Projet hydroélectrique des chutes Wasdell

Promoteur principal : Enbridge Inc. (Wasdell Falls LP)
Lieu : Rivière Severn, Washago (Ontario)
Contribution de l’Initiative : 2 000 000 $
Total du projet :  13 990 000 $

Contexte du projet

La mise en valeur de sites à très faible hauteur (moins de 5 mètres) est techniquement possible, mais pas économique avec la technologie hydroélectrique conventionnelle en raison des structures civiles complexes requises pour acheminer l’eau de l’admission à la turbine hydraulique afin de récupérer l’énergie cinétique à la sortie de la turbine. Au début des années 2000, des chercheurs Canadiens et Français ont mis au point une turbine VLH (very low head – très faible hauteur) pour les chutes d’eau de moins de 5 mètres. Le concept de la turbine VLH a été mis au point par MJ2 Technologies en collaboration avec l’Université Laval. Les turbines VLH sont spécialement conçues pour être installées dans des structures existantes, comme des barrages et des canaux de dérivation – un énorme progrès qui permet de minimiser les coûts, le temps de construction et les impacts environnementaux.

Au cours de la dernière décennie, plus de 50 unités hydroélectriques VLH ont été mises en fonction ou sont en construction en Europe. Toutefois, jusqu’au « Projet hydroélectrique des chutes Wasdell », le Canada n’avait pas encore tiré parti des avantages offerts par l’hydroélectricité VLH. En 2001, la Coastal Hydropower Corp. et Enbridge Inc. ont acheté conjointement la Wasdell Falls Power Corporation et ses actifs, y compris l’entente d’achat d’électricité sur 40 ans et l’évaluation environnementale achevée pour un projet hydroélectrique de 1,65 MW aux chutes Wasdell. Coastal Hydropower avait entrepris une évaluation des modifications requises pour déployer avec succès des turbines VLH au Canada, y compris les modifications à la conception proposées dans les études d’adaptation des turbines VLH aux climats froids, afin de permettre à la turbine de fonctionner toute l’année dans des rivières couvertes de glace. La compagnie a proposé le projet des chutes Wasdell aux fins de financement par l’Initiative écoÉNERGIE sur l’innovation et a obtenu 2 000 k$. Une entité distincte, le Wasdell Falls Limited Partnership (WFLP), a été créé pour faire fonction de constructeur, de propriétaire et d’exploitant de l’installation hydroélectrique des chutes Wasdell lorsqu’elle sera achevée.

Résultats

La structure de la turbine y compris le châssis d’extraction conçu pour les chutes Wasdell

Image agrandie

Version textuelle

Vous pouvez voir ici les pales de la turbine connectées à l’arbre central et à la génératrice. Le clapet a deux fonctions : d’abord, il permet de contrôler le débit d’eau, mais il est également utilisé lors des opérations visant à évacuer les débris de la rivière (p. ex. billots) par-dessus la turbine.

 

La turbine VLH de MJ2 est un ensemble turbine-génératrice intégré qui incorpore une turbine Kaplan à huit pales ajustables, un distributeur constitué de 18 aubes directrices séparées par des barres de grille protectrice radiale, une génératrice à aimant permanent couplée directement à la turbine et un nettoyeur automatique de grille protectrice monté sur le nez du distributeur. L’unité est destinée à être montée en position inclinée, la turbine étant inclinée de 30 à 50 degrés par rapport à l’horizontale.

En collaboration avec MJ2 et avec le soutien d’une société d’ingénierie canadienne, les modifications suivantes ont été apportées à trois turbines VLH de 550 kW : des mécanismes de chauffage des génératrices des turbines, des clapets plus gros pour permettre d’évacuer les débris et la glace, une natte protectrice sur le coupe-tirage pour protéger contre la glace et un enduit glaciophobe sur le châssis de la turbine, le distributeur et les pales. Ces modifications permettent aux turbines de fonctionner pendant les froids hivers canadiens. En outre, un châssis d’extraction hydraulique a été conçu pour faciliter l’enlèvement des turbines dans des conditions glacées. Le nouveau système peut extraire complètement une turbine de la rivière par pression hydrodynamique.

Photo aérienne montre le site des chutes Wasdell

Version textuelle

À gauche de la photo se trouve la structure existante de contrôle des eaux, munie de 7 baies distinctes. À droite se trouve la structure portant les trois turbines VLH. Vous pouvez également voir le bassin d’admission de la structure hydroélectrique VLH de même que le barrage flottant de sécurité sur la rivière. « L’île » au centre abrite une génératrice de secours pour l’alimentation électrique d’urgence du barrage et de la structure hydroélectrique VLH.

 

La construction aux chutes Wasdell a commencé à la fin de septembre 2013. En raison de divers facteurs, entre autres la reconfiguration de la ligne d’interconnexion et les conditions climatiques hivernales difficiles que le site a connues, la construction n’a pu être achevée avant le mois de mai 2015. Les trois turbines VLH modifiées ont été installées dans un nouveau canal d’écoulement spécialement conçu et construit dans le déversoir des chutes Wasdell pour permettre la surveillance et les essais au cours des années à venir. Les turbines ont ensuite été connectées au réseau électrique provincial au moyen d’une ligne d’interconnexion partiellement enfouie. La mise en service a été interrompue en raison du manque de débit fluvial disponible à la fin de l’été et au début de l’automne 2015. Le 2 décembre 2015, le Projet des chutes a entamé ses activités commerciales.

Avantages pour le Canada

Les possibilités abondent au Canada. Les turbines VLH peuvent être déployées dans des centaines, voire des milliers de structures existantes de contrôle des eaux partout au Canada qui présentent les bonnes caractéristiques de hauteur et de débit, et peuvent produire de l’énergie renouvelable là où les turbines conventionnelles ne le peuvent pas.

Prochaines étapes

Les turbines VLH ont un diamètre relativement gros, qui permet à la turbine de fonctionner à relativement faible régime. Selon les résultats des tests réalisés en Europe, elles sont considérées sans danger pour le poisson. Des tests visant à confirmer les résultats de l’expérience européenne ont commencé à l’été 2017 aux chutes Wasdell et se poursuivront au cours des 3 prochaines années. Le rendement de la turbine, en particulier pendant les froids mois d’hiver, sera surveillé pendant cinq ans après l’achèvement du projet. Les projets futurs pourraient être construits directement dans les baies du barrage existant des chutes Wasdell.

 
Pour en savoir davantage