Contexte

Dans le cadre des séances de consultation des intervenants organisées par les experts-conseils de la société Marbek, les agents du programme écoÉNERGIE pour le chauffage renouvelable ont présenté une méthode descriptive pour calculer les facteurs de rendement des capteurs solaires. Dans son rapport final à RNCan (Niveau de financement et paramètres d’établissement des incitatifs liés à l’initiative écoÉNERGIE pour le chauffage renouvelable), la société Marbek a inclus les points de vue des intervenants sur la méthode de calcul du facteur de rendement des capteurs. Le présent document fournait les réponses à certains de ces points de vue. On peut obtenir la méthode qui sera appliquée dans le cadre du programme à Rapport sur la méthodologie

Réponses à certains points de vue exprimés par des intervenants lors des séances de consultation

Point de vue d’intervenants¹ : Les intervenants veulent s’assurer que le calcul sera fondé sur des données solides et qu’il permettra une comparaison juste des technologies. Avant tout, les données doivent provenir d’analyses menées sous des conditions standard dans des centres reconnus. En même temps, certains intervenants craignent qu’actuellement, les analyses dans des centres ne soient pas toujours représentatives du rendement réel.

Réponse des agents du programme : Les capteurs solaires qui répondent à la norme F378 de l’Association canadienne de normalisation (CSA) ou à une norme équivalente par exemple (EN 12975 et ISO 9806 en Europe et SRCC OG-100 aux États-Unis) sont acceptés dans le cadre du programme écoÉNERGIE pour le chauffage renouvelable. Des conditions et des méthodes d’essai normalisées sont utilisées pour mettre à l’essai les capteurs et déterminer s’ils sont conformes aux exigences de la CSA ou aux normes équivalentes. Le Centre national d’essais d’équipements solaires (CNEES) sité en Ontario teste les capteurs solaires afin de déterminer si ceux-ci satisfont à la norme de la CSA. Les données obtenues des essais normalisés effectués dans des centres d’essais reconnu comme le CNEES aux conditions établies par les normes, permettent de définir les équations de rendement énergétique des capteurs (efficacité) et les facteurs de correction d’angle d’incidence utilisés pour estimer le rendement énergétique des capteurs.

Certains intervenants ont fait part de leurs préoccupations concernant le fait que les essais en laboratoire ne sont pas toujours représentatifs du rendement réel. Lors des séances de consultation, les intervenants ont reconnu que le rendement réel des capteurs solaires est fonction des conditions dans lesquelles ils sont utilisés ainsi que de leur conception. Les études scientifiques sur le recours aux tests normalisés pour déterminer le rendement des capteurs thermiques solaires sont acceptées par les experts de l’énergie thermique solaire du monde entier. La méthode proposée repose sur des données du rendement énergétique des capteurs recueillies dans des conditions d’essai normalisées, ce qui permet de comparer le rendement des capteurs dans des conditions similaires.

Points de vue d’intervenants : Les intervenants ont questionné l’utilisation de données européennes pour calculer le facteur de rendement des capteurs solaires. Certains étaient d’avis que le ajustement proposé par RNCan pourrait ne pas être suffisant pour tenir compte des différences sur le plan des measures de performances.

Réponse des agents du programme : Les données européennes du test de rendement sont reportées sous la forme de courbes linéaires et/ou quadratiques et sont exprimées en termes de superficie d’entrée et de température moyenne des fluides dans les capteurs liquides (température de sortie pour les capteurs solaires à air).

Un tableur du CNEES² et de l’Association des industries solaires du Canada (CanSIA) est utilisé pour calculer le rendement énergétique d’un capteur. Les données d’entrée des essais des capteurs solaires doivent être exprimées en superficie hors-tout et en température du fluide thermal à l’entrée. Le tableur calcule le rendement énergétique d’un capteur fonctionnant dans des conditions de « journée normale » (définies dans la norme F379 de la CSA) avec un débit normales de 0,02 kg/s/m² de superficie brute du capteur (définie dans la norme F378 de la CSA). Il est donc nécessaire de convertir les courbes de rendement exprimées sous le format européen au format utilisé pour le tableur du CNEES et de la CanSIA.

Afin d’obtenir les données d’entrée nécessaires, une conversion est effectuée en deux étapes. Premièrement, si une régression linéaire d’efficacité énergétique des capteurs est fournie dans le rapport des essais européens remis à RNCan, celle ci est utilisée directement. Si non, une régression linéaire des données des essais européens est effectuée à l’aide de la fonction « LINEST » du logiciel Excel de Microsoft. Deuxièmement, les équations de conversion de manuel³ sont appliquées pour obtenir les paramètres des équations de rendement linéaire exprimées en température d’entrée. Les données des essais européens utilisées pour effectuer la conversion incluent : superficie hors-tout et d’entrée du capteur, débit dans la boucle du capteur et coefficients de la courbe de rendement : valeur d’essai de l’irradiance solaire, densité et capacité thermique du fluide caloparteur d’essai (habituellement de l’eau) à une température moyenne de 32°C. Les facteurs de correction d’angle d’incidence mesurés sont utilisés directement, et les valeurs pour les angles manquants sont obtenues par simple interpolation.

Les agents du programme écoÉNERGIE pour le chauffage renouvelable estiment que ce processus de conversion tiens suffisamment compte des différences dans les mesures et représente avec précision le rendement obtenu des tests européens.

Points de vue d’intervenants : Les intervenants craignent que les capteurs plats et les capteurs à tube sous vide ne soient pas traités de façon équitable. Si l’on utilise le même taux d’incitatif, il faudra tenir compte des niveaux de rendement différents selon que l’on prend en compte la superficie collectrice ou la surface brute.

Réponse des agents du programme : Les intervenants ont discuté des différences entre les technologies des capteurs plats et des capteurs à tube sous vide. Le rendement énergétique de ces deux types de capteurs est fonction de la différence de température de fonctionnement (c.-à-d., la différence entre la température de l’eau dans le capteur et la température de l’air ambiant) pour une radiation solaire donnée. Afin de tenir compte des différences entre les technologies et de les traiter en fonction de la différence de température de fonctionnement des projets de chauffe-eau antérieurs, on a décidé, dans la nouvelle conception du programme, de placer ces deux technologies de chauffe-eau à capteurs vitrés dans deux groupes distincts : un groupe pour les capteurs plats et un second groupe pour les capteurs à tube sous vide. Cette approche permet de comparer les capteurs dans leur groupe respectif. Le même taux d’incitatif sera utilisé pour les capteurs plats et les capteurs à tube sous vide, et le calcul du montant de l’incitatif sera fonction de la superficie brute des capteurs.

Points de vue d’intervenants : Les intervenants craignent que l’établissement d’un facteur de rendement de référence, qui représente le rendement de la technologie la plus performante à l’heure actuelle, crée une norme qui deviendra rapidement dépassé. Ils suggèrent plutôt d’établir une échelle plus neutre (p. ex., fondée sur le meilleur rendement possible sur le plan théorique).

Réponse des agents du programme : Le programme incite les fournisseurs de technologies thermiques solaires à offrir sur le marché des capteurs solaires à haut rendement et ne vise pas à maintenir comme norme le capteur qui, à l’heure actuelle, est le plus performant. Par conséquent, lorsqu’un capteur neuf ayant une cote énergétique supérieure est introduit sur le marché canadien, il obtient une cote normalisée qui sera plus élevée que celle du capteur le plus performant à l’heure actuelle. Par exemple, un capteur neuf dont la cote de rendement est de 20 p. 100 supérieure à celle du capteur le plus performant actuellement obtiendra une cote normalisée de 1,20. Lorsqu’un capteur existant est modifié pour en améliorer le rendement, son facteur de rendement normalisé sera rajusté en vue de refléter l’amélioration dans sa cote énergétique. L’utilisation de cette approche incite les fournisseurs de technologies à innover et à introduire sur le marché des capteurs à rendement plus élevé.

Points de vue d’intervenants : Les intervenants étaient d’avis que l’incitatif de base (calculé en fonction de l’approche actuelle des coûts de la technologie) devrait être fondé sur le rendement moyen des technologies. De cette façon, les technologies très performantes recevraient un incitatif élevé et les technologies peu performantes, un incitatif moindre.

Réponse des agents du programme : Des nouveaux capteurs solaires sont régulièrement ajoutés à la liste des capteurs autorisés dans le cadre du programme. Par conséquent, la valeur moyenne des facteurs de rendement d’une catégorie de technologie donnée changerait fréquemment, modifiant ainsi le montant des incitatifs pour les capteurs. Ce changement dans le montant de l’incitatif accroît l’incertitude pour les fournisseurs de technologies dans leur cycle de marketing et de ventes. En outre, des changements fréquents dans les facteurs de rendement moyen pour les capteurs présentent des défis administratifs pour le programme.

Points de vue d’intervenants : De nombreux intervenants ont fait part du désir de passer en revue les facteurs de rendement proposés avant leur adoption définitive.

Réponse des agents du programme : Lors des séances de consultation, les agents de RNCan ont présenté aux intervenants une méthode descriptive. L’ensemble des intervenants ont appuyé cette méthode. Les facteurs de rendement sont calculés à l’aide de cette méthode et reposent sur des données obtenues au cours des essais du rendement des capteurs solaires visant à déterminer s’ils sont conformes aux normes. Les résultats des calculs de rendement seront fournis avant leur entrée en vigueur le 1^er septembre 2008.