Centre canadien d’essai de turbine hydrocinétique

Promoteur principal : Université du Manitoba
Lieu : Winnipeg (Manitoba)
Contribution de l’Initiative : 2 210 000 $
Total du projet : 4 032 000 $

Contexte du projet

La Feuille de route technologique sur l’énergie marine renouvelable du Canada, qui traite des façons de faire progresser la commercialisation de la technologie de l’énergie marine au Canada, souligne la production d’énergie hydrocinétique comme secteur important où le Canada a le potentiel d’obtenir un avantage concurrentiel sur le marché mondial. Compte tenu de l’occasion qui se présente, l’Université du Manitoba a proposé le projet « Centre canadien d’essai de turbine hydrocinétique (CHTTC) » pour financement dans le cadre de l’Initiative écoÉNERGIE sur l’innovation. Un versement de 2 210 k$ a été accordé au projet par l’Initiative écoÉNERGIE sur l’innovation pour la création d’un nouveau site national d’essais hydrocinétiques au bord de la rivière Winnipeg.

Résultats

Les chercheurs se préparent à effectuer la caractérisation des flux.  Ils mettent en place des dispositifs acoustiques et d'instruments sur un ponton.

Les chercheurs se préparent à effectuer la caractérisation des flux. Ils mettent en place des dispositifs acoustiques et d'instruments sur un ponton.

Le site du Centre canadien d’essai de turbine hydrocinétique en aval de la centrale Seven Sisters au bord de la rivière Winnipeg où il y a un canal artificiel composé de substrat rocheux. Le canal mesure plus de 1 km de long et d’environ 60 m de large et 11 m de profond en moyenne. Les fluctuations de la profondeur peuvent aller jusqu’à 1,5 m. La vélocité de l’eau dans le canal varie de 1,7 à 2,5 m/s et à l’occasion, jusqu’à 3,1 m/s. Pour créer le site aux fins du projet, il a fallu fixer cinq ancres dans le substrat de la rivière, raccorder des câbles en nylon et des chaînes d’une longueur jusqu’à 40 m à l’une ou plusieurs des ancres et poser des câbles électriques sous-marins. De plus, il y a trois conteneurs sur le site, sert à l’entreposage d’équipements tels que des appareils de mesure, de l’équipement motorisé ainsi que des câbles et des cordes en acier et d’Amsteel. L’un d’entre est raccordé au réseau d’électricité et est aménagé comme bureau muni d’un ordinateur et d’Internet.

Une campagne de mesure du débit a été entreprise afin de déterminer les profils de la vélocité et de la turbulence sur le site. Le Centre canadien d’essai de turbine hydrocinétique compte de multiples instruments de mesure du débit, dont un vélocimètre acoustique à effet Doppler Vectrino de Nortek, un profileur de courant à effet Doppler (ADCP) M9 de SonTek, un ampèremètre de Valeport, un ADCP horizontal ChannelMaster de Teledyne, et un profileur de turbulence VMP-250 (sonde à cisaille).  Chacun des instruments de mesure a une géométrie différente et nécessite divers niveaux de soutien pendant la mesure. Les chercheurs du Centre canadien d’essai de turbine hydrocinétique ont créé un dispositif mécanique qui permet de monter n’importe lequel des instruments de mesure sur presque toute embarcation – les canots pneumatiques du Centre, les flotteurs ou un simple bateau de pêche.

Pendant la période du projet, cinq fabricants de turbines ont déployé et mis à l’essai leurs turbines au Centre canadien d’essai de turbine. Clean Current Power Systems Inc. a travaillé pendant deux ans au Centre sur la conception et le déploiement de sa turbine à montage inférieur. L’installation et la récupération de la turbine ont été faites en collaboration. La turbine a produit de l’électricité, mais puisqu’elle se trouvait près des limites, il a été déterminé qu’une base surélevée novatrice serait nécessaire pour mieux capter les débits de pointe. Clean Current Power Systems et les responsables du Centre ont pu adapter la turbine et la déployer de nouveau. La turbine a réussi à produire de l’électricité pour alimenter les équipements du Centre. Le Centre canadien d’essai de turbine hydrocinétique a beaucoup travaillé avec New Energy Corporation sur différentes conceptions de turbine et sur le déploiement, la collecte de données, le suivi et la récupération des turbines (notamment la turbine à axe verticale enCurrent de 5 kW).  Ils ont également travaillé avec Mavi Innovations Inc. sur le déploiement, la mise à l’essai, la collecte de données et la récupération de sa turbine Mi1 de 20 kW du site d’essai. La turbine Mi1 à écoulement transversal et à canalisations de 20 kW de Mavi a été déployée pour la première fois en novembre 2014 alors que l’hiver commençait à s’installer. Après une courte période d’essai, la turbine a été récupérée puis déployée de nouveau l’été suivant. Au cours de quatre mois, la turbine Mi1 a fait l’objet d’une série d’essais du rendement. Jupiter Hydro Inc. a installé deux de ses turbines uniques à vis hélicoïdale (l’unité Delta et l’unité 3EC42 de 36 et de 42 po de diamètre, respectivement) et en a fait l’essai sur le site avec l’aide des responsables du Centre.   La turbine de GEM Holding Technologies Inc. a passé un an complet dans les eaux du site d’essai. Les responsables du Centre ont travaillé avec GEM sur la conception, la fabrication, l’entretien et le déploiement de sa turbine.

Des chercheurs de l’Université Carleton sont venus au Centre canadien d’essai de turbine hydrocinétique pour étudier l’interaction entre les espèces aquatiques et les turbines hydrocinétiques. Le canal a été empoissonné de multiples espèces munies d’émetteurs de télémesure acoustiques afin de pouvoir suivre le comportement des poissons et l’utilisation de l’espace en présence des turbines hydrocinétiques et de déterminer le risque relatif de l’interaction entre les poissons et les turbines d’une saison à l’autre.

Avantages pour le Canada

Le Centre canadien d’essai de turbine hydrocinétique soutient et fait avancer les activités de recherche et développement sur la technologie hydrocinétique en milieu fluvial. L’expérience et les connaissances acquises par les promoteurs et les chercheurs auront pour effet d’accélérer la croissance de l’industrie de l’hydrocinétique du Canada.

Prochaines étapes

Continuer d’accueillir des promoteurs et des chercheurs de technologies hydrocinétiques aux installations d’essai et fournir des ressources et des équipements pour soutenir leurs activités.

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