L'objectif de ce mémoire est de réaliser une étude de faisabilité technico-économique et une simulation annuelle des dépenses et des économies d'électricité de l'École de Technologie Supérieure avec et sans système solaire photovoltaïque, système de stockage d'énergie par batterie, d'incitations financières ou de réponse à la demande, en tenant compte des facteurs suivants: les tarifs d'électricité du Québec et de l'Ontario en 2017.
Six scénarios sont proposés et simulés dans un intervalle de 5 minutes avec les données de puissance électrique de l’ÉTS en 2017, l’irradiance solaire et la température de Montréal et l’ensemble des charges d’électricité du Québec et de l’Ontario pour un client de 5 MW comme l’ÉTS. Toutes les simulations ont été réalisées avec le logiciel MATLAB SimScape Power System, où chaque système a été analysé séparément et / ou ensemble, comme suit:
0) Scénario de base: L'ÉTS en Ontario et au Québec avec des tarifs standard d'électricité;
1) l’ÉTS en Ontario avec incitatif financier et au Québec avec réponse à la demande;
2) l'ÉTS en Ontario avec incitatif financier et de système photovoltaïque (150 kW) ainsi qu'au Québec avec les tarifs standards et de système photovoltaïque;
3) l'ÉTS en ON avec incitatif financier, de système photovoltaïque (150 kW) et des batteries (250 kW), ainsi qu'au QC avec la réponse à la demande, de système PV et des batteries;
4) ÉTS en Ontario avec incitatif financier et des batteries (250 kW) ainsi qu'au Québec avec réponse à la demande et des batteries;
5A / 5B) l’ÉTS en Ontario avec incitatif financier, des batteries avec tarification à l'utilisation (250 kW) (5A) et avec des panneaux photovoltaïques (150 kW) (5B);
6) l'ÉTS en ON avec incitatif financier, de système photovoltaïque (500 kW) et des batteries (250 kW), ainsi qu'au QC avec la réponse à la demande, de système PV et des batteries;
Premièrement, la simulation a montré que les panneaux photovoltaïques réduisaient le pic de puissance de 5 MW et la consommation d’énergie dans les deux provinces, tandis que les batteries réduisaient le pic de puissance et permettaient la participation au programme de réponse à la demande, GDP, au Québec. Deuxièmement, le coût de l'énergie et de puissance représentent environ 93% et 7% de la facture annuelle en ON, respectivement et 61% et 39% au QC. De plus, les résultats de la simulation indiquent que la différence de prix de l’électricité entre les deux provinces est énorme. C’est autour quatre fois plus cher en Ontario qu’au Québec, soit environ 0.27 $/kWh et 0.057 $/kWh, respectivement. La simulation a également montré que le prix par kWh avait été réduit de 13.77% en Ontario, passant de 0.3025 $/kWh à 0.2608 $/kWh et au Québec, de 6.08%, passant de 0.0571 $/kWh à 0.0536 $/kWh, après avoir ajouté des systèmes PV, des batteries, d’incitation financier ou de réponse à la demande.
En outre, la simulation indiquait une économie d'énergie annuelle de 412,77 MWh sur MATLAB SimScape et de 260.53 MWh dans RETScreen pour ‘l'électricité exportée vers le réseau’ en utilisant des panneaux photovoltaïques de 150 kW (3% de 5 MW de l'ÉTS). En outre, MATLAB a réalisé des économies d'énergie annuelles de 1,376.95 MWh et dans RETScreen de 868.42 MWh en utilisant des panneaux photovoltaïques de 500 kW (10% de 5 MW de l'ÉTS). La variance d'environ 50% inférieure dans RETScreen indique une method plus précise que MATLAB, par l’économie d'énergie, avec différentes données des inputs (d'irradiance solaire, température) et des coefficients de perte plus élevés dans RETScreen.
La faisabilité technico-économique indiquait que le système solaire photovoltaïque était réalisable sur le plan économique en Ontario, où une économie annuelle de $151,574.73 avait été réalisée pour un MPP de 150 kW, avec un investissement de $873,050, un TRI et une VAN élevé et une période de retour sur investissement basse. Sur la base de cette économie d’électricité potentielle liée à l’utilisation de panneaux photovoltaïques, un MPP supérieur aléatoire de 500 kW a été simulé. Les chiffres suivants ont ainsi été obtenus: une économie annuelle de 493,515.15 dollars canadiens pour un investissement de 2,773,435 dollars, une VAN et un TRI supérieurs et une période de retour d’investissement plus basse, en raison des économies d’échelle. En raison de son faible prix de l’électricité, aucun système solaire photovoltaïque n’était économiquement réalisable au Québec. En outre, le BESS de 250 kW n’est économiquement réalisable ni à l’ON ni au Québec, en raison d’un investissement élevé, d’une basse économie d'énergie annuelle et de retour d’investissement haut.
En Ontario, l'ÉTS devrait utiliser un système de panneaux photovoltaïques de 500 kW (10% de 5 MW requis) ou plus, sans aucune batterie, afin de réduire considérablement la valeur de la facture annuelle et le prix par kWh avec un faible retour sur investissement. Les TRI et VAN sont élevés pour l’investissement requis. En plus de cela, participez également au marché de gros détenu par IESO via des enchères visant à réduire le coût de l’électricité / kWh, payez le Global Adjustment par consommation ou en PDF (9% de réduction de facture annuelle) et participez à l’enchère de réponse à la demande de IESO.
Au Québec, l'ÉTS devrait utiliser un système BESS de 250 kW sans aucun système photovoltaïque pour réduire le pic de puissance de plus de 5 MW et participer au programme de réponse à la demande, GDP, de HQ, uniquement s'il existe une incitation financière ou un don pour acquérir l'équipement auprès d'un fournisseur ou du gouvernement, selon le cas (à l'ÉTS). Autrement, ni système photovoltaïque ni groupe de batteries ne sont recommandés.
| Date | 29 janv. 2019 |
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| langue originale | Anglais américain |
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| Établissement diplômant | - École de technologie supérieure
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| Superviseur | Louis-A. Dessaint (Directeur(-trice)) |
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