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50 ans d’audace et d’innovation

L’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) de 1970 à 2020 

« Un Centre de recherches deviendra une nécessité si on souhaite que l’Hydro-Québec demeure à l’avant-garde du progrès dans la science et la technique de l’électricité. »

Rapport n° 5 – Opinions d’ingénieurs de l’Hydro-Québec sur la création d’un centre de recherches
1960 1970

1960 - 1970: Un projet de recherche unique au monde voit le jour !

Présentation de la maquette du futur institut à Robert A. Boyd, directeur général d’Hydro-Québec, 1968.

Au début des années 1960, c’est l’effervescence à Hydro-Québec. Les exploits technologiques se multiplient. Mais pour continuer d’innover, Hydro-Québec doit se doter d’un laboratoire de recherche digne de ce nom. L’équipe d’ingénieurs dirigée par Jean-Jacques Archambault conçoit et redessine des lignes à une tension inégalée, mais les tests en laboratoire requis pour analyser le comportement de cette toute nouvelle technologie doivent se faire à l’étranger.

Lionel Boulet, alors directeur du département de génie électrique de l’Université Laval, est recruté pour évaluer la situation, prendre connaissance de l’état de la recherche dans le monde et formuler des recommandations.

Conférence de Daniel Johnson en 1967.
Conférence de Daniel Johnson, premier ministre du Québec, lors de la Semaine nationale de l’électricité, 1967. ©Archives d’Hydro-Québec

En 1965, en réponse aux constats de Lionel Boulet, Hydro-Québec décide de former un comité pour établir les modalités de création d’un institut de recherche. En février 1967, Daniel Johnson, premier ministre du Québec à l’époque, déclare, lors de la Semaine nationale de l’électricité, que son gouvernement vient « d’autoriser l’Hydro-Québec à créer un institut de recherche dont les laboratoires seront uniques au monde et qui aura une envergure vraiment internationale puisqu’il sera outillé pour répondre aux besoins non seulement de l’industrie québécoise, mais aussi de nombreux organismes canadiens et américains ».

Présentation de la maquette du futur institut à Robert A. Boyd, directeur général d’Hydro-Québec, 1968.
Lionel Boulet présente la maquette du projet du futur institut à Robert A. Boyd, directeur général d’Hydro-Québec, 1968. ©Archives d’Hydro-Québec

La création de l’IREQ : l’œuvre de Lionel Boulet

Engagé dès 1964 comme conseiller technique pour le projet de centre de recherche sur l’énergie, Lionel Boulet en devient le premier directeur en 1967 et le restera pendant 15 ans. Il conçoit et peaufine l’IREQ dans les moindres détails. En collaboration avec Jean-A. Gélinas, architecte engagé pour ce projet, il se consacre à la conception architecturale minutieuse de chaque bâtiment.

Photo de Lionel Boulet en 1972.
Lionel Boulet devant le pavillon renommé en 1983 en son nom, 1972. ©Archives d’Hydro-Québec

En plus de voir à tous les détails instrumentaux, techniques et financiers, il bâtit son équipe de chercheurs en les recrutant à la fois au Québec et à l’international. Lors de l’inauguration de l’IREQ, Roland Giroux, alors président d’Hydro-Québec, souligne la qualité de l’équipe de chercheurs de renommée internationale rassemblée par Lionel Boulet.

1970 1980

1970 - 1980: Un centre de recherche de calibre international : un concept « grandeur et nature »

Le 29 septembre 1970, le premier ministre Robert Bourassa inaugure le centre de recherche dans un lieu bucolique, à Varennes. L’espace est immense, s’étendant sur plus de 2,5 kilomètres carrés. C’est le bâtiment des laboratoires généraux (aujourd’hui le Pavillon Lionel-Boulet), avec ses 80 bureaux de chercheurs et 60 laboratoires variés, qui est inauguré en 1970. Le Laboratoire haute tension et le Laboratoire grande puissance s’y ajouteront ensuite en 1971 et 1972 respectivement.

Première pelletée de terre par Lionel Boulet, 1967.
Première pelletée de terre par Lionel Boulet au chantier de construction de l’IREQ, 1967. ©Archives d’Hydro-Québec
Photo aérienne du Pavillon Lionel-Boulet, 1970.
Vue générale du futur Pavillon Lionel-Boulet, 1970. ©Archives d’Hydro-Québec

Fondé notamment pour répondre aux besoins d’expérimentation d’Hydro-Québec dans le domaine de la très haute tension, le centre de recherche a été bâti à cet endroit pour accéder à la puissance requise par les essais. Il doit donc être situé à proximité du poste de Boucherville et des lignes de transport à 735 kV reliant le complexe Manic-Outardes à la région de Montréal.

Inauguration du nouvel institut, 1970.
Robert Bourassa, premier ministre du Québec, et Lionel Boulet, président d’Hydro‑Québec, inaugurent le tout nouvel institut, 1970. ©Archives d’Hydro-Québec
Vue aérienne du Laboratoire en construction, 1970.
Vue générale du Laboratoire haute tension en construction, 1970. ©Archives d’Hydro-Québec

En plus de répondre aux besoins d’Hydro-Québec en matière de recherche, l’IREQ aura d’autres objectifs, dont celui de stimuler le développement de l’industrie de l’électricité en offrant ses services et de favoriser ainsi la mise au point d’équipements et de systèmes toujours plus performants.

Installation au Laboratoire haute tension, 1971.
Installation des équipements au Laboratoire haute tension, 1971. ©Archives d’Hydro-Québec
Vue intérieure du Laboratoire grande puissance, 1972.
Intérieur du Laboratoire grande puissance, 1972. ©Archives d’Hydro-Québec
Tests au Laboratoire haute tension, 1973.
Essais concernant les arcs électriques réalisés en première mondiale au Laboratoire haute tension, 1973. ©Archives d’Hydro-Québec

Chef de file dans l’utilisation de la pile à combustible

Les nouvelles sources d’énergie constituent le domaine d’étude par excellence de l’IREQ. La pile à combustible fait l’objet du premier projet de recherche à être retenu pour contribuer à fournir de l’énergie à un coût raisonnable dans les régions éloignées.

Tests sur la capacité de résistance aux variations de charge des piles, 1973.
Cette expérimentation en milieu urbain permet d’évaluer la capacité de résistance aux variations de charge de cette pile, 1973. ©Archives d’Hydro-Québec

En 1972, l’installation et la mise à l’essai d’une première pile à combustible dans le réseau de distribution d’Hydro-Québec se réalisent en première mondiale. Cette pile est composée de six modules de 12,5 kW chacun et transforme l’énergie chimique des hydrocarbures en énergie électrique, avec l’air comme carburant.

Démonstration de la pile, 1973.
La pile est composée de six modules de 12,5 kW chacun, 1973. ©Archives d’Hydro-Québec

Contrer le vent grâce aux entretoises amortisseuses

Entretoise amortisseuse
Entretoise amortisseuse Collection historique d’Hydro-Québec

Le vent peut compromettre la fiabilité du réseau de transport en provoquant des oscillations et des vibrations sur les lignes. L’IREQ se penche, dès sa création, sur la maîtrise de ce phénomène. Parmi les percées qu’il réalise dans ce champ d’études, figure l’entretoise amortisseuse, née en 1979 et commercialisée mondialement. Cette technologie compte plusieurs atouts : concept d’articulation inédit, durabilité inégalée, entretoise souple entre les conducteurs et répartition optimale du mouvement.

Traversée de l’Anse-Saint-Jean, 1985.
Vue générale de la traversée de l’Anse-Saint-Jean, 1985. ©Archives d’Hydro-Québec

Profiter du vent avec les éoliennes

Nouvelle éolienne, 1977.
L’éolienne nouvellement installée, 1977. ©Archives d’Hydro-Québec

Dès 1975, les chercheurs de l’IREQ se lancent dans la recherche d’énergies renouvelables. Une première évaluation de la ressource éolienne fait ressortir un potentiel important au Québec. Un partenariat s’amorce ainsi avec le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) qui mènera à l’installation par l’IREQ en 1977 d’une première éolienne aux îles de la Madeleine.

Intérieur de l’éolienne, 1977.
Vue de l’intérieur de l’éolienne, 1977. ©Archives d’Hydro-Québec

Ce partenariat se poursuivra avec le projet Éole et l’installation d’une autre éolienne en Gaspésie en 1987. Dans les décennies suivantes, l’IREQ jouera un rôle important dans l’intégration de la production des parcs éoliens privés au réseau d’Hydro-Québec afin d’obtenir les meilleures conditions possibles.

Échantillon d’une pale d’éolienne.
Échantillon d’une coupe de pale d’éolienne Collection historique d’Hydro-Québec
1980 1990

1980 - 1990: Innover en partenariat

Le projet du Tokamak, 1987.

L’histoire de l’IREQ est jalonnée de partenariats et de collaborations dans des domaines de recherche très variés tant au Québec qu’à l’international. Durant les années 1980, plusieurs d’entre eux se forment et se poursuivent pendant plusieurs années.

Prévenir l’usure des turbines : un long travail de recherche

Scientifique analysant la corrosion de l’acier IRECA, 1981.
Analyse de la mesure de corrosion de l’acier IRECA, 1981 ©Archives d’Hydro-Québec

Les phénomènes d’érosion, de corrosion et de cavitation des turbines sont analysés en profondeur depuis plusieurs décennies à l’IREQ et également dans plusieurs pays. En novembre 1981, l’IREQ entreprend un projet de recherche pour le développement d’un détecteur de cavitation érosive en collaboration avec le Laboratoire de génie électrique (LGEP) de l’Université de Paris.

Appareil de détection de la cavitation érosive, 1983.
Appareil de détection de la cavitation érosive, 1983. ©Archives d’Hydro-Québec

Des années 1990 jusqu’au début des années 2000, l’IREQ réalise d’autres projets de recherche portant sur ce sujet – également de portée internationale – qui aboutissent au système PréDDIT (Prédiction de la dégradation et diagnostic intégré des turbines). Parallèlement à ces recherches, l’IREQ développe de nouveaux matériaux plus résistants.

L’équipe du projet IRECA : Raynald Simoneau, Tony Di Vincenzo, Jean-Luc Fihey et Jacques Larouche.
L’équipe du projet IRECA, dirigée par le chercheur Raynald Simoneau (à droite) et comprenant aussi Tony Di Vincenzo, technicien, Jean-Luc Fihey, chercheur, et Jacques Larouche, technicien, reçoit un prix décerné par la revue américaine Research & Development. Son produit a été retenu en 1989 comme l’un des 100 meilleurs produits de l’année. ©Archives d’Hydro-Québec

C’est ainsi qu’on utilise, à partir de 1986, un acier inoxydable plus résistant à l’érosion de cavitation, soit l’ACIER IRECA. Cet acier inoxydable à faible teneur en cobalt améliore la durabilité des roues de turbines hydrauliques et accroît leur durée de vie. Il facilite également le soudage et le meulage lors des réparations.

Partenaire expérimenté d’Hydro-Québec pour la haute tension à courant continu

Dès 1966, Lionel Boulet planifie l’installation de l’équipement nécessaire aux recherches sur le courant continu dans le Laboratoire haute tension. En 1969, les chercheurs préparent les spécifications techniques de l’équipement prévu pour les essais à courant continu qui sera installé dans le futur Laboratoire grande puissance. Ils sont donc prêts, dès le début des années 1980, à collaborer avec Hydro-Québec et ses partenaires américains pour réaliser les études sur les équipements reliés au courant continu en vue de la construction d’une ligne d’interconnexion en courant continu qui traverserait la frontière.

Ligne expérimentale à courant continu, 1983.
Vue générale de la ligne expérimentale à courant continu, 1983. ©Archives d’Hydro-Québec

Les nouveaux équipements spécialement conçus pour la future ligne, sa traversée sous-fluviale et les systèmes de conversion ou de communication sont testés aux laboratoires de l’IREQ. En 1992, tous ces essais aboutissent à la mise en service par Hydro-Québec, en première mondiale, d’un réseau multiterminal à courant continu (RMCC) reliant la Baie-James à la Nouvelle-Angleterre en passant par le poste de la Nicolet.

Expérience en laboratoire sur une ligne à courant continu, 1982.
Expérience en laboratoire sur une ligne à courant continu, 1982. ©Archives d’Hydro-Québec

Le simulateur en temps réel HYPERSIM également a été mis à contribution pour les essais de mise en service du RMCC en 1992. Vingt-cinq ans plus tard, lorsque la technologie des systèmes de commande et de protection du RMCC a dû être modernisée, une version perfectionnée d’HYPERSIM devient l’outil indispensable pour réaliser les tests de simulation. En effet, ce simulateur permet d’effectuer des essais en boucle fermée sur les systèmes de commande en plus d’améliorer la performance et la fiabilité des réseaux interconnectés.

Un thyristor.
Les thyristors, équipements indispensables aux interconnexions, servent à moduler le courant et à le transformer en courant continu ou en courant alternatif. Dès 1970, ils sont étudiés par les chercheurs de l’IREQ. Collection historique d’Hydro-Québec

Détecter les défauts sur les lignes de transport à 735 kV

Lancé en première mondiale en 1981, le système de mesure du décalage angulaire (SMDA) localise rapidement les défauts sur les lignes de transport à 735 kV. Il en détermine aussi la nature et la sévérité. Il fait même le lien entre des phénomènes pouvant erronément paraître isolés. Après plusieurs générations de SMDA, il offre aujourd’hui une vision globale du comportement du réseau de transport à 735 kV.

Équipe ayant travaillé sur le mise au point du SMDA, 1981.
Mise au point du SMDA, 1981

Incursion dans la recherche sur la fusion nucléaire

Le Tokamak de Varennes, situé sur le site de l’IREQ, est exploité pendant plusieurs années, jusqu’en novembre 1998, par le Centre canadien de fusion magnétique et ses partenaires, où figure notamment Hydro-Québec. Sa construction dure de 1981 à 1987.

Un tokamak recrée les conditions thermiques ambiantes de la couronne du Soleil. Celui de Varennes a été l’hôte d’un programme de recherche scientifique sur les réacteurs nucléaires, dont les résultats ont fait progresser d’autres travaux menés ailleurs sur la planète.

Le projet du Tokamak, 1987.
Le Tokamak en construction, 1987. ©Archives d’Hydro-Québec

Un laboratoire consacré à l’industrie

Le 6 novembre 1987, l’IREQ inaugure son tout nouveau Laboratoire des technologies électrochimiques et des électrotechnologies (LTEE). Situé à Shawinigan, le LTEE soutient le développement des applications industrielles de l’électricité. Ses recherches sont menées avec des partenaires industriels.

En mai 2002, il prend le nom de Laboratoire des technologies de l’énergie (LTE). Leader dans le domaine de l’innovation technologique en efficacité énergétique, le LTE dispose d’une expertise de pointe et d’installations d’essais diversifiées, dont certaines sont uniques en Amérique du Nord.

Conférence de presse d'Hydro-Québec, 1985
Conférence de presse annonçant la création du LTEE, 1985. ©Archives d’Hydro-Québec
Des gens du public sont présents à l'inauguration du LTEE, 1987.
Inauguration du LTEE le 5 novembre 1987. La démonstration d’un pyromètre, appareil mesurant le rayonnement thermique ou infrarouge, semble impressionner le public. ©Archives d’Hydro-Québec
Un pyromètre, 1988.
Pyromètre, outil de travail utilisé entre autres au LTEE aux fins de mesure de la performance énergétique des équipements électriques, 1988. ©Archives d’Hydro-Québec

Innover à l’international avec nos fabricants : le Centre d’innovation sur le transport d’énergie du Québec (CITEQ)

La création de ce centre est le résultat d’une entente conclue en 1989 entre Hydro-Québec et le fabricant ABB. Un produit entièrement québécois est mis au point, en première mondiale, par le CITEQ : le régulateur de puissance interphase (RPI). Il est mis en service en 1999 sur le réseau de la New York Power Authority (NYPA). Le CITEQ cesse ses activités en 2003.

1990 2000

1990 - 2000: L’innovation au service des employés et de l’environnement

Prototype de déglaceur, 1999

L’IREQ est une ressource incontournable pour trouver des solutions aux nombreux défis auxquels sont confrontées les équipes d’Hydro-Québec. D’ailleurs, plusieurs innovations ont vu le jour grâce à un travail de collaboration entre les chercheurs et les employés sur le terrain !

Que ce soit pour permettre l’entretien de pièces d’équipement monumentales ou pour améliorer les façons de faire sur les plans humain et environnemental, les solutions techniques élaborées par l’IREQ jouent un rôle actif dans l’amélioration des pratiques, autant au Québec qu’à l’international.

Agent de préservation pour poteaux de bois (ACC-PA) : une avancée écologique et pratique !

Utilisé dans le traitement des poteaux du réseau de distribution, l’additif à base de polymère mis au point par l’IREQ dans les années 1990 réduit la dureté du bois de façon permanente.

Cette innovation facilite grandement le travail des monteurs, qui peinaient jusqu’alors à grimper dans les poteaux. L’additif polymérique, exempt d’huile et inodore, assure la souplesse et la protection du bois, en plus d’être un meilleur choix pour l’environnement.

Des idées pour rouler vert avec la technologie M4 et le système de motorisation électrique

C’est en 1991, dans la foulée des travaux sur le moteur-roue, que l’IREQ crée la technologie M4. Imaginé dans les années 1980, le moteur-roue pour véhicule électrique a inspiré la création du système de motorisation électrique aujourd’hui fabriqué et commercialisé par Dana TM4.

Grâce à ces travaux précurseurs, Dana TM4 réalise d’importantes avancées dans la mise au point de sa technologie, qui convient tant aux véhicules hybrides qu’aux voitures entièrement électriques.

Prototype de Moteur-roue
Moteur-roue (prototype) Collection historique d’Hydro-Québec

SCOMPI, le robot polyvalent

Né en 1991, le robot SCOMPI est le fruit d’un important programme de recherche, créé dès les années 1970 par Hydro-Québec pour lutter contre la cavitation, un phénomène qui dégrade l’acier des turbines au fil des années et exige de coûteux travaux de réfection.

Aujourd’hui, SCOMPI facilite la réparation des roues de turbines endommagées par la cavitation ainsi que leur entretien, en réalisant divers travaux directement en centrales. Muni de cinq axes de rotation, il se déplace sur des rails courbes pour souder, gouger, meuler et marteler. Il effectue ces tâches automatiquement et peut fonctionner dans des environnements difficiles d’accès.

Le robot SCOMPI en est aujourd’hui à sa quatrième génération.

Un soudeur d'acier

Oxydation humide assistée par plasma (OHAP)

Dans tous les coins du monde, la gestion des boues organiques issues de la production de pâtes et papiers, de l’agriculture ou de l’assainissement des eaux usées provoque des enjeux. Le volume des boues produites annuellement ne cesse d’augmenter et les méthodes traditionnelles pour en disposer comportent de sérieuses contraintes économiques et environnementales.

Créé en 1999 au Laboratoire des technologies de l’énergie (LTE) de l’IREQ, situé à Shawinigan, le procédé d’oxydation humide assistée par plasma (OHAP) permet d’incinérer ces boues organiques au moyen d’un four rotatif à pression et d’une torche à plasma.

Extraordinairement efficace d’un point de vue énergétique, ce procédé a aussi pour avantage d’éliminer 95 % du volume des déchets traités.

Cette technologie est commercialisée et utilisée à l’international depuis 2001.

Création du prix Lionel-Boulet

Créé en 1998 et décerné depuis 1999, le prix Lionel-Boulet est attribué annuellement à une chercheuse ou à un chercheur pour souligner l’excellence de sa carrière et de ses travaux de recherche dans le domaine industriel.

Il fait partie des sept plus hautes distinctions qu’accorde le gouvernement du Québec dans le domaine scientifique.

Le verglas de 1998 : en ressortir plus fort

Du 5 au 9 janvier 1998, entre 88,5 mm et 98,5 mm de verglas s’accumulent sur la région de Montréal : du jamais vu. Chute de pylônes en cascade, réseau de distribution sectionné, usines de filtration paralysées... au plus fort de la crise, pas moins de 1 393 000 clients d’Hydro-Québec sont privés d’électricité.

Le « verglas de 1998 » reste encore à ce jour la plus grande crise qu’Hydro-Québec a dû traverser.

Cet événement reste l’un des plus beaux exemples de solidarité et d’ingéniosité québécoise auxquels a contribué Hydro-Québec.

De nouveaux équipements pour plus de robustesse

À la suite de la crise du verglas, les chercheurs et ingénieurs de l’IREQ se mettent au travail en vue d’améliorer le réseau pour mieux outiller les effectifs d’Hydro-Québec dans l’éventualité d’une nouvelle catastrophe.

Une nouvelle ligne expérimentale est alors construite sur le site de l’IREQ dans le but de valider certains concepts et paramètres en conditions extrêmes. Y sont également mises en place des chambres climatiques permettant de vérifier le fonctionnement d’une variété d’équipements dans un large éventail de conditions météo.

La ligne expérimentale construite en 1998.
Une nouvelle ligne expérimentale est alors construite sur le site de l’IREQ, 1998

De nouvelles générations d’équipements voient le jour, à l’exemple de l’entretoise interphases, qui diminue le risque de court-circuit et qui est aujourd’hui utilisée autant au Québec qu’à l’international.

De nouveaux robots pour faire plus... plus rapidement !

En réponse aux conditions extrêmes auxquelles a été confronté le réseau lors de la crise du verglas, l’IREQ se voit confier le mandat de développer un appareil capable de déglacer efficacement les lignes de transport, même sous tension.

Rapidement, un prototype voit le jour et devient le point de départ d’une toute nouvelle gamme de plateformes robotiques conçues et développées à l’IREQ dans les années 2000. Ces robots s’avèrent aujourd’hui incontournables dans le cadre des travaux d’inspection et de maintenance du réseau, en plus d’en prolonger la durée de vie utile.

Prototype du déglaceur, 1999.
Déglaceur (prototype), 1999 Collection historique d’Hydro-Québec
2000 2010

2000 - 2010: Nouveau siècle, nouvelles possibilités

Comme le démontrent plusieurs des travaux de recherche menés depuis la création de l’IREQ, en 1970, la gestion exemplaire des actifs de l’entreprise constitue une préoccupation constante.

Les travaux d’inspection, de prévention et de réparation nécessaires à l’optimisation et à la prolongation de la durée de vie des équipements d’Hydro-Québec représentent une source quasi inépuisable de sujets d’étude pour les équipes de chercheurs. Ouvrages aériens, souterrains ou sous-marins : les besoins sont nombreux !

Les grandes innovations développées au tournant des années 2000 confirment cette volonté, avec la création d’une large gamme d’outils sophistiqués mettant à profit de nouvelles technologies jusque-là inaccessibles.

Le renifleur, une innovation sécuritaire qui a du flair !

Mis au point pour garantir aux travailleurs un accès sécuritaire aux installations souterraines, le détecteur et analyseur de décharges partielles développé à l’IREQ en 2006 est constitué de deux outils complémentaires.

Un détecteur, appelé « renifleur », est capable de vérifier en 10 secondes si les accessoires des réseaux de distribution souterrains génèrent des décharges partielles, des anomalies causant des courts-circuits. Le cas échéant, l’analyseur de décharges partielles (ADP) localise les anomalies avec fiabilité et précision.

Le renifleur

Une classification automatisée des alternateurs pour une performance optimale

La bonne santé des équipements de production dans les centrales est vitale à l’optimisation des ressources hydriques et à la pérennité des installations d’Hydro-Québec.

Voilà pourquoi, dans le but de diagnostiquer les alternateurs du parc de production et de mieux prioriser les activités de maintenance associées, l’IREQ a collaboré à la mise au point du système MIDA (méthodologie intégrée de diagnostic des alternateurs).

Composé de sept outils de diagnostic retenus en raison de leur capacité à détecter efficacement les principaux signes de dégradation, le système MIDA reçoit de l’information sur l’état des alternateurs. Il l’analyse, la regroupe et l’emmagasine dans une banque de données. Il classifie ensuite automatiquement les alternateurs en leur octroyant une cote en fonction de leur état d’usure, ce qui permet de prioriser les travaux nécessaires.

système MIDA

La robotique, une idée qui a fait du chemin

Le développement d’outils robotisés ne date pas d’hier à l’IREQ. Les robots s’avèrent de précieux alliés pour Hydro-Québec, car ils permettent d’effectuer des travaux d’inspection et de réparation stratégiques à des endroits difficiles d’accès, voire dangereux.

Les innovations en robotique connaissent toutefois leur véritable envol dans les années 2000. Grâce au développement d’une gamme impressionnante d’outils dotés des plus récentes technologies, les chercheurs, ingénieurs et techniciens de l’IREQ parviennent à mettre au point des solutions innovantes qui contribuent, encore aujourd’hui, à la renommée du centre de recherche.

Outils robotisés

Le LineROVer et le LineScout en mission aérienne

Mis en service au début des années 2000, ces robots légers et compacts permettent l’inspection à distance de lignes aériennes encore sous tension ainsi que la réalisation de travaux d’entretien à des endroits difficilement accessibles aux monteurs. Ils se démarquent par leur agilité remarquable pour franchir les obstacles sur leur route et par la polyvalence de leurs interventions.

Le LineRover et le LineScout sont les pionniers de la famille de robots aujourd’hui commercialisée par Hydro-Québec pour réaliser l’inspection et la maintenance des réseaux de transport.

Le Maski, robot sous-marin téméraire

Allié incontournable des scaphandriers depuis 2006, le robot sous-marin Maski de l’IREQ inspecte les structures et les ouvrages immergés afin d’en déterminer l’état et de repérer de possibles anomalies.

Certaines parois de barrage étant immergées à plus de 200 mètres de profondeur, leur inspection peut s’avérer périlleuse pour les équipes de plongeurs. Piloté à partir d’un poste de commande mobile, le Maski peut mener des opérations précises en toute sécurité, même dans des conditions difficiles. En outre, grâce à son sonar et à son système de caméras, il peut produire des rapports d’inspection tridimensionnels complets du milieu dans lequel il évolue.

Ouranos : anticiper l’avenir grâce aux études environnementales

Bien qu’il soit nécessaire de planifier la durée de vie et l’usure des grands équipements tels que les barrages, les centrales et les lignes et postes de transport, encore faut-il être en mesure de prévoir les conditions dans lesquelles ils seront appelés à évoluer au cours de leur long service.

Sensibles à la réalité des changements climatiques et à ses impacts, le gouvernement du Québec, Hydro-Québec et Environnement Canada mettent sur pied le consortium Ouranos en 2001.

Cet organisme à but non lucratif réunit 250 scientifiques ayant pour objectif commun de faire progresser les connaissances au sujet des changements climatiques susceptibles de survenir au Québec dans les prochaines décennies.

Grâce aux recherches menées par ses membres, Ouranos nous permet d’anticiper l’avenir climatique, d’en évaluer les impacts et de nous y préparer.

2010 2020

2010 - 2020: Imaginer l’avenir

Comme le souhaitait Lionel Boulet il y a 50 ans, l’IREQ a permis à Hydro-Québec de faire évoluer ses activités, de participer de façon active à l’avancement des connaissances et de la technologie dans le domaine de l’énergie et de se positionner comme leader en recherche sur la scène internationale.

Les projets de recherche menés actuellement à l’IREQ sont le reflet de la vision de l’avenir adoptée par l’entreprise, axée sur les technologies innovantes, et s’appuient sur cinq décennies d’innovation.

Les priorités d’Hydro-Québec évoluent au diapason de la société et de l’environnement. L’IREQ continue d’orienter ses recherches afin de répondre aux enjeux actuels et futurs.

Pour cela, l’entreprise doit imaginer l’avenir et se doter d’une vision technologique ambitieuse. C’est précisément ce que les employés de l’organisation ont accompli dès 2017. Ils se sont ainsi dotés d’une vision technologique d’entreprise (VTE), dont ils se servent depuis pour faire en sorte que l’innovation s’arrime bien aux huit « destinations technologiques » établies.

Amorce vers la transition énergétique

Dès les années 2010, les bases sont jetées pour mettre la technologie au service de la transition énergétique. Hydro-Québec est ainsi à même de jouer un rôle de premier plan dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre tant sur le plan de la production d’énergie que sur celui de sa consommation.

Les innovations développées durant cette décennie sont aujourd’hui déployées et mises à profit dans plusieurs projets de recherche de grande envergure.

Une coentreprise pour emmagasiner l’énergie à grande échelle

Fruit d’une collaboration entre Hydro-Québec et Sony, une coentreprise de recherche-développement, Technologies Esstalion inc., est fondée en 2014. Elle a pour mandat de concevoir des systèmes de stockage d’énergie de grande capacité destinés aux réseaux électriques.

Dès l’année suivante, des essais ont lieu sur un prototype pouvant emmagasiner 1,2 MWh, soit l’équivalent de la consommation quotidienne moyenne de 23 maisons au Québec !

Ce type de stockage d’énergie de grande capacité permet de répondre à la demande en électricité lors des pointes de consommation. Il peut aussi faciliter l’intégration d’énergies renouvelables aux réseaux électriques autonomes, en particulier dans les régions éloignées. Un tel système a notamment été mis à l’essai en 2018 à Quaqtaq, dans le Nord-du-Québec, afin de permettre l’intégration de nouvelles sources d’énergie verte, telle l’énergie solaire, au réseau local.

Certaines activités de cette coentreprise, maintenant dissoute, ont depuis été reprises par la filiale Stockage d’énergie HQ.

En faveur d’une intégration fiable de l’énergie éolienn

Déjà dans les années 1990, l’IREQ était reconnue mondialement pour ses travaux de simulation des réseaux électriques intégrant l’énergie éolienne pour en déterminer les impacts.

Suite logique aux travaux entrepris dix ans plus tôt, l’IREQ et ENERCON Canada inc. annoncent en 2016 une nouvelle entente de partenariat de recherche-développement portant sur l’intégration de l’énergie éolienne aux réseaux électriques.

Grâce à ce nouveau partenariat, Hydro-Québec et ENERCON travaillent à avancer les connaissances sur les impacts qu’ont les nouveaux systèmes électroniques de pilotage d’éoliennes sur les réseaux afin d’accroître la fiabilité de l’intégration de cette forme d’énergie.

Le soleil, source de progrès

Toujours dans le cadre de la recherche menée en faveur de la transition énergétique, Hydro-Québec annonce en 2019 l’implantation de deux centrales solaires expérimentales.

Les objectifs sont multiples :

  • mettre à l’épreuve les dernières technologies de panneaux solaires ;
  • analyser le comportement de ces panneaux dans les conditions climatiques du Québec ;
  • déterminer la rentabilité de cette technologie ;
  • comprendre la stratégie d’intégration de cette forme d’énergie à notre réseau.

Les deux centrales, l’une située sur le site de l’IREQ à Varennes et l’autre à La Prairie sur des terrains appartenant à Hydro-Québec, auront une capacité de production annuelle combinée de près de 10 MW, ce qui permettra d’alimenter l’équivalent de près de 1 000 clients résidentiels.

Panneaux solaires

Le client comme acteur clé de la transition énergétique

Pour qu’une transition favorisant une utilisation optimale des ressources énergétiques soit un succès, encore faut-il permettre aux principaux intéressés d’expérimenter et d’adopter les innovations créées par l’IREQ.

En plaçant les clients au cœur des travaux de recherche, Hydro-Québec obtient des résultats en harmonie avec leurs préoccupations, leurs besoins et leur mode de vie.

Une maison intelligente conçue pour la vraie vie

En février 2017, le Laboratoire des technologies de l’énergie (LTE) de l’IREQ entreprend un projet de recherche inédit à Shawinigan. Les chercheurs équipent deux résidences identiques à proximité du LTE de systèmes de production d’énergie solaire photovoltaïque et de batteries au lithium de dernière génération pour le stockage d’énergie. À ses équipements de pointe s’ajoute une variété de solutions de domotique, dont certains éléments peuvent être directement commandés par l’occupant.

Maison intelligente

Grâce à ses maisons intelligentes, l’IREQ est à même d’évaluer l’incidence qu’ont, sur le réseau et les clients, la domotique et les systèmes d’autoproduction d’énergie destinés au marché résidentiel.

Un laboratoire à ciel ouvert au centre-ville de Lac-Mégantic

En 2018, Hydro-Québec annonce la construction du premier microréseau québécois à Lac-Mégantic et marque ainsi un jalon important dans l’intégration de plusieurs technologies innovantes.

Développé en partenariat avec la municipalité, le microréseau crée une synergie entre les innovations issues de différents projets de recherche récemment déployés par Hydro-Québec. Ainsi, dès 2021, il réunira la technologie des maisons intelligentes développée au LTE et les systèmes de stockage de grande capacité et de production solaire mis à l’essai à Quaqtaq afin que le centre-ville de Lac-Mégantic devienne la référence québécoise en matière de transition énergétique.

Batiment à ciel ouvert

Vers un système énergétique intelligent encore plus fiable

Comment rendre notre réseau encore plus fiable, plus flexible et plus robuste ?

Pour y parvenir, l’IREQ a travaillé au cours de la dernière décennie au développement de technologies dites « intelligentes ». Le but est de permettre une analyse plus poussée des données reçues en temps réel de nos équipements et ainsi de mieux comprendre leur comportement sur le réseau d’Hydro-Québec.

La recherche destinée à soutenir un système énergétique intelligent représente également une occasion de bâtir des relations d’affaires avec des partenaires de renommée internationale et de faire rayonner le savoir-faire des chercheurs hydro-québécois.

Stabiliser un réseau pour augmenter sa flexibilité

En 2012, Hydro-Québec signe une entente avec Alstom Grid pour travailler conjointement à l’innovation technologique des réseaux intelligents. En 2014, les partenaires annoncent avec fierté la commercialisation d’un produit novateur : le relais de protection MiCOM P848.

Ce système de pointe permet de détecter des instabilités sur le réseau, comme les surtensions et les surcharges perturbant les lignes de transport, et de réagir rapidement de manière à le protéger.

Le relais MiCOM P848 contribue à réduire considérablement les irrégularités pouvant être occasionnées par les réseaux interconnectés, de plus en plus nombreux, et par la multiplication des sources de production d’électricité.

Recherche : les technologies de batteries au cœur des solutions d’avenir

À Hydro-Québec, l’histoire de la recherche sur les matériaux de batteries remonte à plusieurs années. Déjà, au début des années 1990, dans la foulée des travaux de recherche portant sur le moteur-roue, une première pile (ACEP – accumulateur à électrolyte polymère) est créée par les chercheurs de l’IREQ.

En 1995, Hydro-Québec accueille dans ses rangs le chercheur Karim Zaghib. Il s’en est suivi une avancée fulgurante des connaissances sur les matériaux de batteries lithium-ion, qui font la renommée d’Hydro-Québec 25 ans plus tard.

La contribution exceptionnelle de Karim Zaghib

Nommé trois fois au rang des scientifiques les plus influents du monde en raison des retombées exceptionnelles de ses recherches, Karim Zaghib a fait carrière à l’IREQ de 1995 à 2020.

C’est lui qui a entamé les travaux de recherche menés par l’IREQ sur les batteries lithium-ion. Il a été nommé directeur général du Centre d’excellence en électrification des transports et en stockage d’énergie, un pôle d’innovation de classe mondiale dans le domaine, dès sa création.

Récipiendaire du prix Lionel-Boulet 2019, décerné par le gouvernement du Québec et qui souligne l’excellence de sa carrière, Karim Zaghib est également Fellow de l’Académie canadienne du génie et Fellow de l’Electrochemical Society. Titulaire d’un doctorat, il est aujourd’hui associé à plus de 550 brevets et 60 licences, en plus d’avoir participé à plus de 420 articles scientifiques et 22 monographies.

En juin 2020, il a quitté l’entreprise pour relever de nouveaux défis à Investissement Québec, où il poursuivra son engagement à faire du Québec un leader dans le domaine des matériaux de batteries.

Matériaux de batteries : de laboratoire de recherche à Centre d’excellence

une chambre anhydre

2015

Fier d’une renommée établie pour ses travaux de recherche sur les batteries lithium-ion, l’IREQ poursuit son avancée dans le domaine en s’associant à Arkema, par l’intermédiaire de la filiale SCE France d’Hydro-Québec. Cette association mène à la création d’un laboratoire commun de recherche-développement dans le secteur du stockage d’énergie.

Les travaux menés par le laboratoire se distinguent notamment par la recherche portant sur des technologies de batteries sécuritaires et performantes à faible coût de fabrication.

2018

La réputation d’Hydro-Québec et de son institut de recherche au chapitre des matériaux de batteries n’est plus à faire. Désormais reconnue mondialement comme chef de file dans le domaine, elle a franchi une nouvelle étape. En 2018, l’entreprise et le gouvernement du Québec annoncent la création du Centre d’excellence en électrification des transports et en stockage d’énergie sur le site de l’IREQ à Varennes.

Le Centre d’excellence a pour objectif de commercialiser des technologies d’Hydro-Québec protégées par 800 brevets. Il a aussi pour mandat de créer de nouveaux partenariats de recherche et de poursuivre le développement de nouvelles technologies.

Une histoire à suivre

En 2017, l’IREQ s’est doté d’une nouvelle vision technologique engagée et innovante à l’image de son histoire.

L’avenir se prépare ici.