CARTOGRAPHIE DANS LE CADRE DES ENERGIES RENOUVELABLES SIG pour le développement des projets éoliens Département de Développement International Alejandro MAMIAN GIS Project Manager 1
Sommaire 1. Introduction 2. SIG pour l éolien 3. Distribution géographique 4. Bases des données 5. Résultats 6. Avantages SIG 7. Conclusions 2
1. Introduction Eolfi Qui sommes nous? Filiale éolienne et solaire de Veolia Environnement Fondé en 2004 128 personnes Implantations: France, Grèce, Pologne, Etats-Unis 330 MW éoliens (22 parcs) et 15 MW solaires (3 parcs) en construction ou en exploitation 250 M de capitaux conseillés et sous gestion par Eolfi Asset Management 1 milliard d'euros de projets opérationnels ou en construction 3
Eolfi - opérateur spécialisé dans les énergies renouvelables Eolfi développe des parcs éoliens et solaires, les finance, les construit et les exploite Concevoir des projets d'aménagement intégrés à l'environnement Constituer les dossiers juridiques dans le respect des réglementations Réaliser l'étude de faisabilité technique Optimiser la rentabilité des projets en apportant des solutions de financement en dette et en fonds propres Gérer la construction et l'exploitation des parcs 4
1.1 EnR Point forts Les énergies renouvelables ont des caractéristiques géographiques différentes des autres sources d énergie Distribution géographique dispersée Diversification et complémentarité des différentes sources dans une région Indépendance énergétique régional / pays Valeur environnementale - acceptation sociale Electrification rurale décentralisation locale de l énergie Vent et soleil, sources gratuites et inépuisables Innovation et évolution des technologies propres 5
1.2 EnR Point faibles Par contre elles présentent les inconvénients suivants: Raccordement complexe, instabilité de la productionintermittente Position géographique des ressources dans le territoire Centralisation de la production énergétique (ex: Nucléaire proche d eau pour refroidissement) Rejet par une partie de la population (visuelle + bruit) Répartition des populations et de l industrie Variation des périodes (ventées / non ventées sur des cycles de 10/15 ans) Coût de l industrie verte demeure élevé malgré l évolution de la technologie 6
1.3 Energie éolienne - Développement durable Les éoliennes sont des unités de production d'électricité qui s'inscrivent dans une démarche de développement durable Elles font partie de la diversification énergétique (PV, biomasse, hydraulique, marémotrice et géothermique) Production décentralisée et sans rejet Réponse aux engagements pris à Kyoto pour la réduction des gaz à effet de serre Energie propre et renouvelable Energie mature et en constante évolution(en 10 ans les turbines ont passe de 600 KW à 6000 KW) 7
1.4 Evolution de la legislation Les parcs éoliens sont une réponse aux besoins énergétiques et leur but est de contribuer au développement des énergies renouvelables, tout en assurant la préservation de l'environnement et de la qualité de vie des habitants La législation récente évolue dans ce sens puisque qu'un document réglementaire, la loi d'orientation du 13 juillet 2005, introduit le principe de création de Zones de Développement de l'eolien (Z.D.E.) «définies en fonction de leur potentiel éolien, des possibilités de raccordement aux réseaux électriques et de la nécessaire protection des paysages et des monuments historiques, sites remarquables et protégés.». Ces ZDE permettent aux installations éoliennes qui y sont situées de bénéficier de l'obligation d'achat des Kilowatts par EDF. 8
1.5 Contexte SIG - EnR Le SIG: Informations cartographiques incomplètes ou manquantes Peu des fournisseurs Géo Référencement (problèmes de calage d information) Echelles de données Création des données a partir de Raster (courbes de niveaux, vitesse de vent, pentes, etc.) L énergie: Pas des données numériques (réseau électrique, postes de raccordement) Données sans format standard Coût très élève dû au fait que dans certains pays il n y a qu un seul fournisseur 9
1.6 Objectif: Un SIG pour l Eolien Générer de l information cartographique et de disposer des connaissances récents et précises sur l ensemble du territoire Refléter la réalité physique ainsi que les exigences économiques, sociales et environnementales Modéliser la réalité grâce aux différentes variables qui composent le territoire 10
2.SIG pour l éolien Conception, création et résultats Design et construction du modèle cartographique SIG 1. Modèle Conceptuel 2. Modèle Logique 3. Modèle Physique 11
2.1 Modèle Conceptuel Objectif: Comprendre les besoins du développement en respectant l environnement et ses composants Création d hypothèses de base respectant les contraintes législatives Recherche de l information cartographique Superposition de multiples cartes, contraintes et données Ajout de tableau avec les restrictions environnementales qui garantie la concordance avec la premier prémisse 12
2.1.1 Modèle Conceptuel Un modèle conceptuel pour qui? pour quoi? et à quelle prix? L identification des besoins cartographiques et de l environnement du site permettra avoir une vision plus précise de la faisabilité d un projet EnR Certains critères sont: Restrictions administratives et environnementales Développement soutenable et développement socio-économique Territoire et paysage Politiques externes du développement Politiques internes du développement 13
2.2 Modèle Logique Création d information cartographique basé sur la consolidation d un modèle logique par exemple: Exclusions: Routes Hydrographie Ferroviaire Electrique Natura 2000 100 m Villes 2 km Concurrence 1km Pente 15% Obligations: Connexion au réseau électrique <20km Routes < 10 km Vitesse de vent >= 5.5 m/s 14
2.2.1 Modèle Logique Le modèle logique prend en compte des autres variables inscrites aussi dans le cadre du développement et sont traitées de manière différente par les administrations: UE (Natura 2000) Nationales( PNN, RNN, APB, Ramsar) Régionales (PNR,RNR), départementales, locales (ZNIEFF, ZICO, ZPPAUP, entre autres) Agissant toutes pour la préservation de la nature, le patrimoine et le développement durable 15
2.3 Modèle Physique Matérialisation d'idées grâce aux différents logiciels et bases de données répondant aux besoins du modèle logique 16
3. Distribution Géographique 17
3.1 Cas d étude 18
3.2 Complexité des données Sélection des données pour le traitement 19
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4. Bases des données Les ressources naturelles Recherche des données, traitement complexe et inclusion dans le modèle SIG Le vent Sélection et retraitement des données concernant la vitesse de vent, la plus favorable Les courbes de niveaux Conversion des données, traitements et création dans certains cas L électricité Construction du réseau électrique basé sur l analyse visuel grâce à différents logiciels 21
4.1 Réseau électrique 22
4.1.1 Résultat cartographique Digitalisation Image *.tif fichier NRG Grèce Data *.shp digitalisation manuel 23
4.2 Courbes de niveaux 24
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4.3 Le vent ASCII *.file Data *.shp file 26
4.3.1 Superposition-transformation ArcGis - ArcView Desktop 9.3.1 Google Earth Pro 27
4.4 Ressources naturelles 28
4.5 Spatial analyst Pente 29
4.5.1 Spatial analyst Création des cartes grâce à extensions ArcGis 30
5. Le résultat Après Avant 272 zones à étudier 31
Superposition 32
6. Avantages Une réponse immédiate, concrète et fiable grâce à la performance de l outil GIS Construction cartographique précise qui prend en compte les restrictions territoriales et environnementales Réduction de temps de recherche de zones potentielles à l étude Réduction de temps et coûts sur l'analyse environnementale, scoping et autres analyses territoriales 33
7. Conclusions L usage des technologies d informations permet d établir des procédures moins compliquées pour le traitement de l information cartographique et alphanumérique Le système d information géographique permet d avoir un modèle plus proche de la réalité Les éléments mesurés peuvent être contrôlés et deviennent financièrement viables pour l entreprise aussi qu un gain environnemental et économique considérable pour la société Cette étude donne toute sa signification au SIG comme un outil d aide à la décision 34
Les résultats démontrent que avec les outils et les modèles indiquées les entreprises peuvent mitiger des impactes dans le paysage Assisté par le SIG, le développement éolien devient plus rigoureux dans la prise en considération de contraintes Le SIG reste un outil de décision et la qualité des études dépend de la qualité des données ainsi que de l interprétation spatial du territoire. Le rôle de l utilisateur et des données de base vont déterminer l efficacité et les résultats de l outil 35
Alejandro MAMIAN GIS Project Manager International Development Department alejandro.mamian@eolfi.com + 33 1 40 07 95 00 Parc éolien des Monts Bergeron 22 MW EOLFI 25, place de la Madeleine - 75008 Paris Tel: +33 1 40 07 97 34 / fax: +33 1 40 07 97 36 www.eolfi.com 36