Charbon
Le charbon fournit encore environ un tiers de l'électricité mondiale, porté par un immense parc de centrales existant. Mais ce parc est en déclin organisé : on ferme plus de capacité qu'on n'en construit dans les pays développés. Le défi technique n'est plus de bâtir, mais de flexibiliser, de maîtriser les émissions, de co-brûler de la biomasse et de planifier la fermeture.
Les grandes familles
Charbon pulvérisé, lit fluidisé, supercritique
La combustion va du charbon pulvérisé classique au lit fluidisé circulant (combustibles difficiles, désulfuration en chaudière). Les chaudières supercritiques et ultra-supercritiques montent en pression et température de vapeur pour gagner en rendement et réduire le CO₂ par MWh.
FGD, DeNOx, dépoussiérage, CO₂
Le train de traitement des fumées capte le SO₂ par désulfuration (FGD), réduit les NOx par réduction catalytique sélective (SCR), et arrête les poussières par électrofiltre (ESP) ou filtre à manches. Le CO₂ reste le défi non résolu : capté seulement dans de rares installations.
Co-combustion biomasse, conversion gaz, fermeture
Sortie progressive : co-combustion de biomasse pour baisser le CO₂ fossile, conversion de centrales au gaz, puis fermeture et reconversion du site (réseau, foncier, emplois). La planification de la fin de vie devient un projet d'ingénierie à part entière.
Enjeux clés
- Rendement — le passage au supercritique et à l'ultra-supercritique élève la pression et la température de vapeur, ce qui réduit la consommation de charbon et donc le CO₂ émis par MWh produit.
- Émissions & MTD — la Directive européenne sur les émissions industrielles (IED 2010/75/UE) et le BREF des grandes installations de combustion imposent des valeurs limites strictes pour le SO₂, les NOx, les poussières et le mercure.
- Flexibilité — pour servir d'appoint aux renouvelables, les centrales doivent suivre la charge : démarrages fréquents, fortes rampes, fonctionnement à charge partielle — autant de sollicitations dures pour des chaudières conçues pour la base.
- Sortie programmée — les calendriers de fermeture nationaux transforment des centrales en actifs échoués (stranded assets) : amortir, reconvertir le site et le personnel, et sécuriser le réseau pendant la transition.
Voir aussi
Normes spécifiques au charbon
- IED 2010/75/UE + BREF LCP (MTD) — La Directive européenne sur les émissions industrielles et le document de référence sur les grandes installations de combustion fixent les valeurs limites associées aux meilleures techniques disponibles (MTD).
- IEC 61508 — Sécurité fonctionnelle des systèmes E/E/PE : base du système de gestion des brûleurs (BMS) et des fonctions d'arrêt d'urgence de la chaudière.
- IEC 61511 — Sécurité fonctionnelle pour les procédés : déclinaison sectorielle de la 61508 appliquée aux systèmes instrumentés de sécurité d'une centrale.
Fiches normes liées sur IndustryHub
Acteurs majeurs
Producteurs & exploitants
RWE, China Energy, NTPC, Eskom.
Chaudières
GE Vernova, Mitsubishi Power, Doosan, BHEL.
Contrôle des émissions
Babcock, Mitsubishi Power, Andritz.
Automatisation
Emerson, ABB, Siemens.
Repères
| Fait | Année | Lieu | Leçon |
|---|---|---|---|
| Sortie du charbon au Royaume-Uni | 2024 | Ratcliffe-on-Soar | La dernière centrale au charbon du Royaume-Uni a fermé en septembre 2024, mettant fin à environ 140 ans de production électrique au charbon dans le pays qui l'a inaugurée. |
| Loi allemande de sortie du charbon | 2020 | Allemagne | L'Allemagne a légiféré une sortie du charbon (échéance fixée jusqu'à 2038, depuis accélérée), un modèle de déclin organisé plutôt que d'arrêt brutal. |