Approche prédictive du bouquet électrique québécois

L’ensemble des équations de corrélation est présenté à l’ANNEXE R. Un seul mois est présenté pour chaque interconnexion du Québec.

4.2.5.1 Interface avec la Nouvelle-Angleterre

L’interface avec la Nouvelle-Angleterre est caractéristique d’une forte exportation de la province québécoise. Le tableau 4-10 présente le résultat de corrélation de l’exportation d’électricité du Québec vers la Nouvelle-Angleterre du mois de décembre. La plupart des coefficients de corrélation (r2) sont compris entre 0,70 et 0,80. Les mois de septembre, octobre et novembre ont les coefficients de corrélation les plus faibles allant de 0,67 à 0,48, illustrant sans doute la forte disparité des températures ainsi que la demande de ces mois de transition avant l’hiver, où les températures peuvent soit être clémentes (demande plus faible) soit commencer à être froides (demande plus élevée). Néanmoins, afin de juger de la supériorité du prix par rapport à la demande pour représenter le plus les variations des exportations électriques, les coefficients de linéarité doivent être normalisés, ils ne peuvent être comparés avec des unités différentes.

Tableau 4.10: Équation de corrélation de l’exportation relative à un mois de décembre entre le Québec et l’État de la Nouvelle-Angleterre

Mois Décembre

Équation de corrélation

Exportation QC! NE (h+1) = -510 - 0,096* Demande (h) + 8,05 * Prix (h) + 30,0 * Température NE (h)

Coefficient de

corrélation r2 0,77

Afin d’évaluer la prépondérance de certains paramètres dans les équations, quelques-unes des équations pour la Nouvelle-Angleterre ont été normalisées. La norme utilisée est la norme euclidienne. Sa définition pour un vecteur x est !_!!_{. L’étape de normalisation consiste à diviser}

chaque élément par sa norme de x (les éléments ici sont soit la température, le prix ou la demande).

Exportation QC "NE (h+1) =

- 33923* Demande normalisée (h)+ 6569* Prix normalisé (h) + 3357 * Température normalisée (h)

Le plus fort coefficient dans le cas du mois de décembre pour l’interface Québec/ Nouvelle- Angleterre est celui de la demande.

4.2.5.2 Interface avec l’Ontario

4.2.5.2.1 Corrélation des flux d’exportation d’électricité de la province du Québec vers l’Ontario

Comme le montrent les équations présentées au tableau 3.10 et dans l’ANNEXE S, les flux d’exportations de l’interface entre le Québec et l’Ontario sont largement corrélés avec des coefficients de corrélation compris entre 0,71 et 0,88. Le prix et la température sont des facteurs déterminants dans la mise en place des équations de corrélation des exportations du Québec vers l’Ontario.

Tableau 4.11: Équation de corrélation de l’exportation relative à un mois de décembre entre le Québec et l’Ontario

Mois Décembre

Équation de

corrélation Exportation QC! ON (h+1) = 2034-0,16 * Demande (h) + 31,1* Température (ON) (h) +13,1 * Prix (h) Coefficient de

corrélation r2 0,87

4.2.5.2.2 Corrélation des flux d’importations d’électricité

L’importation d’électricité en provenance de l’Ontario est elle aussi largement corrélée, à l’exception du mois de décembre 2013 qui enregistre une très faible corrélation avec un r2 de 0,35 (Tableau 4-12). Ceci s’explique sûrement par les conditions extrêmes de températures enregistrées au cours du mois de décembre. Les autres coefficients de corrélation sont de l’ordre de 0,8.

Tableau 4.12: Équation de corrélation de l’importation relative à un mois de décembre entre le Québec et l’Ontario

Mois Décembre

Équation de

corrélation Importation QC"ON (h+1) = 1725 - 0,075 * Demande + 35,3* Température (ON) + 10,7 * Prix Coefficient de

corrélation r2 0,35

4.2.5.2.3 Validation des résultats sur un cas réel

Les équations d’importations et d’exportations du mois de novembre vont être testées sur un cas en temps réel. La figure 4-20 représente les valeurs en temps réel des échanges électriques des interconnexions de la province ontarienne (colonne Flow). Un signe négatif représente une importation en provenance du Québec et un signe positif une exportation vers le Québec. Le tableau 4-13 présente quant à lui les données à corréler de l’heure (h = 14h) ainsi que les données sommées d’importations et d’exportations en temps réel à l’heure (h= 15h).

Figure 4-20 Données d'importations et d'exportations des interconnexions de l'Ontario (source : http://reports.ieso.ca/public/IntertieScheduleFlow/PUB_IntertieScheduleFlow.xml)

Tableau 4.13: Données récupérées en temps réel pour la vérification des équations de corrélation entre l’Ontario et le Québec

Date 27 Novembre 2014

14 h

Température= -3°C, Demande= 17641 MW, Prix = 32,31 $/ MWh (source : http://www.ieso.ca/Pages/Power-Data/default.aspx#demand et

http://www.meteomedia.com/)

15 h

Importation = 87 MW Exportation = -366 MW

Équation de corrélation du mois de novembre :

Importation QC #ON= 1413 - 0,089 * Demande + 9,47 * Température (ON) + 8,58 * Prix ( r2 = 0,72)

Exportation QC "ON = 2555 - 0,198 * Demande + 8,88 * Température (ON) + 13,6 * Prix (r2 ₌

0,86) Résultats de la corrélation appliquée en temps réel : Importation= 81 MW

Exportation = -533 MW

Les résultats de la corrélation permettent de bien approcher la valeur des importations à l’heure 15 à partir des données à l’heure 14 de températures, prix et demande obtenus en temps réel. Cependant les exportations obtenues par le modèle sont nettement supérieures à celles obtenues en temps réel (erreur de 30%).

4.2.5.3 Interface avec Le Nouveau-Brunswick

Le Nouveau-Brunswick est dans l’ensemble bien corrélé avec des coefficients de corrélation avoisinant 0,7 à l’exception des mois de février et de juin qui ont un coefficient de

corrélation assez modéré, 0,35 et 0,45. Une équation type pour le mois de décembre est illustrée au tableau 4.14.

Tableau 4.14: Équation de corrélation de l’exportation relative à un mois de décembre entre le Québec et la province du Nouveau-Brunswick

Mois Décembre Équation de corrélation Exportations QC!NB (h+1) = -268 + 0,553 * Demande + 13,8* Température (NB) - 3,59 * Prix Coefficient de corrélation r2 0,79

4.2.5.4 Interface avec New York

La plupart des corrélations répondent à un coefficient de corrélation supérieur à 0,6, illustration au tableau 4-15. Néanmoins, la corrélation des mois de janvier, octobre et novembre aout sont faibles avec des coefficients de corrélation de 0,34 à 0,44. Ceci peut sans doute s’expliquer par les grandes variations de température des mois d’automne et les températures extrêmes pouvant être rencontrées en hiver.

Tableau 4.15: Équation de corrélation de l’exportation relative à un mois décembre entre le Québec et l’État de New York

Mois Décembre

Équation de corrélation

Exportation QC!NY (h+1)= -971+ 16,6 * Prix (h) - 21,7* Température (NY) - 0,096 Demande NY

Coefficient de

corrélation r2 0,64

L’approche prédictive permet de poser une première base d’extrapolation des importations et exportations à l’heure (h+1) en fonction de données spécifiques de températures, demande et prix à l’heure (h). Cette approche peut être adaptée pour rajouter de la valeur à la migration d’un service de type « Cloud Computing » afin d’anticiper les migrations de la charge de travail d’un centre de données à l’autre. Les modèles prédictifs pour le très court terme sont

une aide à la décision permettant de faire un choix avisé en fonction des conditions météorologiques, de l’état du réseau et des conditions de marché.