Réduction des émissions de CO2

Le mix électrique belge actuel est constitué de deux volets :

  • une part stable d’électricité qui provient du nucléaire (technologie très peu flexible aux variations de la demande). En fonction du fonctionnement ou non des réacteurs (arrêt pour des raisons d’entretien ou de sécurité), cette part est plus ou moins importante ;
  • une part variable, qui permet l’adaptation de la production électrique aux variations de la demande, principalement assurée par les centrales au gaz (Turbines Gaz Vapeur - TGV) et la centrale de turbinage de Coo. L’adaptabilité et la réactivité de ces centrales sont très grandes.

Les éoliennes produisent de l’électricité et permettent de réduire en temps réel la production électrique des centrales au gaz. Chaque kWh produit par une éolienne évite la production d’un kWh à partir d’une source d’énergie fossile et réduit ainsi les émissions de CO2 de nos centrales conventionnelles. La Commission wallonne pour l’Energie (CWaPE) a chiffré cette économie à 456 grammes de CO2 par kWh produit par des énergies renouvelables.

Toutefois, la variabilité du vent entraîne une sollicitation plus fréquente des centrales TGV. Ces hausses et baisses successives (appelées phénomène de « cycling ») peuvent provoquer une légère surconsommation de gaz. Selon les études scientifiques, les pertes de rendement liées au cycling sont néanmoins négligeables et se situent dans une fourchette qui va de 1 à 8%. Dès lors, le facteur d’économie de CO2 par kWh éolien produit est de l’ordre de minimum 92% (GIEC, 2011), en fonction du taux de pénétration de l’éolien dans le mix énergétique. En d’autres termes, sur 100% de CO2 évités grâce à la production des éoliennes, à peine 1 à 8% sont perdus par les émissions de CO2 associées au cycling (Gross et al., 2006).

Ce ne sont donc pas les centrales qui compensent l’arrêt de l’éolien, c’est l’éolien qui vient soulager la production traditionnelle.

Quelques chiffres pour le parc de production électrique belge

L’analyse de données réelles de centrales TGV belges a permis à Frédéric Bettens (Université Libre de Bruxelles) d’évaluer l’économie de CO2 entre 380 et 450 grammes par KWh éolien, en fonction de la courbe de rendement de la centrale TGV.

La figure ci-dessous montre que le fait de moduler le régime d’une centrale TGV (voir sur l’axe Puissance/Pnominale [%]) dans une plage de 53% à 58% (plage de régime habituelle des centrales TGV) modifie son rendement de 1 à 5% en fonction de la centrale considérée. Remarquons que certaines centrales (St-Ghislain) sont des centrales de base qui, vu leur courbe de rendement, sont toujours utilisées à des régimes supérieurs à 75%.

Evolution du rendement en fonction du régime de fonctionnement de 4 centrales TGV en Belgique. Données GDF Suez année 2010 – Bettens F., p. 46.