Étudier les vagues pour l’énergie renouvelable

Par : Shaun Casey
Novembre 2014

Des chercheurs étudient les vagues au large des côtes de la Colombie-Britannique pour établir le potentiel en matière d’énergie renouvelable et répertorier les secteurs les plus prometteurs pour la conversion de l’énergie des vagues.
Carte regroupant les points de collecte de l’énergie des vagues au large des côtes de la Colombie Britannique, sur une période de 10 ans

Image agrandie
Carte regroupant les points de collecte de l’énergie des vagues au large des côtes de la Colombie Britannique selon une simulation rétrospective par SWAN (Surface Waves Analysis), sur une période de 10 ans, des conditions des vagues.

Des inventaires mondiaux récents sur l’énergie des vagues indiquent que la côte du Pacifique de l’île de Vancouver est caractérisée par l’un des régimes de vagues ayant la plus forte intensité d’énergie au monde. Toutefois, les efforts pour quantifier cette ressource ont jusqu’à présent été limités.

Dans le cadre de l’Initiative relative à l’énergie des vagues de la côte Ouest – West Coast Wave Initiative – (WCWI), de l’Université de Victoria, des chercheurs étudient cette région pour y quantifier avec plus de précision l’énergie des vagues. Avec le soutien de Ressources naturelles Canada (RNCan), une simulation détaillée des activités des vagues dans la région est en cours de production pour répertorier des endroits précis pour la conversion de l’énergie des vagues.

Cette simulation permet par ailleurs aux entreprises actives dans le domaine de l’énergie des vagues d’évaluer le potentiel de leurs convertisseurs d’énergie des vagues (CEV) pour améliorer la conception de leurs produits. Aussi, les répercussions potentielles associées à cette source d’énergie renouvelable sont évaluées par rapport à une utilisation aux échelles communautaire, régionale et nationale.

Mesurer les vagues pour déterminer le potentiel en matière d’énergie renouvelable

Photo d’une bouée WatchMate d’AXYS Technologies.

Image agrandie
Déploiement des bouées WatchMate d’AXYS Technologies au large de la pointe Estevan, en Colombie Britannique, afin de mesurer les conditions des vagues en vue de réaliser des études sur la conversion de l’énergie des vagues.

« Les modèles antérieurs concernant l’énergie des vagues omettaient de calculer les propriétés des vagues dont avait besoin le milieu de l’ingénierie en énergie des vagues dans son ensemble, ou ne généraient pas suffisamment de données pour répertorier avec précision des régions propices à la collecte d’énergie », a expliqué Brad, chercheur principal à la WCWI.

La partie de la côte qui est étudiée couvre environ 400 kilomètres le long de l’île de Vancouver et s’étend jusqu’à quelque 150 kilomètres du littoral. Les modèles sont alimentés par des données sur les vagues en eaux profondes recueillies à la limite extracôtière du modèle. Des données sur les vents en provenance de plus de 1 000 points sont également utilisées pour modéliser la croissance des vagues dans la région.

Les données sur les vagues et les vents extracôtiers sont ensuite transmises à une simulation par ordinateur qui calcule divers facteurs, comme la vitesse, la direction et le type des vagues à plus de 60 000 endroits. Des calculs ont été effectués pour une période remontant à 10 ans et à des incréments de trois heures.

Trouver des secteurs propices à la conversion de l’énergie des vagues

Photo d’une bouée WatchMate d’AXYS Technologies, au large de la pointe Estevan, en C B.

Image agrandie
Bouée WatchMate d’AXYS Technologies au large de la pointe Estevan, en Colombie Britannique.

Ces données ayant été obtenues, des spécifications techniques de différents convertisseurs d’énergie des vagues ont été mises en lien avec le modèle pour évaluer la quantité d’énergie qui pourrait être extraite. Les données de la simulation par ordinateur donnent le portrait des fluctuations de l’énergie générée par les vagues attribuables aux interactions avec le milieu et la technologie de captage de l’énergie des vagues.

Cette modélisation détaillée a aidé les fabricants de convertisseurs d’énergie des vagues à modifier leurs produits pour assurer un meilleur fonctionnement dans les vagues de la côte Ouest. Des endroits précis pour les CEV ont été trouvés ainsi que le type de CEV le plus adapté à ces endroits précis.

« Les régions ne sont pas toutes disponibles ou souhaitables pour extraire de l’énergie, a expliqué Brad. Le développement énergétique est impossible pour certains secteurs en raison de facteurs tels que la distance à partir de la côte et les zones protégées. »

Rendre l’énergie des vagues utilisable

L’équipe de la WCWI tente de déterminer comment ce type d’énergie pourrait être intégré à une échelle communautaire. Une petite communauté qui n’est pas alimentée par le réseau électrique principal a accepté de soumettre à l’étude les données de sa consommation d’énergie minute par minute pour la période 2010-2011.

Cette consommation d’énergie peut être comparée aux simulations de la puissance des convertisseurs d’énergie des vagues pour déterminer combien d’énergie pourrait être disponible pour une utilisation immédiate. L’énergie des vagues excédentaire peut ensuite être stockée temporairement au moyen d’un réservoir d’eau chaude centralisé qui fera partie d’un système énergétique collectif.

Outre les utilisations à l’extérieur du réseau électrique, les meilleures façons d’intégrer la conversion de l’énergie dans le réseau électrique principal de la province seront examinées. « Nous voulons mettre au point des méthodes réalistes pour le déploiement commercial des convertisseurs d’énergie des vagues, a expliqué Brad. L’objectif est de favoriser l’utilisation de l’énergie renouvelable. »

Pour lire des articles similaires, voir Énergie marine.