Cours 10. Énergie électrique

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1 Électricité du bâtiment Cours 10 Énergie électrique Chapitres 45 et 48 du manuel ELE1409-H18-Cours-10 1

2 Énergie électrique Production de l énergie électrique Appel de puissance Classes de centrales électriques Types de centrales électriques Mesure de l énergie électrique Le kilowattheure Le compteur Tarification de l énergie électrique Les frais Les critères de tarification Classes de tarification de l énergie électrique Le tarif D Le tarif G Le tarif M Le tarif L ELE1409-H18-Cours-10 2

3 Production de l énergie électrique Appel de puissance: La puissance demandée par l ensemble des clients d un réseau subit de grandes fluctuations selon l heure de la journée et selon les saisons. L appel de puissance maximal pendant l hiver peut être plus du double de l appel minimal pendant l été. La pointe de puissance se produit vers 17h, le creux de la puissance arrive aux petites heurs du matin. La puissance consommée par un réseau doit être fournie instantanément par les sources, car on ne peut pas emmagasiner l énergie électrique. ELE1409-H18-Cours-10 3

4 Production de l énergie électrique Classes de centrales électriques: Centrales électriques de base (grande puissance): Ces centrales débitent leur pleine capacité en tout temps (centrales nucléaires, thermiques, hydrauliques (Québec)). Centrales électriques intermédiaires (puissance moyenne): Ces centrales peuvent agir rapidement aux fluctuations de la demande (centrales hydrauliques, thermiques (Québec)). Centrales électriques de pointe (puissance moyenne): Ces centrales ne débitent leur pleine capacité que pendant de courtes périodes (moteurs diésel, turbines à gaz, turbines hydrauliques à réserve pompée). ELE1409-H18-Cours-10 4

5 Production de l énergie électrique Types de centrales électriques: Centrales hydrauliques: Ces centrales convertissent l énergie de l eau en mouvement en énergie électrique. Les centrales hydrauliques sont les principales source d énergie électrique au Québec Centrales thermiques: Ces centrales produisent de l électricité à partir de la chaleur qui se dégage de la combustion du charbon, du mazout ou du gaz naturel. Centrales nucléaires: Ces centrales produisent de l électricité à partir de la chaleur libérée par une réaction nucléaire. Autres types: énergie solaire, énergie éolienne et énergie des marées. ELE1409-H18-Cours-10 5

6 Production de l énergie électrique ELE1409-H18-Cours-10 6

7 Production de l énergie électrique Centrales hydrauliques: Les centrales hydrauliques sont les principales source d énergie électrique au Québec Centrales de haute chute: Ces centrales ont des hauteurs de chute supérieures à 300 m. la capacité du réservoir de ces centrales est relativement faible. Centrales de moyenne chute: Ces centrales ont des hauteurs de chute comprises entre 30 m et 300 m. le réservoir de ces centrales est de grande capacité (exemple: centrale Manic 5, hauteur de chute 155 m, puissance de 1528 MW). Centrales basse chute ou au fil de l eau: Ces centrales ont des hauteurs de chute inférieures à 30 m. (exemple: centrale Beauharnois, sur le Saint-Laurent, hauteur de chute 25 m, puissance de 1575 MW). Remarque: Au Québec, toutes les centrales hydrauliques importantes appartiennent aux deux derniers types. ELE1409-H18-Cours-10 7

8 Mesure de l énergie électrique Le kilowattheure: Pour calculer la consommation en énergie électrique, l unité utilisée est le kilowattheure La puissance des appareils électriques, en Watt Un wattheure est l énergie absorbée par un appareil de un watt, utilisé pendant une heure Un kilowattheure = 1000 wattheures Si le temps est mesuré en seconde et la puissance en watt, l énergie absorbée pendant 1000 heures par un appareil de 1 watt est 3,6 MJ, donc un kilowattheure est l équivalent de 3,6 MJ ELE1409-H18-Cours-10 8

9 Le compteur: Mesure de l énergie électrique Le compteur est un appareil qui permet de mesurer la consommation (kwh) et la puissance (kw). Il peut être mécanique, électromécanique ou électronique. Si la puissance réelle appelée, déjà mesurée avec un compteur mécanique (KWh et kw) est supérieure à 50 kw au cours des 12 derniers mois, sa puissance apparente (kva) doit être mesurée à l aide d un second compteur mécanique. Les appareils électromécaniques et électroniques mesurent aussi l énergie apparente (KVA). Le relevé des compteurs se fait tous les mois si la puissance maximale excède en général 50kW et tous les deux mois si elle est le plus souvent inférieure à 50 kw. ELE1409-H18-Cours-10 9

10 Le compteur Le calcul de la consommation (kwh) mesurée à l aide d un compteur mécanique ou électromécanique: Exemple: 2727 kwh La consommation (kwh) est lue directement sur l unité d affichage des compteurs électroniques. Tarifs d Hydro Québec: ELE1409-H18-Cours- 10

11 Les tarifs Tarifs d Hydro Québec: Tarifs du distributeur: eur.pdf Tarifs Résidentiels: Tarifs d affaires: ELE1409-H18-Cours- 10

12 Tarification de l énergie électrique Les frais: la production, le transport et la distribution de l énergie électrique entraînent des coûts que l ont peut diviser en deux catégories principales. Les frais fixes (de capitalisation): coût d amortissement des équipements utilisés à la production et la distribution de l énergie électrique. Les frais courants: frais d administration et de gestion, frais d exploitation et d entretien. Les critères de tarification: pour une facturation équitable pour des clients différents (exemple: industries et résidences), la tarification est basée sur trois critères. L énergie consommée, en kilowattheures L appel de puissance réelle en kilowatts L appel de puissance apparente en kilovoltampères ELE1409-H18-Cours-10 12

13 Classes de tarification de l énergie électrique La tarification de l énergie électrique se fait selon les classes tarifaires suivantes: Le tarif D (domestique ou résidentiel) Le tarif DM (domestique ou résidentiel, mesurage collectif) Le tarif DT (domestique ou résidentiel, bi-énergie) Le tarif G (industriel, petite puissance inférieure) Le tarif M (industriel, moyenne puissance) Le tarif L (industriel, grande puissance) ELE1409-H18-Cours-10 13

14 Le tarif D comprend : Tarif D (domestique ou résidentiel) Une redevance d abonnement, par jour; deux prix pour l énergie, (prix progressifs), selon le nombre de kilowattheures consommés. Pour les premiers 33 kwh par jour, 5,82 /kwh; 8,92 /kwh pour le reste de l énergie; ELE1409-H18-Cours-10 14

15 Tarif D (domestique ou résidentiel) Qui est admissible au tarif D? Logement dont l électricité est mesurée distinctement; Immeubles collectifs d'habitation (mesurage individuel); Résidences communautaires comprenant des logements (mesurage individuel); Maisons de chambres à louer (9 chambres ou moins); Gîtes touristiques (9 chambres ou moins); Familles d'accueil ou résidence d'accueil (9 personnes ou moins); Dépendances d'un local d'habitation : tout bâtiment ou aménagement rattaché accessoirement à un local servant à l'habitation, sauf les exploitations agricoles : à l'usage exclusif des occupants du logement ou de l'immeuble collectif d'habitation; affectées exclusivement à des utilisations connexes à celles du logement ou de l'immeuble collectif d'habitation; Abonnements pour lesquels l'électricité est partiellement utilisée à des fins autres que des fins d'habitation (puissance installée égale ou inférieure à 10 kilowatts); Exploitations agricoles : terres, bâtiments et équipements servant à la culture des végétaux ou à l'élevage des animaux. ELE1409-H18-Cours-10 15

16 Tarif D (domestique ou résidentiel) Exemple : période de 30 jours pour un abonnement d une année, consommation = 1200 kwh Redevance d abonnement: = 12,19 $; frais d énergie: 1 ère tranche: ,0582 $ = 57,62 $; 2 ème tranche: ( ) 0,0892 $ = 18,73 $; Total à payer: 12,19 $ + 57,62 $ + 18,73 $ = 88,54 $; ELE1409-H18-Cours-10 16

17 Tarif DM (domestique ou résidentiel) Le tarif DM (non offert depuis le 1 er avril 2008) comprend : Une redevance d abonnement, par jour; deux prix pour l énergie, (prix progressifs), selon le nombre de kilowattheures consommés. Pour les premiers 33 kwh par jour, 5,82 /kwh; 8,92 /kwh pour le reste de l énergie; Prix de la puissance, excédent de 50 kw en période d hiver (1 er décembre au 31 mars), 6,21 $/kw/mois; excédent de 50 kw en période d été (1 er avril au 30 novembre), 4,59 $/kw/mois. ELE1409-H18-Cours-10 17

18 Tarif DM (domestique ou résidentiel) Qui est admissible au tarif DM? Immeubles collectifs d'habitation (mesurage collectif); Résidences communautaires comprenant des logements (mesurage collectif). Multiplicateur: 1 multiplicateur pour chaque logement d un immeuble collectif d habitation ou d une résidence communautaire. 1 multiplicateur pour les 9 premières chambres ou moins d une résidence communautaire. 1 multiplicateur pour chaque chambre supplémentaire d une résidence communautaire. ELE1409-H18-Cours-10 18

19 Tarif DT (domestique ou résidentiel) Le tarif DT (biénergie résidentielle) comprend : Une redevance d abonnement, par jour; deux prix pour l énergie: énergie consommée lorsque la température est égale ou supérieure à -12 ºC ou à -15 ºC selon les zones climatiques définies par le disrtributeur, 4,48 /kwh; énergie consommée lorsque la température est inférieure à -12 ºC ou à -15 ºC, 26,21 /kwh; Prix de la puissance: excédent de 50 kw en période d hiver (1 er décembre au 31 mars), mesurage collectif d un système bi-énergie, 6,21 $/kw/mois; excédent de 50 kw en période d été (1 er avril au 30 novembre), mesurage collectif d un système bi-énergie, 4,59 $/kw/mois; Crédit d alimentation aux tarifs domestiques: Crédit de 0,216 /kwh (coûts de transformation) sur le prix de toute l énergie facturée si le client utilise l électricité telle quelle (entre 5 kv et 50 KV) ou qu il la transforme lui même. ELE1409-H18-Cours-10 19

20 Tarif DT (domestique ou résidentiel) Bi-énergie résidentielle: Système de chauffage individuel ou collectif: Thermopompe avec fournaise au combustible (mazout ou gaz); Fournaise bi-énergie intégrée (une partie électrique et une partie au combustible) ELE1409-H18-Cours-10 20

21 Tarif G (petite puissance) Le tarif G comprend : une redevance d abonnement, soit un montant fixe à payer pour le service de base qui vous est fourni, peu importe votre consommation : 12,33 $ (30 jours); un prix pour la puissance, qui s applique seulement si la puissance à facturer est supérieure à 50 kw, 17,43 $ /kw; deux prix pour l énergie, (prix dégressifs), selon le nombre de kilowattheures consommés. Pour les premiers kwh, 9,78 /kwh; 6,88 /kwh pour le reste de l énergie; Qui est admissible au tarif G? Vous pouvez profiter de ce tarif si vous souscrivez à un abonnement annuel dont la puissance à facturer minimale est inférieure à 100 kilowatts. ELE1409-H18-Cours-10 21

22 Tarif G (petite puissance) Comment est calculée la puissance à facturer? La puissance à facturer est calculée en fonction de la plus élevée des variables suivantes : la puissance maximale appelée, qui correspond soit à la puissance réelle (en kw), soit à 90 % de la puissance apparente (en kva) ; ou la puissance à facturer minimale, qui correspond à 65 % de la puissance maximale appelée au cours de la période d hiver comprise dans les douze derniers mois. Remarque: la puissance à facturer ne peut pas être inférieure à la puissance souscrite, laquelle devient la puissance à facturer minimale ELE1409-H18-Cours-10 22

23 Tarif G (petite puissance) Exemple : période de 25 jours, puissance réelle = 51 kw, puissance apparente = 57,4 kva, puissance à facturer minimale = 47,2 kw, consommation = kwh. redevance d abonnement: 12,33 $ 25 / 30 = 10,27 $; frais de puissance: (90 % de 57,4 kva = 51,7 kva > 47,2 kw, 90 % de 57,4 kva = 51,7 kva > 51 kw) 51,7 50 = 1,7 kw x 17,43 $/kw 25 / 30 = 24,70 $; frais d énergie: 1 ère tranche: / 30 0,0978 $ = 1229,84,80 $; 2 ème tranche: ( / 30 ) 0,0688 $ = 235,64 $; Total à payer: 10,27 $+24,70 $ ,84 $ + 235,64 $ = 1500,45 $. Remarque: Il est avantageux de maintenir le facteur de puissance supérieur à 90% ELE1409-H18-Cours-10 23

24 Tarif M (moyenne puissance) Le tarif M comprend : un prix pour la puissance, 14,43 $ /kw; deux prix pour l énergie, (prix dégressifs), selon le nombre de kilowattheures consommés. Pour les premiers kwh, 4,97 /kwh; 3,69 /kwh pour le reste de l énergie; Qui est admissible au tarif M? Vous pouvez profiter de ce tarif si vous souscrivez à un abonnement annuel dont la puissance à facturer minimale est supérieure à 100 kilowatts et inférieure à 5000 kw. Minimum par mois connexion monophasée, 12,33 $; Minimum par mois connexion triphasée, 36,99 $; ELE1409-H18-Cours-10 24

25 Tarif M (moyenne puissance) Comment est calculée la puissance à facturer? La puissance à facturer est calculée en fonction de la plus élevée des variables suivantes : La puissance maximale appelée, qui correspond au maximum de la puissance réelle (en kw) ou à 90 % de la puissance apparente (en kva) ; La puissance à facturer minimale de chaque période de consommation correspond à 65 % de la puissance maximale appelée au cours d une période de consommation qui se situe en totalité dans la période d hiver comprise dans les 12 périodes mensuelles consécutives prenant fin au terme de la période de consommation visée. Remarque: la puissance souscrite ne peut pas être inférieure à 100 kw. ELE1409-H18-Cours-10 25

26 Tarif M (moyenne puissance) Exemple : période de 25 jours en hiver pour un abonnement d une année, consommation = kwh, puissance souscrite = 3000 kw, puissance réelle = 3204 kw, puissance apparente = 3288 kva. frais de puissance: la puissance réelle est supérieure à 90 % de la puissance apparente ,43 $ 25 / 30 = 38528,10 $; frais d énergie: 1 ère tranche: / 30 0,0497 $ = 8697,50 $; 2 ème tranche: ( / 30) 0,0369 $ = 61800,12 $; Total à payer: 38528,10 $ ,50 $ ,12 $ = ,72 $; ELE1409-H18-Cours-10 26

27 Tarif L (grande puissance) Le tarif L comprend : un prix pour la puissance, fixé par contrat entre le producteur d électricité et le client (12,87 $); un prix pour l énergie, selon le nombre de kilowattheures consommés, fixé par contrat entre le producteur d électricité et le client (exemple 3,27 ); Prime de dépassement quotidienne, 7,53 $; Prime de dépassement mensuelle, 22,59 $; Qui est admissible au tarif L? Vous pouvez profiter de ce tarif si vous souscrivez à un abonnement annuel dont la puissance à facturer minimale est supérieure à 5000 kw. ELE1409-H18-Cours-10 27

28 Tarif L (grande puissance) Comment est calculée la puissance à facturer? La puissance à facturer est calculée en fonction de la plus élevée des variables suivantes : Le plus grand appel de puissance réelle (kw); 95 % du plus grand appel de puissance apparente (kva); Remarque: La puissance à facturer ne peut être inférieure à la puissance souscrite, laquelle ne peut être inférieure à 5000 kw. Il est avantageux de maintenir le facteur de puissance supérieur à 95% ELE1409-H18-Cours-10 28

29 Tarif L (grande puissance) Exemple : période de 30 jours pour un abonnement d une année, consommation = kwh, puissance souscrite = kw, puissance réelle = kw, puissance apparente = kva. frais de puissance: 95 % la puissance apparente est supérieur à la puissance réelle (16000 kw) et à la puissance souscrite (18000 kw) 0, ,87 $ = ,00 $; frais d énergie: ,0327 = ,60 $; Total à payer: ,00 $ ,60 $ = ,60 $; ELE1409-H18-Cours-10 29