Economie

La transition écologique d'une compagnie d'électricité chinoise
By ZHAO LIANG | Dialogue Chine-France | Updated: 2022-01-14 15:59:00

Récemment, la Chine a annoncé son intention d’atteindre le pic d’émissions des gaz à effet de serre d’ici 2030 et la neutralité carbone d’ici 2060. Depuis, le gouvernement chinois a intégré ce double objectif dans son plan global de développement socio-économique, en guidant ce dernier vers une transition écologique tous azimuts ainsi qu’en misant sur l’énergie verte et le développement bas carbone pour y parvenir. 

Le projet éolien offshore Huaneng-4 au sud de la péninsule du Shandong est le premier
de cette province à réaliser une connexion à pleine capacité au réseau avec 58 éoliennes
d’une puissance annuelle d’environ 820 millions de kWh.
 

À l’heure actuelle, en Chine, le secteur de l’énergie est à l’origine de 87 % des émissions totales de gaz à effet de serre du pays, dont environ 40 % rien que pour l’industrie électrique. Cette industrie assume donc une grande responsabilité à l’égard du « double objectif » susmentionné. 

China Huaneng Group, l’une des plus grandes compagnies d’électricité au monde, a mené de longues recherches dans le domaine des technologies vertes et à faible émissions, à dessein de remplacer les énergies fossiles par des énergies propres côté production électrique, d’une part ; et d’autre part, de remplacer les énergies polluantes par de l’énergie électrique côté consommateurs. 

Cap sur des énergies nouvelles plus « vertes » 

Depuis sa fondation en 1985, China Huaneng Group n’a cessé d’innover et de réaliser des percées, avec notamment la première centrale ultra-supercritique avec réchauffage secondaire au monde d’une puissance de 660 000 kW et le premier barrage-voûte à double courbure en béton au monde d’une hauteur de 300 m pour les besoins d’une centrale hydroélectrique. Et le groupe continue de marcher en tête des progrès technologiques du secteur de l’énergie. 

Le projet de capture de CO2 d’une capacité de 100 000 tonnes de Huaneng-2
à Shidongkou mis en service en décembre 2009 est le premier du genre en Chine.
 

Ces dernières années, China Huaneng Group a accéléré le développement industriel en lien avec les énergies propres, ainsi que la R&D et l’application des technologies bas carbone, en vue de stimuler vigoureusement sa restructuration et sa modernisation industrielles, et de faire augmenter rapidement la capacité installée que totalisent les énergies propres. Fin 2020, la capacité installée de Huaneng utilisant des énergies propres a atteint 70 millions de kW, soit 36 % de la capacité totale de production d’électricité (contre 29 % en 2015). Parmi les énergies propres derrière ce taux de 36 % figurent l’hydroélectricité (14 %), les énergies nouvelles (16,1 %) ainsi que le gaz et l’électricité (6,2 %). Entre 2015 et 2020, China Huaneng Group a fourni plus de 700 milliards de kWh d’électricité propre, ce qui a permis de réduire l’équivalent de 600 millions de tonnes d’émissions de CO2. 

Ces dernières années, China Huaneng Group a construit une gigantesque centrale intégrée de stockage et de transmission d’énergie éolienne et solaire dans le nord-ouest de la Chine. La société a également investi dans la construction et l’exploitation de parcs éoliens offshore intégrés le long des côtes orientales. En 2021, les projets d’énergies nouvelles qui ont été approuvés représentaient plus de 20 millions de kW, et les nouveaux raccordements au réseau électrique, plus de 13 millions de kW ; quant aux projets d’énergie éolienne offshore qui ont été validés, construits ou mis en service cette année-là, ils équivalaient à plus de 6 millions de kW. 

Le projet pilote de technologie intégrée d’élimination des polluants à basse
température de la centrale électrique de Huaneng à Yueyang (COAP)
 

Le territoire chinois est bordé par 18 000 km de côtes, qui ouvrent sur une zone maritime utilisable de plus de 3 millions de km². Les ressources éoliennes offshore sont donc abondantes, avec un potentiel de développement supérieur à 500 millions de kW. China Huaneng Group a accéléré le déploiement offshore en eaux très profondes pour développer progressivement ses parcs plus au large. En septembre 2019, la phase I du parc éolien offshore de Dafeng (dans la province du Jiangsu) a été raccordée au réseau électrique. Située à 55 km de distance du rivage, cette installation était à l’époque la ferme éolienne chinoise la plus loin en mer. Le parc éolien offshore de Rudong (également dans la province du Jiangsu) a été connecté au réseau en juin 2021. Avec sa capacité installée de 700 000 kW, il est actuellement le plus grand parc éolien offshore de Chine. China Huaneng Group a aussi pris l’initiative de former un consortium d’innovation dans l’éolien offshore pour créer une chaîne industrielle et d’innovation « cinq en un » se caractérisant par des éoliennes ultra-puissantes, des équipements offshore, des réseaux électriques flexibles, une exploitation et une maintenance intelligentes, ainsi que la conformité aux normes internationales. 

Comptant parmi les technologies rejetant le moins de gaz à effet de serre tout au long de son cycle de vie, l’énergie nucléaire constitue un levier important pour accélérer la « transformation verte » et continuer à rehausser la part des énergies propres et à faibles émissions du point de vue de la capacité installée. China Huaneng Group a entrepris la mise en œuvre de grands projets scientifiques et technologiques nationaux, en construisant notamment la centrale nucléaire dans la baie de Shidao (province du Shandong), première centrale au monde avec réacteurs à haute température refroidis au gaz qui recourt à des systèmes de génération d’énergie nucléaire avancés de génération IV. Elle sera raccordée au réseau pour produire de l’électricité d’ici fin 2021. À l’heure actuelle, le groupe a déployé un modèle de développement axé sur trois centrales nucléaires côtières : une dans la baie de Shidao (au Shandong), une à Changjiang (à Hainan) et une à Xiapu (au Fujian). 

Le personnel pose après la réussite du test thermique pour le double réacteur du projet
de démonstration de refroidissement au gaz à haute température de Huaneng à Shidaowan.
 

En outre, China Huaneng Group mène activement des réformes pour rendre le charbon toujours plus propre et efficace, en rabaissant les émissions à un niveau minime et en économisant la chaleur produite. Les unités de production d’électricité au charbon dites « à ultra-faibles émissions » représentent désormais 98 % du total ; et la quantité de charbon brûlé est tombée à 249,7 g/kWh pour une unité de production au charbon d’une capacité d’un million de kW. 

Vers le « quasi-zéro émission » grâce aux nouvelle technologies bas carbone 

Pour parvenir à une sortie du charbon à grande échelle, le secteur de l’énergie doit tabler sur les innovations technologiques révolutionnaires émettant peu d’émissions de gaz à effet de serre. China Huaneng Group a pris les devants dans la recherche et la démonstration des technologies CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage, littéralement « captage, stockage et utilisation du carbone »). En effet, il a pris l’initiative d’établir un consortium d’innovation pour l’utilisation et le stockage du CO2, et a constitué un système technologique de captage du carbone avant, pendant ou après l’étape de combustion. China Huaneng Group a aussi mis sur pied, à la centrale électrique de Tianjin, le premier dispositif de captage du CO2 au monde qui est basé sur la technique IGCC (cycle combiné à gazéification intégrée) et affiche une capacité de 100 000 tonnes/an. Un autre projet de captage du CO2, d’une capacité de 120 000 tonnes/an, a été aménagé dans la centrale n° 2 de Shidongkou à Shanghai. Mis en service il y a plus de dix ans maintenant, il s’agit du projet de captage qui fonctionne depuis le plus longtemps à l’échelle mondiale. En 2020, le premier dispositif de captage du CO2 100 % chinois (protégé par des droits de propriété intellectuelle indépendants) intervenant au changement de phase liquide/gaz a été mis en place dans la centrale thermique de Changchun et a permis de réduire la consommation énergétique de plus de 40 % par rapport à la technologie traditionnelle. 

En avril 2021, l’Institut de recherche sur l’énergie propre de Huaneng a signé un accord de coopération avec la société de captage, transport et stockage du carbone Glencore pour lancer un projet dans la centrale électrique Millmerran en Australie. L’institut de recherche de Huaneng s’est chargé de la conception, de la fabrication, de l’approvisionnement des matériaux et de la mise en service dans le cadre de ce projet international combinant capture et stockage du CO2, le premier auquel la Chine prenait part. Il permettra aux partenaires d’atteindre l’objectif du « quasi-zéro émission » dans le domaine de la production d’électricité au charbon. 

China Huaneng Group a également développé la première technologie au monde d’adsorption-oxydation à basse température (COAP) au charbon, capable d’éliminer simultanément divers types de polluants émis. Ce procédé a par ailleurs le potentiel d’éliminer le CO2 et ainsi de parvenir à une pollution quasi-nulle. En mai 2021, suite à des tests d’acceptation passés avec brio, le projet de démonstration industrielle pour la construction d’une première unité de 300 000 kW à la centrale électrique de Yueyang a commencé à être déployé. En octobre de la même année, China Huaneng Group et le groupe pétrochimique YangJing du Jiangsu ont établi ensemble un groupe de travail de R&D sur les technologies de contrôle des émissions pour le parc industriel et pétrochimique de Lianyungang, pour qu’à terme, la technologie COAP soit appliquée aux projets liés à la production de chaleur et à l’industrie pétrochimique du parc. 

Par ailleurs, China Huaneng Group accélère également le développement des cellules photovoltaïques de nouvelle génération (à base de pérovskite, notamment), les solutions multi-énergies propres, la production d’hydrogène vert et les nouvelles technologies de stockage d’énergie, entre autres. Parallèlement, le groupe agit en faveur de l’environnement au travers de diverses démarches : économies d’énergie et réduction de la consommation, traitement des eaux usées, dessalement de l’eau de mer, etc. Elle développe vigoureusement des technologies de production d’énergie reposant sur la co-incinération des boues d’épuration et des déchets, afin d’apporter sa pierre à l’édification de « villes zéro déchet » à travers le pays. 

À l’heure actuelle, la capacité installée de China Huaneng Group totalise plus de 200 millions de kW. Selon les plans, d’ici 2025, ce chiffre devrait passer la barre des 300 millions, où les énergies propres occuperont une part de 50 % ; quant à l’intensité en CO2, elle sera réduite de 20 % par rapport à fin 2020. En outre, il est prévu que d’ici 2035, le groupe affiche une capacité installée de 500 millions de kW, dont plus de 75% découlant d’énergies propres, avec une réduction de l’intensité en CO2 supérieure à 40 % par rapport à 2035. Et enfin, il ambitionne de finaliser, d’ici 2060, sa conversion aux énergies propres, aux technologies bas carbone et aux procédés sûrs et efficaces, afin d’atteindre l’objectif de neutralité carbone.  

ZHAO LIANG • directeur adjoint exécutif de l’Institut de recherche sur la neutralité carbone de China Huaneng Group 

Numéro 9 juillet-septembre 2021
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