Centrale thermique de Cordemais

En 2012, la centrale consomme entre 1,3 et 2 millions de tonnes de charbon par an, principalement d'Afrique du Sud, de Pologne, de Russie, des États-Unis et d’Australie[8]. Le charbon est transporté par cargos jusqu’à Montoir-de-Bretagne, puis livré par des barges sur la Loire jusqu’à la centrale où il est stocké dans un parc.

Le fioul arrivait par des navires pétroliers depuis Rotterdam et Amsterdam. Il était ensuite stocké dans des cuves et maintenu à une température de 50 °C afin de le conserver à l’état liquide.

La Bretagne est une péninsule électrique : jusqu'en 2011, sa production couvrait moins de 10 % de ses besoins en électricité[9]. La région est en bout de réseau par rapport aux centrales nucléaires les plus proches (Flamanville, Civaux et Chinon). La centrale de Cordemais constitue une source importante d'approvisionnement électrique, à la suite de l'abandon des projets électronucléaires du Carnet (qui aurait dû être située de l'autre côté de l'estuaire de la Loire à 7 kilomètres en aval de Cordemais) et de Plogoff[10]. En 2020, l'éolien terrestre atteint une puissance installée d'environ 1 050 mégawatts en Bretagne et a produit 2,23 GWh, un peu plus de la moitié de la production totale[11]. L'usine marémotrice de la Rance a une puissance de 240 MW. Les installations solaires photovoltaïques totalisent 172 MWc (mégawatt crête).

L'incident électrique du 12 janvier 1987 (classé E sur l'échelle de gravité allant de A à F des aléas affectant le réseau de transport[12]) a montré l'extrême dépendance à Cordemais du réseau breton : ce jour-là, alors qu'une alerte grand froid nationale mobilise tous les groupes de la centrale, les groupes 1, 2 et 3 tombent successivement en panne en moins d'une heure (entre 10 h 55 et 11 h 42) entrainant le déclenchement du groupe 4. La baisse de tension provoquée par cette perte de puissance provoque le décrochement de neuf unités de production proches de la zone et une perte de 9 000 MW, aggravant la baisse de tension. Malgré les délestages, la tension du réseau 400 kV baisse à moins de 300 kV. Cette situation mettant en danger l'ensemble du réseau national très sollicité, EDF n'a d'autre choix que de décider un nouveau délestage d'environ 1 500 MW sur la Bretagne et la région d'Angers[13] - [14].

En 2015 les unités au fioul de la centrale thermique de Cordemais n’ont pas produit d’électricité depuis deux ans. La tranche 2 a produit (8 GW.h soit 28 heures) et la tranche 3 (15 GW.h soit 53 heures), au titre des seuls essais réglementaires[15] et n’a donc pas participé à l’appoint lors de pics de consommation.

Le projet « Charbon 2035 »[16] d’EDF (2014) est un programme de modernisation et de rénovation sur trois ans des 3 unités charbon de 600 MW du parc en France : 2 à Cordemais et 1 au Havre.

Les travaux de modernisation ont pour objectif de prolonger la durée de fonctionnement des 2 unités charbon de la centrale de Cordemais jusqu’en 2035 et d’améliorer leur disponibilité grâce à de meilleures performances techniques. La modernisation permet aussi de réduire l’impact du pompage en Loire sur le milieu aquatique. Parmi les chantiers principaux, on peut citer la rénovation de la turbine à vapeur, de l’alternateur, de la chaudière, du dépoussiéreur, de l’installation de désulfuration et des prises d’eau. Une nouvelle salle de commande sera construite en mode numérique, la distribution électrique sera complètement remplacée.

Grâce aux travaux sur plusieurs organes principaux, chaque tranche aura un meilleur rendement et consommera moins de charbon, ce qui signifie moins d’émission dans l’atmosphère de CO₂ pour une même quantité d’électricité produite.

Les centrales françaises brûlant du charbon devaient être fermées en 2022, échéance repoussée en 2020 à 2024 ou 2026[17], EDF prévoyait de convertir la centrale de Cordemais à la biomasse afin d'éviter sa fermeture, projet baptisé « Ecocombust[18]. Ce projet, abandonné officiellement par le gouvernement en juillet 2021 pour des raisons économiques[19], est relancé en février 2022 par la ministre de la Transition écologique Barbara Pompili qui annonce le lancement d'un AMI (appel à manifestation d'intérêt) pour un projet de 80 000 tonnes de granulés par an réalisable rapidement[20].

En janvier 2023, le ministère de la Transition énergétique notifie à EDF, associé à l’industriel de la collecte et du recyclage Paprec, leur sélection à la suite de l’appel à manifestations d’intérêt lancé en février 2022. Ils devront donc mener à bien le projet Ecocombust. Le permis de construire devrait être déposé en mars ou avril pour un début des travaux fin 2023 et une mise en service en 2025[21].

La dénitrification permet de réduire de 80 % la quantité d’oxydes d’azote contenue dans les fumées. Les deux unités charbon de la centrale de Cordemais sont équipées d’un dispositif réduisant les émissions de ces oxydes d’azote. La centrale dispose d’ores et déjà des installations de dépollution permettant d’être conforme à la réglementation post 2015 quant aux émissions d’oxyde d’azote dans l’atmosphère.

Le principe repose sur une transformation chimique des oxydes d’azote qui, par contact avec de l’ammoniac, produisent de l’eau et de l’azote. L’azote ainsi produit est le même que celui présent à 78 % dans l’air que nous respirons. Les fumées issues de la combustion du charbon sont envoyées dans le système de dénitrification, nommé Dénox. On injecte d’abord de l’ammoniac dans les fumées. Celles-ci traversent un catalyseur qui favorise la réaction chimique entre les oxydes d’azote et l’ammoniac. À la sortie du catalyseur, les fumées sont débarrassées des oxydes d’azote. Elles sont ensuite envoyées vers le dépoussiéreur.

Le dépoussiérage débarrasse les fumées issues de la combustion du charbon de leurs particules de poussière (cendres volantes). Depuis plus de 30 ans, la centrale de Cordemais utilise une technique de dépoussiérage électrostatique qui permet de retenir plus de 99,5 % des particules issues des unités charbon. À leur entrée dans le dépoussiéreur, les fumées sont déjà dénitrifiées.

À l’intérieur du dépoussiéreur, des cadres de fils parcourus par un courant électrique permettent aux particules de poussière de se charger électriquement. Elles se collent alors sur de grandes plaques métalliques. Des marteaux frappent les plaques et les fils pour les débarrasser des poussières qui sont alors récupérées dans des trémies. Elles sont ensuite évacuées pour être valorisées. Les fumées dépoussiérées sont envoyées vers l’installation de désulfuration. Ce n’est qu’après avoir été traitées par la dénitrification, le dépoussiérage et la désulfuration que les fumées sont évacuées dans l’atmosphère par la cheminée, à 220 mètres de hauteur.

La désulfuration permet de débarrasser les fumées des particules d’oxyde de soufre. Depuis 1996, les deux unités charbon de la centrale de Cordemais sont équipées d’un dispositif permettant de retenir plus de 90 % des oxydes de soufre contenus dans les fumées.

Le dispositif de désulfuration permet, par une réaction chimique, de piéger le dioxyde de soufre (SO₂) contenu dans les fumées. Les fumées qui entrent dans l’installation de désulfuration ont préalablement été débarrassées des poussières et des oxydes d’azote. Ces fumées sont d’abord refroidies puis, dans l’absorbeur, elles sont lavées en traversant une solution gypse/calcaire. Au, contact de la solution, le dioxyde de soufre des fumées se transforme en gypse. Celui-ci est extrait de l’absorbeur et déshydraté. Il est ensuite valorisé, pour fabriquer du plâtre ou du ciment. Les fumées désulfurées sont enfin réchauffées avant d’être évacuées.

Alors que les normes européennes en matières d'émissions industrielles évoluent, le groupe EDF teste en février 2016 un nouveau système de co-combustion destiné à incorporer au charbon une proportion de biomasse, dans le but d'améliorer les performances énergétiques et environnementales de la centrale[22]. Les 15 et 16 février, le groupe a ainsi mis en place un programme de recherche expérimental intégrant de la biomasse à la combustion du charbon au sein du réacteur numéro 4 de la centrale de Cordemais[23].

La biomasse utilisée est le résultat de la torréfaction de la vapeur de résidus de scieries compactée sous forme de granulés. Elle est ajoutée au charbon à hauteur de 20 % pendant plus de 6 heures[24]. Ce processus, qui permet à EDF de tester de façon industrielle la capacité de la centrale à brûler un autre combustible que le charbon, a pour résultat une diminution de 17 % des émissions de gaz à effet de serre et ne demande aucun investissement supplémentaire pour l'entreprise[25].

En 2017, EDF tente une nouvelle expérience à la centrale thermique de Cordemais : la faire fonctionner grâce au charbon vert[26]. Ce dernier correspond à la biomasse issue des déchets verts. Il présente les mêmes propriétés que le charbon, ce qui facilite une production en co-combustion, et sa valeur énergétique s'approche à hauteur de 70-80 % de celle du charbon[27].

Les premiers essais sur le mini pilote de densification ont lieu en mars 2017[28]. Par la suite, la construction d'une unité de densification sur le site de Cordemais est lancée, afin d'exploiter le nouveau charbon vert mis au point[26]. En janvier 2018, la centrale débute les essais de densification de déchets verts sur un démonstrateur semi-industriel[29]. Ce test valide la viabilité économique du process et sa reproductibilité. Une fois les déchets verts densifiés sur site, des essais de co-combustions seront réalisés[30]. Ce projet est baptisé Ecocombust[31].

Le 7 juillet 2021, le PDG d'EDF, Jean-Bernard Lévy, annonce qu'EDF a décidé de mettre fin au projet de reconversion du site de Cordemais à la biomasse baptisé « Ecocombust » pour deux raisons principales : le coût du projet et le départ récent du partenaire industriel d'EDF, le groupe Suez ; il confirme que « la loi énergie-climat permet de poursuivre l'exploitation de la centrale au-delà de 2022, en utilisant du charbon, puisque RTE a confirmé le besoin jusqu'en 2024, voire 2026 »[32].

Depuis 2008, la centrale de Cordemais récupère et valorise les eaux de pluie grâce à un bassin de récupération de 4 000 m². Cette collecte répond à quatre objectifs :

• Humidifier les cendres du parc à charbon afin de limiter leur envol.
• Limiter le pompage de l’eau de Loire.
• Améliorer la qualité des cendres avec les eaux pluviales préférables aux eaux saumâtres de la Loire.
• À terme, diminuer la consommation d’eau de ville du site en utilisant de l’eau de pluie dans le process[34].

Le traitement des fumées crée des coproduits entièrement valorisés : cendres et gypse.

Les cendres volantes sont issues du traitement des fumées par le dépoussiéreur. Elles sont utilisées pour la fabrication du ciment et du béton. Le processus de production de cendre de la centrale permet d’obtenir des cendres certifiées conformes à la norme européenne EN 450.

Le gypse provient du traitement des fumées par l’unité de désulfuration. Le gypse de synthèse présente une pureté supérieure au gypse naturel. Il est valorisé dans les industries du bâtiment : fabrication du plâtre et du ciment.

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• Page officielle de la Centrale thermique de Cordemais sur le site de EDF