L'innovation en action

Abondants et présents aux quatre coins de la planète, les combustibles fossiles (charbon en tête) constituent toujours à l’heure actuelle une source d’énergie essentielle pour de nombreux pays développés ou émergents. Cette abondance, ajoutée à un coût de production relativement faible en font des éléments incontournables pour les décennies à venir et cela malgré les implications sociétales et écologiques que pose la question de leur utilisation sur le long terme.

 

Une adaptation technologique indispensable

 

Les combustibles fossiles dominent l’approvisionnement en énergie primaire mondial et leurs ressources sont encore aujourd’hui suffisantes et accessibles pour poursuivre dans ce sens tout au long du 21ème siècle. Si leur exploitation diminuera au fur et à mesure au profit des énergies décarbonées, comme le solaire, l’éolien ou le nucléaire, elles représenteront toujours une part significative du mix énergétique mondial d’ici à 2050 et doivent donc être adaptées elles aussi aux nouveaux enjeux climatiques. De nombreux pays développés ou émergents comme la Chine, l’Inde, l’Allemagne ou la Pologne, ne semblent pas en position de renoncer au charbon et les technologies de décarbonisation des émissions s’avéreront alors plus que nécessaires dans la lutte contre le réchauffement de la planète.

 

L’Agence internationale de l’énergie réaffirmait pour cela dans un rapport paru en 2015 la nécessité de renforcer la recherche technologique et le déploiement des nouveaux moyens de réduction des émissions des gaz à effet de serre comme les dispositifs de captage/stockage du CO2 ou de gazéification du charbon intégré. L’AIE encourage vivement les gouvernements à accélérer leur développement via la mise en place d’aides publiques et l’instauration d’un cadre réglementaire favorable dans les secteurs de l’industrie et de l’énergie. « Des mesures incitatives et attractives doivent être mises en place pour que le déploiement à grande échelle de ces technologies devienne une réalité à long terme », précise l’AIE dans son rapport.

 

Pour autant, ces techniques, assez coûteuses, n’ont pas jusqu’à présent suscité l’enthousiasme des exploitants comme des gouvernements et commencent seulement à se développer. On peut citer ici l’exemple du Japon qui, fortement dépendant du charbon depuis l’arrêt du parc nucléaire en 2013, a annoncé l’année dernière la réalisation d’ici à 2020 de deux nouvelles tranches de production au charbon équipées de la technologie IGCC (cycle combiné de gazéification de charbon intégrée). En France, le groupe EDF s’est associé avec l’industriel Alstom et l’Ademe (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) afin de tester depuis 2013 un nouveau procédé de captage de CO2 sur la centrale à charbon du Havre en Seine-Maritime.

 

Vers de nouveaux moyens de production plus propres

 

En parallèle, de nouveaux moyens de production thermique se développent. Les plus modernes, dotés de techniques avancées de combustion, comme la technologie de cycle vapeur supercritique ou ultra supercritique, permettent d’ores et déjà d’atteindre des rendements de 45 % (contre 29 % pour les centrales traditionnelles). La China Datang Corporation et l’électricien français EDF par exemple ont lancé en décembre dernier la centrale thermique supercritique de Fuzhou (2.000 MW) dans le sud-est de la Chine, tandis que le groupe Alstom s’est lancé début 2015 dans un vaste chantier de modernisation de la centrale thaïlandaise de Mae Moh.

 

En France, le groupe EDF a fait le choix du gaz naturel pour les années à venir. L’énergéticien a mis en service depuis 2008 trois Cycle Combiné au Gaz (CCG) pour un total de 1360 MW. La particularité de ces centrales CCG est de brûler du gaz naturel pour générer de l’électricité, tout en récupérant les vapeurs émises pour qu’elles produisent, à leur tour, de l’électricité. Une quatrième centrale CCG de 575 MW vient par ailleurs d’être mise en service pour la première fois en janvier 2016 et remplacera à terme l’ancienne usine à charbon de 250 MW de Bouchain dans le nord de la France. Résultant d’un partenariat technologique entre EDF et le groupe General Electric, cette installation nouvelle génération dispose d’une turbine 9HA conçue par GE et lui permet d’afficher des caractéristiques de production très avantageuses (rendement record de 61%, montée en puissance deux fois plus rapide et très faibles émissions de gaz polluants).

 

De manière plus générale, les chaudières ultra-supercritiques intégrant une réduction catalytique sélective (SCR) des NOx, les turbines à vapeur, les dépoussiéreurs, les alternateurs ultra-supercritiques, les solutions de contrôle de la qualité de l’air et les systèmes de désulfuration des gaz de combustion par voie humide, sont autant de technologies de pointe qui permettent aujourd’hui de réduire les émissions de particules et offrent à la production thermique d’électricité un nouvel élan. Ajoutés aux faibles coûts de production et à la forte flexibilité caractéristique des centrales thermiques, ces nouveaux outils de production laissent en effet entrevoir les promesses d’une production thermique de complément plus durable, indispensable au développement harmonieux des énergies renouvelables.

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