M. MAQUART Victor
Promotion : 2019
ESPCI ParisTech
Electricité de France ( EDF Chatou )
Mission : Bilan environnemental d'un nouveau procédé CO2 supercritique pour la génération d'électricité
Résumé Stage :Aujourd’hui, la production d’électricité est toujours largement dominée par la combustion de charbon responsable à lui seul de 30,2% des émissions globales de gaz à effet de serre en 2018. Forts de près de 200 ans de recherches, les meilleurs cycles thermodynamiques eau/vapeur et eau transcritique atteignent à ce jour près de 50% de rendement, bien que la moyenne mondiale soit de 30 à 35%.
Le projet sCO2-flex, financé par le fonds H2020, entend concevoir un prototype de centrale pour rendre la génération d’électricité thermique fossile plus durable à l’aide d’une technologie de rupture : un cycle thermodynamique de Brayton fermé avec du CO2 transcritique comme fluide de travail. Le projet vise à concurrencer les centrales thermiques classiques en proposant à la fois des gains de rendement net (jusqu’à 42,6%) et une flexibilité accrue grâce à la compacité du cycle (démarrage à froid en moins de deux heures).
L’objectif de cette mission a été de dresser le bilan environnemental du projet et de le comparer à des centrales au charbon existantes, en modélisant les étapes du cycle de vie de la centrale sCO2-flex à l’aide d’un logiciel dédié. En milieu de projet le dispatch de la centrale a également été modélisé afin d’avoir accès à des données d’intérêt pour le bilan environnemental et les partenaires européens.
Il ressort de cette étude que grâce à son meilleur rendement, la centrale sCO2-flex a une meilleure performance en termes d’émissions équivalentes de CO2 que les centrales classiques. Il n’en va pas de même en ce qui concerne l’indicateur d’épuisement de ressources abiotiques non renouvelables, plus élevé que la moyenne à cause à la fois de la faible puissance installée de la centrale et de l’utilisation d’alliages rares en base nickel pour le cycle.
Mots-clés : centrale thermique, bilan environnemental, haut rendement, émissions de CO2, ressources rares.