EnR et CO₂ évité : entre mythe et réalité

De Jean-Pierre Riou - 02.09.2024

Un secret de Polichinelle : Le suivi de charge imposé aux centrales thermiques par les énergies renouvelables intermittentes (EnRi) augmente leurs facteurs d’émission.

Une réalité qu’aucun énergéticien n’ignore, mais dont personne ne parle. Son ampleur interroge sur la réalité même des émissions réputées évitées par les EnRi françaises.

Rappel

L’efficacité énergétique, ou rendement, d’une centrale thermique s’évalue par le rapport entre l’énergie électrique produite et l’énergie du combustible consommé, généralement exprimée en PCI, ou pouvoir calorique inférieur. Ce rendement peut notamment être amélioré par l’augmentation des températures et des pressions, et le recours aux cycles combinés [1]. Une centrale à charbon offre généralement un rendement compris entre 35% et 45%.

Avec ses 605 MW de cycle combiné à gaz, la centrale de Bouchain est inscrite au Guiness Book des records avec un rendement de 62,2% [2]. Au-delà de 62% de rendement, ses émissions sont chiffrées à moins de 330gCO₂/kWh, selon un calcul cité ci-après.

L’effet yo-yo

Selon EDF [3]: « Flexible et réactive, une centrale à cycle combiné a un rendement supérieur à celui des centrales thermiques classiques. Capable de monter à pleine puissance en moins d’une heure, elle répond aux fortes variations de consommation, notamment pendant les jours de grand froid. »

Le facteur de charge d’une centrale thermique correspond en effet au rapport entre l’énergie électrique réellement produite et l’énergie qu’elle aurait produit à sa puissance nominale pendant la même période. La variation de ce facteur de charge est permise par celle des températures et des pressions, mais cette perte d’efficacité modifie les facteurs d’émission, notamment celle du CO et des NOx [4] qui augmentent en valeur absolue en dessous de 50% de facteur de charge, comme l’illustre, pour le CO, l’illustration de General Electric ci-dessous [5].

Effet sur le CO2

Jean Snoeck [6], Senior expert en thermodynamique est consultant chez XRGY Consulting, après 30 ans de carrière au sein du groupe Engie. Il a modélisé le fonctionnement de différentes centrales thermiques à partir de la composition spécifique de chaque combustible et du rendement du processus de chaque centrale. Jean Snoeck a présenté ses calculs le 21 mars 2019 lors d’une conférence donnée à Louvain-la-Neuve [7].

Pour la centrale de Bouchain, qu’il avait retenue pour le gaz, les émissions de chaque % de rendement sont calculées avec précision et regroupées dans un tableau [8]. Elles varient notamment entre 326,0 g de CO₂ pour un rendement (net generation efficiency) de 62%, et 2020,9 g de CO₂ pour un rendement de 10%. Les bilans de chaque centrale retenue sont regroupés dans l’infographie ci-dessous.

 

Il apparaît ainsi qu’à 10% de rendement, chaque kWh produit émet 6 fois plus de CO₂ qu’à puissance nominale.

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