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Les périls des éoliennes

Par le Directeur COPA Paul Hayes

 

Un sujet d’inquiétude croissante pour nos membres est la prolifération presque incontrôlée des éoliennes à travers plusieurs régions de notre pays avec, dans plusieurs cas, peu ou pas de considération envers les impacts sur l’aviation.

Ces structures, nominalement de plus de 400 pieds au dessus du sol, sont installées soit individuellement, en petits groupes ou en de bien plus grandes fermes de 20 unités ou plus. Dans virtuellement tous les cas, il n’y a aucune nécessité pour le promoteur ou l’agence autorisant le projet de conduire une forme quelconque d’évaluation aéronautique pour vérifier les impacts potentiels sur les ressources aéronautiques ou les opérations de vol locales, et pourtant les impacts sur la sécurité aérienne incluent les obstacles dans le voisinage des aérodromes, la turbulence de sillage et le manque de marquage aéronautique effectif et d’éclairage selon les Règlements et les Normes de l’aviation canadienne.

Une approche particulièrement aggressive envers les éoliennes s’est déroulée en Ontario lorsque le gouvernement a établi la Loi de 2009 sur l’énergie verte. Avant le passage de la Loi, la COPA s’est présentée devant le comité responsable des auditions publiques et elle a pétitionné pour avoir un besoin inclus dans la Loi afin que les promoteurs ou les autorités approbatrices conduisent une étude aéronautique pour évaluer les impacts aéronautiques d’un développement proposé et de développer des alternatives appropriées et autres mesures atténuantes.

La pétition de la COPA n’a pas été acceptée et la version finale de la Loi a aussi enlevé aux municipalités et autres niveaux inférieurs de gouvernement la capacité de contrôler le développement de ces types de projets à énergie verte dans leurs cours.

CIRCUIT LOCAL DE VOL DES AVIONS – UNE NORME INTERNATIONALE:

La trajectoire typique (ou circuit) effectuée par les avions légers lorsqu’ils manoeuvrent dans le voisinage des aérodromes répond à une norme internationale et les pilotes sont supposés adhérer à celle-ci lorsqu’ils volent autour de ces aérodromes.

La norme prescrite de la trajectoire est normalement un circuit vers la gauche. Ceci résulte dans un circuit effectué des deux côtés des pistes afin de permettre des décollages et atterrissages dans des directions opposées. Les dimensions normales du circuit sont de deux kilomètres à chaque bout de la piste et deux kilomètres en parallèle de la piste lorsqu’en vent arrière.

Comme variation à la norme des virages à gauche dans le circuit, à plusieurs aérodromes un circuit vers la droite est utilisé selon diverses circonstances afin d’éviter certains facteurs tels que des obstacles et des régions sensitives au bruit dans le voisinage d’un aérodrome. Lorsqu’un circuit vers la droite est requis, il doit être spécifié dans le Supplément de vol Canada.

Ceci, bien entendu, nécessite que l’aérodrome soit enregistré et qu’il soit donc listé par Transports Canada (TC) dans le Supplément de vol Canada. La clause appropriée pour l’usage de trajectoires ou de circuits vers la droite se retrouve dans le Règlement de l’aviation canadienne 602. 96, paragraphe (3) (c).

Il est à noter que fréquemment dans les propositions de développement d’éoliennes, les sites proposés sont à l’intérieur de la limite normale du circuit des aérodromes – c’est-à-dire qu’ils seraient entre le vent arrière normal du circuit lorsqu’un avion volerait parallèle à la piste, de même qu’à l’intérieur des trajectoires de montée et d’approche.

Sous cet angle, la norme habituellement supposée est que, si possible, il ne devrait pas y avoir d’obstacles de haute dimension entre un avion volant dans le circuit et son accès à la piste dans l’éventualité d’un urgent besoin de faire un atterrissage. Dans le cas d’éoliennes situées entre le vent arrière, la montée ou l’approche et la piste, ce principe est violé et donc ce n’est pas une situation sécuritaire.

LA POSITION DE TRANSPORTS CANADA:

Pour certains aérodromes certifiés (aéroports) qui sont zonés en accord avec les clauses de la Loi fédérale sur l’aéronautique, l’espace aérien autour de ceux-ci est protégé contre la pénétration de tels objets. Pour plusieurs autres aéroports et tous les aérodromes enregistrés ou non enregistrés, il n’existe pas de telle protection.

Tout obstacle érigé dans les trajectoires d’approche ou de décollage ou dans le circuit à ces aérodromes peut résulter dans l’augmentation des altitudes minimales d’approche IFR et d’approche manquée ou des restrictions au décollage Des modifications aux procédures de circuit ou même une prohibition dans l’usage d’une ou de plusieurs pistes.

Dans le pire des cas, TC pourrait empêcher toute activité aéronautique à l’aérodrome.

Il est important de souligner que le seul intérêt de TC dans les éoliennes est que ces obstacles soient illuminés de manière appropriée et en fait ils ont fait marche arrière au sujet de toutes les exigences de marquage, ce qui explique pourquoi vous ne voyez que des éoliennes blanches au Canada.

La protection de notre infrastructure aéronautique contre l’empiètement n’est pas d’aucun intérêt pour TC autre que de restreindre les opérations lorsqu’une éolienne a été évaluée comme un risque à la sécurité.

Les éoliennes représentent un risque additionnel comparé aux autres obstacles parce qu’ils produisent de la turbulence de sillage qui peut s’étendre sur une distance considérable en vent arrière. Des précautions additionnelles sont nécessaires comparé aux autres obstacles tels que des antennes afin d’éviter ce tueur silencieux. Même s’il y a eu une certaine recherche faite au sujet de la turbulence de sillage des éoliennes, aucune périmètre de sécurité n’a été établi par règlementation afin de garantir la sécurité aérienne dans le voisinage des éoliennes.

DÉTERMINER LES BORNES

Le seul guide de TC est contenu dans les exigences de certification pour les aérodromes certifiés. Comme ligne directrice suggérée afin de fournir un niveau adéquat de dégagement envers les obstructions, TC réfère les promoteurs à utiliser les surfaces limites des obstacles pour une piste de Code 1 pour une approche sans instrument, tel que souligné dans le document TP312 (en anglais seulement) intitulé «Aerodromes Standards and Recommended Practices », au chapitre 4, paragraphe 4.2.2 et au Tableau 4.1. La norme la plus spécifique à être appliquée est la surface de décollage et d’approche comme principal critère de dégagement envers les obstacles.

Cette surface est de 2,500 mètres de long et diverge à 10 pourcent à partir des extrémités de la piste. À la limite extérieure, la surface est 560 mètres de large, et à une pente spécifiée de 1:20, elle serait à 125 mètres de haut par rapport à l’élévation de la fin de la piste.

En utilisant juste le 2,500 mètres de long pour la surface de décollage/d’approche et la pente spécifiée de 1:20, la hauteur par rapport au sol à l’extrême limite de cette surface serait de 125 mètres ou 410 pieds. De plus, en regardant cela de la perspective de la performance de l’avion, et en utilisant un angle représentatif de montée ou de descente de trois (3) degrés et à une enveloppe de vitesse de 70 à 90 miles à l’heure, un avion pourrait typiquement se retrouver aux environs de 400 à 500 pieds sol et à une distance de 2,500 mètres de la piste, à l’extrémité de la surface d’approche.

Lorsqu’une allocation est faite pour les effets de l’altitude de l’aérodrome et pour la température de l’air durant les opérations estivales, les altitudes obtenues en montée ne seront pas si hautes - par exemple en se référant à la Table de Koch dans la section de la planification du Supplément de vol Canada, basé sur une élévation de 1,500 pieds au dessus du niveau de la mer et à une température estivale typique de 30 degrés Celsius, le taux normal de montée d’un avion peut être réduit de l’ordre de 35 pourcent, de sorte que l’altitude de 400 à 500 pieds sol et la hauteur d’une éolienne représentative située à 2,500 mètres ne serait pas atteinte.

Comme les éoliennes peuvent être de l’ordre d’au moins 400 pieds en hauteur, il convient de conclure que la distance de 2,500 mètres ne pourrait fournir une protection de sécurité suffisante si une éolienne serait située dans le voisinage du bout d’une surface de décollage/d’approche. De plus, les effets de la turbulence de sillage provenant d’une éolienne si le vent souffle vers la piste seraient les plus prononcés pour un avion juste à cette hauteur.

Pour les calculs indiqués plus haut, les Cessnas de type 150 et 172, de même que le Aeronca Champ et le Piper J3 Cub, ont été utilisés comme types d’avions représentatifs.Toutefois, tel que mentionné plus haut, des avions ultralégers sont aussi opérés à plusieurs des aérodromes. Ces avions, qui sont beaucoup plus légers, typiquement montent après le décollage et descendent à l’atterrissage à un angle plus prononcé. Parce qu’ils sont plus légers et souvent montent et vont en croisière à des vitesses moindres, on comprend qu’il peut y avoir des problèmes de contrôle dans des conditions turbulentes. La question de turbulence de sillage provenant des éoliennes pourrait donc d’un plus grande inquiétude pour ces avions.

Si la norme du TP312 pour la surface de périmètre est incluse dans la considération, alors tout obstacle de plus de 45 mètres (150 pieds) de hauteur au dessus de l’élévation de l’aérodrome à l’intérieur d’un périmètre de quatre (4) kilomètres du centre de l’aérodrome ne serait pas acceptable.Cette surface est prévue pour protéger la manoeuvre des avions dans le voisinage d’un aéroport.

Toutefois, pour tester si même la distance de quatre kilomètres des bouts d’un piste pourrait fournir une protection de sécurité adéquate, une évaluation a été complétée basée sur les caractéristiques de performance, un dégagement d’obstacle convenable d’un minimum de 300 pieds au dessus de la hauteur des éoliennes, et les effets possibles de turbulence de sillage des éoliennes.

En utilisant la même vitesse de montée de 70 à 90 miles/heure des avions légers et le même angle de montée de 300 à 400 pieds par mile nautique (160 à 215 pieds/kilomètre), les avions représentatifs seraient supposés être à une hauteur de l’ordre de 700 à 850 pieds sol à un point situé à quatre kilomètres. Ceci devrait mettre l’avion à au moins 300 pieds au dessus d’une éolienne de 400 pieds de hauteur, suffisamment haut pour éviter les effets prévus de sillage et de turbulence.

De cette analyse, on pourrait conclure qu’à quatre kilomètres des bouts de piste et le long du centre de la piste il devrait y avoir un dégagement adéquat.

L’information au sujet des effets potentiels sur les avions de la turbulence de sillage générée par les éoliennes est plutôt variable. Une certaine information suggère qu’à trois diamètres de rotor derrière l’éolienne la turbulence pourrait être largement dissipée, tandis que d’autres sources suggèrent qu’elle pourrait encore se produire à une plus grande distance, jusqu’à dix (10) diamètres de rotor ou plus.

L’information qui nous est disponible suggère que les compagnies d’éoliennes peuvent généralement compter sur une distance en vent arrière de cinq diamètres de rotor pour organiser l’espacement entre les turbines individuelles, afin d’éviter les effets de la turbulence de sillage sur les turbines adjacentes. Cette norme peut être appliquée pour suggérer à quelle distance une éolienne pourrait se trouver d’un avion en approche à basse altitude.

Par exemple, en utilisant un diamètre de cinq rotors comme allocation en vent arrière et un diamètre nominal de rotor de 100 mètres, ceci voudrait dire une distance de séparation d’au moins 500 mètres. Ceci voudrait suggérer qu’aucune éolienne ne devrait être située à plus près de 500 mètres de l’extérieur de la limite externe de 2 kilomètres du trafic aérien de l’aérodrome ou de la trajectoire du circuit.

LE TRAVAIL DE LA COPA AFIN DE PROTÉGER LES AÉRODROMES DE L’INTERFÉRENCE DES ÉOLIENNES

En plus des efforts de la COPA à convaincre le gouvernement de l’Ontario de considérer les effets des éoliennes sur l’aviation quand la Loi de 2009 sur l’énergie verte a été développée et des tentatives pour engager Transports Canada dans le développement de normes visant à minimiser l’impact sur la sécurité des aérodromes, le Fonds Liberté de voler de la COPA est présentement utilisé pour investiguer les aspects légaux afin de déterminer s’il existe une base quelconque pour prévenir l’interférence aux aérodromes ou pour fournir une compensation envers la perte d’usage.

Notre victoire récente au niveau de la Cour suprême au sujet de la juridiction fédérale est en train d’être examinée pour voir si elle est applicable à l’interférence des éoliennes envers les aérodromes. Le Fonds est aussi utilisé pour effectuer une analyse formelle de risque envers la sécurité, pour laquelle l’industrie de génération de pouvoir éolien, les gouvernements et autres seront invités à participer.

Le point final de cet exercice sera de déterminer les risques à la sécurité associés aux éoliennes et à développer des mesures de mitigation du risque qui peuvent être employées, soit volontairement ou par règlementation, afin de minimiser les risques et de poursuivre l’opération des aérodromes.

Jusqu’à ce qu’une direction ferme soit établie, les membres dont les aérodromes sont affectés par les installations d’éoliennes sont avisés de s’impliquer tôt dans le processus de développement et de faire connaître leurs inquiétudes.Vous pouvez utiliser les calculs de cet article afin de souligner les problèmes de sécurité et encourager les promoteurs à minimiser leur responsabilité en installant leurs éoliennes à une distance convenable des zones d’approche, de décollage et de circuit.