Connectez-vous

Meilleure configuration technique pour la Centrale Pays / SLN Doniambo

Vendredi 20 Décembre 2019

La Centrale Pays a pour mission de répondre aux besoins en électricité du réseau public calédonien et de la Société Le Nickel (SLN) au prix le plus compétitif possible et avec un impact environnemental bien plus faible que l’existant, tout en laissant la priorité aux énergies renouvelables.



1. RAPPEL DES ETAPES ET CRITERES

Les études de faisabilité technique de la Centrale Pays sont basées sur les besoins en énergie et critères définis par le gestionnaire du réseau ENERCAL (projection de développement des énergies renouvelables, consommation de la Demande Publique, consommation des industriels, etc...).

Les études de faisabilité technique de la Centrale Pays ont suivi un processus en deux temps.

Une phase « Esquisse » suivie par une phase « Avant-Projet Sommaire ». Ces 2 phases, menées principalement par le cabinet français SOFRESID ENGINEERING et le cabinet australien POTEN & PARTNERS, sont aujourd’hui achevées (des bureaux d’études locaux ont aussi participé à ces phases).

La phase Esquisse a balayé toutes les options techniques possibles pour n’en garder que les plus performantes, tant aux niveaux économique, technologique qu’environnemental. 4 solutions de centrale et 4 solutions d’infrastructure gaz ont été maintenues pour la phase suivante. (Solutions présentées en conférence de presse le 28 aout 2019).

La phase Avant-Projet Sommaire a étudié de façon approfondie ces 4 et 4 options afin de déterminer la solution à recommander. Cette solution a été recommandée et approuvée lors du Comité de Direction de NCE courant novembre 2019 (constitué des représentants des actionnaires actuels de NCE qui sont l’Agence Calédonienne de l’Énergie, Énercal et la SLN).

Rappel des critères principaux déterminant les études :

• Une sécurité d’approvisionnement de la SLN (via ENERCAL)
• Un coût compétitif de l’électricité produite, avec comme objectif une réduction d’au minimum 30% par rapport à la centrale actuelle.
• Une empreinte environnementale plus faible que l’existant, avec comme objectifs :
o Une empreinte carbone (CO2) drastiquement plus basse que l’existant.
o Des émissions de poussière, d’oxydes d’azote (NOX) et de dioxyde de soufre (SO2), influant sur la qualité de l’air, au moins 7 fois inférieures à l’existant.
• L’intégration locale de la Centrale Pays de façon à permettre aux entreprises calédoniennes de bénéficier des retombées de ce grand projet, notamment pendant la phase de construction.

Rappel des principes de base de la Centrale Pays :

F Capacité à s’effacer lors de la présence d’énergies renouvelables (en lien avec l’objectif du
STENC : 100% de la Demande Publique produite par des énergies renouvelables)
F Capacité à assurer la stabilité du réseau électrique calédonien au vu de l’augmentation des énergies intermittentes
F Capacité à redémarrer l’intégralité du réseau électrique calédonien en cas de besoin. Nouvelle-Calédonie Énergie (NCE) – Immeuble le Norwich – Zone B, 11 rue Georges Baudoux – 98800 Nouméa Cedex 3
  
 2. LA MEILLEURE CONFIGURATION

La meilleure configuration possible au regard des critères et des principes de base de la Centrale Pays est ainsi la suivante :

Combustible de la centrale électrique :

Gaz Naturel en base et gazole (fioul basse teneur en soufre) en combustible de secours (en cas de
rupture de la chaine d’approvisionnement du gaz).


 

Architecture de la Centrale Pays et localisations :

2.1. La Centrale

Pour la centrale, c’est l’option Turbines + cycles combinés qui est pour le moment retenue. NCE restera ouvert à toutes propositions des fournisseurs de centrales allant dans le sens de la réduction des coûts du kW/h.

L’option Turbines + cycles combinés présente les avantages suivants :

Ø Moins polluante (moins de CO2 et moins d’émissions polluantes) que la solution moteur,
Ø Meilleure inertie que la solution moteur semi-rapides,
Ø Plage de fonctionnement plus large que les moteurs semi-rapides,
Ø Meilleur rendement que la solution moteur et donc économiquement plus intéressante,
Ø Permet la mise en concurrence large sur le marché du Gaz Naturel Liquide (GNL)
contrairement aux moteurs,
Ø Technologie retenue sur de très nombreux sites en métropole et sur des iles (Malte, Bali,
Jamaïque, Hawaii, NZ, etc...).

Le principe du cycle combiné ou récupération de chaleur fatale permet un fort rendement de la centrale et réduit les émissions de gaz, vapeur et chaleur qui sont recyclés pour fabriquer de l’électricité.

Système 1 + 2 = Cycle combiné
 


2.2. L’infrastructure gaz

Pour l’infrastructure gaz il a été retenu la technologie d’un grand méthanier converti permettant le stockage et la regazéification de gaz naturel liquéfié (GNL). Il s’agit d’un FSRU, ou unité flottante de stockage et de regazéification. Elle est approvisionnée régulièrement en gaz naturel liquide (GNL) par un méthanier naviguant. Le choix s’est porté sur une unité de grande taille, permettant ainsi de bénéficier de tarifs compétitifs du GNL.

Son installation doit donc se faire en dehors de la Grande Rade (fort tirant d’eau d’un FSRU grande taille), le site à proximité de l’ilot Freycinet (~300 m) a ainsi été choisi. L’amarrage à un « Yoke » permet une grande résistance à des conditions très contraignantes de vent et houle.

Un gazoduc devra être installé permettant le raccordement de l’infrastructure gaz à la centrale électrique.
C’est cette option qui est pour le moment retenue, en l’attente des résultats d’une réflexion concernant une éventuelle solution encore plus économique.

2.3. Les localisations
Pour la centrale, le site de l’ancien terrain de football au plus proche de la SLN et de l’actuelle centrale est le plus adapté, il est idéalement placé vis-à-vis du raccordement pour le réseau électrique calédonien et pour le raccordement sur le réseau de la SLN.

De plus, il présente d’autres avantages, notamment géotechniques.

Le site à proximité de Freycinet pour l’infrastructure gaz permet un accès aux méthaniers de grande taille. Ainsi, ce dispositif facilite la plus forte concurrence sur le marché des infrastructures gaz et sur le marché d’approvisionnement du GNL assurant des prix compétitifs à la fois en investissement et en fonctionnement.

Le transport du gaz naturel regazéifié depuis l’unité de regazéification (site à proximité de Freycinet) jusqu’à la centrale se fera :
- en gazoduc immergé dans le fond de la rade, jusqu’à la verse à scorie de la SLN,
- en gazoduc terrestre sur le contournement du site de la SLN jusqu’à la centrale électrique.


2.4. Le Gaz Naturel Liquéfié (GNL)
Le gaz naturel est principalement constitué de Méthane (CH4).
Le GNL est la forme liquide du gaz naturel obtenue en abaissant la température du gaz naturel à - 160°C. Ce liquide, transparent, inodore, de couleur claire, est non corrosif et non toxique. Il est ininflammable et ne présente aucun danger.
Le GNL possède un volume 600 fois moins grand que pour le gaz naturel sous forme gazeuse.
Cette propriété facilite le transport. Une fois arrivé à destination, des terminaux de regazéification permettent de stocker puis de regazéifier le GNL en fonction des besoins.

La combustion du gaz naturel génère moins de gaz carbonique (CO2) que le charbon et le fioul, moins d'oxyde d'azote (NOx) et presque pas de dioxyde de soufre (SO2).

3. RESULTATS DE L’ETUDE DE LA CENTRALE HYBRIDE
Au terme d’une étude menée par le gestionnaire du réseau ENERCAL, le dimensionnement optimal d’une centrale hybride serait le suivant :
- 200 MW de thermique,
- 180 MW de panneaux photovoltaïques,
- 50 MW x 4h de batteries (équivalent 200MW)

NCE a mené les études de faisabilité technique d’une telle centrale (recherche de fonciers disponibles, type d’équipements, coûts d’investissement, coûts d’opérations et rentabilité).

Un site d’environ 200 ha pour la ferme photovoltaïque et une ligne à haute tension avec équipements de transport et de réseau dédiés seraient nécessaires. Plusieurs sites vers Tontouta existent, les batteries seraient quant à elles positionnées au plus proche de la Centrale thermique.

Les émissions de CO2 par MWh ont été comparées :

Conclusions :
Ainsi, après étude, la centrale hybride :
o Ne présente pas d’intérêt économique pour le projet Centrale Pays (Prix de revient de la centrale hybride très supérieur au prix de revient de la centrale thermique),
o Pourrait présenter des difficultés de financement (coût d’investissement élevé), 
o Neprésentepasd’avantageenvironnementalmajeurencomparaisond’unecentrale au gaz naturel.

Il est à noter toutefois que la configuration technique prévue de la Centrale Pays lui permettra de s’effacer au profit de la production d’énergies renouvelables. Ainsi, la production d’énergie renouvelable remplacera celle au gaz naturel chaque fois que cela sera possible (journées ensoleillées).

 


4. CALENDRIER ET COUTS

4.1. Calendrier prévisionnel
Le calendrier prévisionnel ci-dessous est indicatif :

L ‘année 2020 sera décisive sur le plan des permis, de la précision du coût (par les réponses aux appels d’offres) et du financement. Le bon avancement durant 2020 sera ainsi déterminant pour la suite.

4.2. Coûts

Coût d’investissement
L’infrastructure gaz, contrairement aux premières estimations de 2016, s’avère très coûteuse et peut représenter jusqu’à près de la moitié du coût global de la Centrale Pays.

Une réflexion est en cours afin de définir une option éventuellement moins couteuse en investissement.
Le montant global de l’investissement est aujourd’hui basé sur des estimations budgétaires qui seront consolidées lors des réponses aux appels d’offres lancés au 2nd trimestre 2020.

Un coût d’investissement plus précis sera donc connu début 2021.
Il est aussi à noter que plus le coût d’investissement est élevé, plus son financement est complexe et délicat. La Nouvelle-Calédonie, n’ayant pas vocation à gérer une unité de production d’énergie, souhaite s’effacer au profit d’entreprises privées. De nouveaux investisseurs privés vont ainsi être sollicités pour entrer dans le capital de NCE, diluant la part de la Nouvelle-Calédonie à un niveau symbolique.

Coût du kilowatt / heure
Le coût de production du kWh ne dépend au final que très peu du coût d’investissement. Il repose sur 3 leviers principaux :

1. Le prix de la molécule de GNL livrée à Nouméa, dont les éléments suivants le tirent vers le bas :
Ø le gros volume d’achat
Ø le transport en gros volumes,
Ø l’engagement à long terme,
Ø la concurrence entre fournisseurs.

2. Le rendement de la centrale électrique qui dépend de :
Ø la technologie (la turbine avec cycle combiné permet un rendement optimal) Ø son mode d’utilisation (le mode maximal permet un rendement optimal).

3. Le taux d’utilisation de la centrale électrique : plus elle tourne, moins l’électricité est chère à produire.
A noter qu’une augmentation du taux d’utilisation fait augmenter mathématiquement le volume d’achat du GNL et permet d’optimiser le rendement de la centrale.
Le choix de ne tourner qu’en mode minimal la journée pour laisser passer les énergies renouvelables (et en mode maximal la nuit) ne permet pas un rendement optimal ni un fort taux d’utilisation de la centrale. Un mode de fonctionnement où la centrale serait plus utilisée permettrait d’améliorer son rendement global et son taux d’utilisation et ainsi faire baisser le coût du kWh.
Conformément au Schéma de Transition Energétique de la Nouvelle-Calédonie (STENC) qui donne la priorité aux énergies renouvelables et à la réduction des gaz à effet de serre, seule la réduction de production d’une autre centrale émettant plus de gaz à effet de serre que la Centrale Pays permettrait à celle-ci d’augmenter son taux d’utilisation.

Le coût de production du kW/h sera ainsi plus précisément estimé à la suite des appels d’offres, notamment auprès des fournisseurs de GNL. En effet, le GNL représente près de 60% du coût du kWh.

 


Nouvelle-Calédonie Énergie (NCE) est la société créée pour étudier, organiser le financement, faire construire et exploiter la future Centrale Pays de Doniambo, afin de répondre aux besoins en électricité du réseau public calédonien et de la Société Le Nickel (SLN).

Source NCE



Politique | Société | Les videos | Entreprises | La Culture | Environnement | Les sports | Sciences | L'actualité | La vie des communes | Qui sommes-nous? | Océanie | La vie des associations