déplacée par l'éolienne? RETScreen nous aide à répondre à cette question car il propose une liste des émissions moyennes relâchées par les réseaux électriques de chaque pays et au Canada, de chaque province. Nous choisissons donc Ontario.
Il faut aussi tenir compte des pertes d'électricité entre la centrale électrique et les consommateurs, les pertes de transport et de distribution que l'on peut estimer, disons, à 8%. Ces pertes augmentent d'autant le facteur d'émissions du point de vue du consommateur. Mais la production de l'éolienne subit aussi des pertes de transport et de distribution. Pour une comparaison équitable, RETScreen considère que la production de l'éolienne sera soumise aux mêmes pertes qu'une centrale conventionnelle sur le réseau principal. Donc, en réalité, ce facteur, dans cette application, n'affecte pas les résultats de réductions d'émissions.
L'éolienne réduit donc les émissions de GES d'environ 1 000 tonnes de CO2 équivalent par année. Est-ce beaucoup? RETScreen nous permet d'apprécier l'ordre de grandeur de ce résultat au moyen d'un petit calculateur d'équivalences : ces réductions de GES sont équivalentes en moyenne à 213 automobiles et camions légers que l'on aurait retirés de la route pendant une année ou encore, comme autre exemple, à la quantité de gaz carbonique absorbé annuellement par 360 hectares de forêts.
Maintenant, est-ce que est le crédit de 15 $ pour l'évitement d'une tonne de GES est plus avantageux que le crédit pour énergie renouvelable de 1 ¢/kWh? Pour répondre à cette question, nous enlevons le surcoût de 1 ¢/kWh au prix de vente de l'électricité et ajoutons la valeur du crédit de 15$ par tonne. Le TRI passe alors à 17,0 %, une valeur inférieure à celle obtenue avec le crédit pour énergie renouvelable. En revanche, si notre projet avait été en Alberta, une province où l'électricité est produite en grande partie à partir de charbon plutôt qu'à partir de nucléaire et d'hydroélectricité comme en Ontario, le TRI du projet aurait été de 19,2 %. Le crédit pour réduction d'émissions de GES aurait été dans cette province plus intéressant que le crédit pour énergie renouvelable.
Jusqu'à présent, nous avons réduit l'analyse de rendement de l'éolienne à un simple facteur d'utilisation. Il est souvent difficile de connaître cette valeur. Il se peut aussi que nous voulions déterminer quelles variables peuvent affecter le facteur d'utilisation. Nous avons alors besoin de passer à un niveau plus détaillé d'analyse énergétique. Tout comme on avait choisi comme Type d'analyse la Méthode 1 dans la feuille Démarrer, dans ce cas-ci, comme c'est uniquement au niveau du Modèle énergétique que l'on veut plus de détails on va passer à un niveau plus détaillé uniquement dans le haut de la section Modèle énergétique en choisissant parmi les options de Méthode 1, 2 ou 3. Nous avons utilisé la Méthode 1 qui utilise uniquement le facteur d'utilisation. Choisissons maintenant la Méthode 2. Il nous faut maintenant fournir les données de la vitesse moyenne annuelle du vent et de la courbe de puissance de l'éolienne utilisée. Si on avait voulu utiliser un niveau d'analyse encore plus détaillé, avec des moyennes mensuelles de vitesse du vent et des tarifs d'électricité variables selon la saison, on aurait utilisé la Méthode 3.
DIAPOSITIVE 11 : Cartes et atlas des vents
À la différence des autres données climatiques, RETScreen ne transfère pas automatiquement la vitesse du vent dans la feuille de calcul à partir de la base de données. C'est intentionnel : de faibles variations de la vitesse du vent ont un impact considérable sur l'énergie produite par une éolienne. Pour minimiser les erreurs d'analyse, il est essentiel d'utiliser les valeurs de vitesses du vent les plus fiables possibles. Les valeurs mesurées par des stations météorologiques au sol et même des mesures par satellites peuvent ne pas être représentatives. C'est pourquoi RETScreen propose un accès internet à des cartes qui dressent un bilan de la ressource éolienne. Pour ce projet, nous choisissons l'Atlas des vents de l'Ontario, effectuons un zoom sur Toronto et cherchons la vitesse du vent à une hauteur de 80 à 100 m, la hauteur vers laquelle se situe l'axe de rotation de l'éolienne.
Quelques fois, il n'est pas évident de comprendre quelle valeur doit être indiquée dans une cellule. Par exemple, quand on nous demande de préciser le coefficient de cisaillement du vent, on peut ne pas savoir de quoi il s'agit et encore moins quelle valeur indiquer. Une fois positionné sur cette cellule, il est possible de consulter le Manuel d'aide en ligne (en cliquant sur le symbole Point d'interrogation) qui nous donne la définition de ce coefficient et nous guide sur la valeur que l'on peut estimer.
En activant l'hyperlien « Voir la base de données de produits » on peut accéder aux caractéristiques d'un grand nombre de modèles d'éoliennes de la base de données de produits RETScreen. En ouvrant cette base de données, il est possible de coller directement dans le modèle RETScreen les caractéristiques des éoliennes, incluant leur courbe de puissance. Il suffit pour cela de cliquer sur le bouton vert identifié d'une coche. On remarque qu'il existe aussi un bouton qui permet d'accéder au site web d'un fabricant donné, ce qui permet à l'utilisateur d'accéder à plus d'information de nature commerciale ou de contacter directement le fabricant.
Après avoir collé les données permettant d'établir la courbe de puissance de l'éolienne choisie, l'utilisateur a la possibilité d'en changer les valeurs, ou encore d'en cacher les valeurs après avoir cliqué une deuxième fois sur « Afficher information ».
En utilisant les données de vitesses du vent à Toronto, on se rend compte que RETScreen établit que le facteur d'utilisation de l'éolienne est maintenant de 25,2 % au lieu de 23 %. Cela fait grimper le TRI à 19 %. Maintenant que l'on voit que le projet est plutôt prometteur, il vaut la peine d'y investir plus de temps et d'efforts pour détailler son analyse. En revenant à la feuille Démarrer, nous allons choisir la Méthode 2 comme Type d'analyse. De nouvelles feuilles de calculs détaillés vont apparaître pour pousser plus à fond et raffiner notre analyse des coûts, des émissions, et le montage financier du projet.
En ce qui concerne les coûts, nous n'allons plus nous contenter d'un estimé budgétaire global de 2 000 $/kW de capacité installée, mais nous allons plutôt dresser un liste de coûts équipement par équipement, étape par étape du projet. Ici encore, RETScreen nous propose 2 méthodes d'analyse, une simplifiée et une autre demandant de dresser une liste plus détaillée des coûts.
La feuille Analyse des émissions offre maintenant également 3 niveaux de détails d'analyse avec les Méthodes 1 à 3 qui permettent d'élargir le champ des hypothèses sur le type d'énergie primaire conventionnelle déplacée, ou encore sur l'évolution dans le temps de la proportion des modes de production d'électricité ainsi que de modifier les facteurs d'émissions standard proposés.
La feuille Analyse financière permet de prendre en compte séparément l'inflation et l'augmentation des coûts de l'énergie, d'inclure une analyse avant et après impôts, de tenir compte de la dépréciation du capital, d'éventuelles mesures incitatives ou subventions, ainsi que de changements futurs prévus des tarifs. RETScreen produit une liste plus complète d'indicateurs financiers permettant de juger de la viabilité financière du projet sous différents angles. De plus, la page Analyse de risques permet d'évaluer les aléas possibles. Ainsi, après avoir spécifié une plage de variations possibles de paramètres critiques du projet, il est possible de visualiser les fréquences de distribution d'un indicateur de rentabilité du projet comme le TRI après impôts sur les capitaux propres investis, et vérifier par exemple que dans 97,5 % des cas les résultats de cette valeur sont bien supérieurs à une seuil minimum acceptable que l'on a prédéterminé. Cette simulation de type « Monte-Carlo » a été ajoutée à RETScreen pour aider les prêteurs à réaliser leurs contrôles avant approbation de projet.
L'analyse réalisée peut être sauvegardée soit sous la forme d'un classeur Excel complet, soit sous la forme d'un fichier de dimension réduite. Dans ce dernier cas, il faut choisir l'option « Enregistrer sous le type RETScreen (*.ret) », et ensuite choisir un nouveau nom de fichier ou reprendre un ancien fichier.ret existant pour y ajouter le projet. Nous allons créer un nouveau fichier. Nous aurons la possibilité de le retrouver dans la base de données de projets.
La base de données de projets donne aussi accès à un grand échantillonnage de projets typiques. Par exemple, nous avons la possibilité de découvrir l'analyse d'un projet de valorisation des gaz d'enfouissement d'une décharge en Norvège. Ce projet utilise un des nombreux outils offerts par RETScreen, l'outil de calcul de la production de gaz d'enfouissement.
Nous pouvons sauvegarder ce projet dans le dossier .ret que nous venons juste de créer. Chaque dossier peut contenir de nombreux projets. Par exemple, un seul dossier peut contenir différents scénarios d'un même projet, la même analyse répétée avec des équipements différents, ou différentes analyses pour un même client. En un mot, RETScreen permet aux utilisateurs d'enregistrer et d'organiser les résultats de leurs analyses de la manière qu'ils désirent.
DIAPOSITIVE 12 et 13
Tel que mentionné plus tôt, RETScreen fonctionne dans plusieurs langues. Il se peut qu'une société japonaise s'intéresse à un projet de biogaz dans une décharge en Norvège. On peut convertir instantanément en japonais l'analyse RETScreen, d'un simple clic dans la feuille Démarrer. Il se peut ensuite que des allemands soient impliqués dans le montage financier du projet. Un autre clic, et ces derniers peuvent partager les informations déjà échangées entre les norvégiens et les japonais.
DIAPOSITIVE 14 : Logiciel RETScreen : Nombre cumulé d'utilisateurs
La facilité d'utilisation et les performances de RETScreen ont eu comme résultat qu'un nombre très important d'utilisateurs se sont ajoutés année après année à travers le monde. Début 2008, il y avait plus de 145 000 utilisateurs provenant de 222 pays. Chaque semaine, pas moins de 900 nouveaux utilisateurs téléchargent RETScreen. Au Canada seulement, il y a plus de 30 000 utilisateurs dont des ingénieurs, des architectes, des cadres supérieurs et des enseignants. D'ici une dizaine d'années, RETScreen prévoit avoir aidé plus d'1 million d'utilisateurs dans la réalisation de projets d'énergie propre.
