Colloque

Contrôle et stabilité des micro-réseaux isolés à haute pénétration d'énergie renouvelable: le cas des industries minières du Nord du Québec

Julien Oum Oum

Membre a labase

Julien Oum Oum : École de technologie supérieure

Résumé de la communication

Les émissions de GES liées au secteur industriel s’élevaient en 2022 à 13 MtCO2, 16% des émissions liées au système énergétique québécois. L’exploitation minière et la production de pétrole et de gaz représentent 789 ktCO2, soit 6% des émissions liées à l’industrie. Un réel besoin de décarboner les besoins énergétiques de l’industrie minière du Nord du Québec se fait donc ressentir. Une des solutions proposées pour réaliser cette décarbonation est l’accélération de l’intégration des énergies renouvelables bas-carbone dans le mix énergétique des mines isolées du réseau d’Hydro-Québec. Cette haute pénétration d’énergie renouvelable amène le défi technique de la stabilité de ces micro-réseaux isolés. L’intermittence des énergies renouvelables est un caractère déterminant pour la stabilité des micro-réseaux. Cette variation représente en effet une perturbation non négligeable des génératrices synchrones. Or celles-ci sont en grande partie responsables du contrôle de la fréquence électrique sur les micro-réseaux. La plupart des installations consommatrices sont en général conçues pour fonctionner à une fréquence prédéfinie et sont très sensibles à une variation de fréquence. Dans un contexte d’électrification croissante des équipements miniers, mettre au point une stratégie de contrôle des ressources énergétiques, tenant compte de l’intermittence de l’énergie éolienne, et permettant une alimentation électrique saine représente donc un enjeu majeur pour la décarbonation des mines.

Résumé du colloque

Les mines du Québec consomment annuellement près d’un milliard de litres de combustibles fossiles (diesel, 2,73kg CO₂eq/L, ou mazout lourd, 3,15kg CO₂eq/L), avec une prévision triplée sur 20 ans.

Depuis, des projets de décarbonation de réseaux électriques autonomes, d’équipements miniers, de stockage et de conversion énergétique qui concernent les communautés comme l’industrie minière ont vu le jour.

Cependant, pour décarboner efficacement le nord du Québec, il ne s’agit pas simplement de remplacer le combustible par des sources alternatives. Le diesel est une source d’énergie qui se transporte et s’entrepose aisément, longtemps, à peu de frais et dont la densité énergétique est élevée. De plus, si la technologie des moteurs électriques rivalise maintenant avec les moteurs à combustion interne dans l’industrie automobile, beaucoup reste à accomplir dans le domaine des équipements spécialisés utilisés dans le Nord. Ainsi, l’augmentation du taux de pénétration des énergies renouvelables (ENR) repose sur trois axes où des choix sont effectués en fonction des caractéristiques et du niveau de maturité technologique des options disponibles : 1) les technologies à employer pour les divers équipements, bâtiments et sources; 2) les moyens de stockage supplémentaires (mobiles) et complémentaires (stationnaires); et 3) un système de gestion intelligente des flux de puissance.

Dans ce contexte, il reste de nombreux enjeux sociaux, scientifiques, économiques et environnementaux à aborder. Ainsi, le colloque proposé invite chercheurs, acteurs et parties prenantes de la décarbonation du Nord à venir partager les résultats de leurs efforts sur la scène de l’Acfas.