Journée du CUEPE 2007 Turbines à gaz Cycle combiné et cogénération

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1 Journée du CUEPE 2007 Turbines à gaz Cycle combiné et cogénération Site de Battelle 23 mars 2007 André Künzi et team SIG Page -1-

2 Les thèmes 1 L environnement actuel 2 Besoins à couvrir à Genève 3 Stratégie SIG 4 Solution proposée 4 Technique Page -2-

3 Partie 1 L environnement actuel Page -3-

4 L environnement actuel Le débat sur les besoins et les sources d approvisionnement futures en électricité est largement ouvert La nécessité d économiser l énergie devient une évidence pour de nombreux acteurs La problématique climatique devient préoccupante La pollution a atteint des niveaux jamais connus dans l histoire humaine. Page -4-

5 Partie 2 Besoins à couvrir à Genève Page -5-

6 SIG, une entreprise qui a fait ses choix 1. Chauffage Ensembles d habitation. 2. Energie électrique Alimentation du réseau de distribution. SIG se veut une entreprise moderne au service de la collectivité Page -6-

7 Partie 3 Stratégie SIG Page -7-

8 Le défi énergétique d avenir pour SIG Inverser la tendance continue à la hausse de la consommation d électricité Réduire les émissions CO 2 en favorisant le gaz naturel et la chaleur à distance par substitution croissante du mazout et mise en œuvre de la stratégie thermique Préserver la qualité de l énergie par une politique de développement durable et la promotion des énergies renouvelables certifiées exploiter tout le potentiel de la gamme SIG Vitale Renforcer la sécurité d approvisionnement pour Genève et limiter l exposition des coûts d approvisionnement aux prix du marché construction d une centrale à gaz à cycle combiné (CCGT), hausse des prix de l énergie, stratégie d approvisionnement Page -8-

9 La stratégie énergétique SIG 2'700 Ouverture du marché '000 3'500 2'400 2'100 éco Stratégie thermique Nouvelle tarification gaz naturel 1'800 Ventes d électricité réduction des émissions CO 2 Ventes de chaleur (CAD) réduction des émissions CO 2 Ventes de gaz naturel 4'000 15% 35% Marché FMV 3'500 CAD 1' % EOSH Chancy-Pougny Cheneviers Verbois L approvisionnement en électricité 1' Source Réseau Gaz L approvisionnement en gaz naturel Page -9-

10 La stratégie énergétique SIG 2'700 Ouverture du marché '000 3'500 2'400 2'100 éco Stratégie thermique Nouvelle tarification gaz naturel 1'800 Ventes d électricité réduction des émissions CO 2 Ventes de chaleur (CAD) réduction des émissions CO 2 Ventes de gaz naturel 4'000 15% 35% Marché FMV 3'500 CAD 1' % EOSH Chancy-Pougny Cheneviers Verbois L approvisionnement en électricité 1' Source Réseau Gaz L approvisionnement en gaz naturel Page -10-

11 La stratégie énergétique SIG 2'700 Ouverture du marché '000 3'500 2'400 2'100 éco Stratégie thermique Nouvelle tarification gaz naturel 1'800 Ventes d électricité réduction des émissions CO 2 Ventes de chaleur (CAD) réduction des émissions CO 2 Ventes de gaz naturel 15% 35% Marché FMV Nouvelle centrale à gaz à cycle combiné 4'000 3'500 CAD 1' % EOSH Chancy-Pougny Cheneviers Verbois CCGT L approvisionnement en électricité couplée avec une extension du réseau CAD 1' Source Réseau Gaz L approvisionnement en gaz naturel Page -11-

12 La stratégie énergétique SIG 2'700 Ouverture du marché '000 3'500 2'400 2'100 éco Stratégie thermique Nouvelle tarification gaz naturel 1'800 Ventes d électricité réduction des émissions CO 2 Ventes de chaleur (CAD) réduction des émissions CO 2 Ventes de gaz naturel 1' % 25% 35% Marché FMV EOSH Chancy-Pougny Cheneviers Verbois Autres CCGT 45% L approvisionnement en électricité Nouvelle centrale à gaz à cycle combiné couplée avec une extension du réseau CAD 4'000 3'500 1' Source CAD Réseau Gaz L approvisionnement en gaz naturel Page -12-

13 La stratégie énergétique SIG 2'700 Ouverture du marché '000 3'500 2'400 2'100 1'800 1' Ventes d électricité 15% 25% 35% Marché FMV EOSH Chancy-Pougny Cheneviers Verbois éco21 Ktonnes Autres CCGT 45% L approvisionnement en électricité Contribution Stratégie SIG au bilan CO Vente gaz thermique réduction des 8% du CO 2 émis émissions par le CO 2 chauffage à Genève 3x moins que le CO 2 émis Ventes par les Cheneviers de chaleur (CAD) Nouvelle centrale à gaz à cycle combiné Vente CAD Autres couplée avec une extension du réseau CAD CCGT 4'000 3'500 1' Nouvelle tarification gaz naturel réduction des émissions CO 2 Ventes de gaz naturel Bilan global Source CAD Réseau Gaz CCGT L approvisionnement en gaz naturel Page -13-

14 La stratégie énergétique SIG 2'700 Ouverture du marché '000 3'500 2'400 2'100 1'800 1' Ventes d électricité 60 15% 25% 35% Marché FMV EOSH Chancy-Pougny Cheneviers Verbois éco21 Ktonnes Autres CCGT 45% L approvisionnement en électricité Contribution Stratégie SIG au bilan CO Vente gaz thermique réduction des émissions CO 2 Ventes de - valorisation chaleur biogaz Aïre (CAD) Nouvelle centrale à gaz à cycle combiné Vente CAD - chaufferie à bois Chancy - chaufferie à paille Meyrin - projet GLN couplée avec une extension du réseau CAD CCGT - arrêt du four rotatif Cheneviers 4'000 3'500 1' Nouvelle tarification gaz naturel réduction des émissions CO 2 Ventes de gaz naturel Bilan global Cadiom Source CAD Réseau Gaz CCGT L approvisionnement en gaz naturel Page -14-

15 Quelles alternatives pour Genève? Si SIG devait renoncer au projet pas d extension du réseau chaleur à distance et perte d opportunités et la stratégie thermique SIG perd de son sens bilan CO 2 amélioré temporairement de tonnes mais risques importants pour la fourniture en électricité sur la sécurité d approvisionnement sur le niveau des prix de l énergie fournie sur la qualité de l énergie fournie la multiplication de projets thermiques ou énergétiques décentralisés peut aussi péjorer le bilan CO 2 participation? à d autres projets suisses moins favorables (centrales à gaz sans récupération de chaleur ou autres) nouvelles centrales hydrauliques? en amont ou en aval (post 2015) le programme se limite de plus en plus à l électricité seule Page -15-

16 Partie 4 Solution proposée Page -16-

17 Les caractéristiques de la centrale à cycle combiné Nouvelle centrale à gaz à cycle combiné au Lignon Projet dimensionné pour Genève et optimisé pour répondre aux enjeux associés couplée avec une extension du réseau CAD (notamment sur Meyrin) Capacité de puissance électrique: 60 MW Capacité de puissance thermique: 40 MW Production électrique: 253 Production de chaleur: 149 Consommation de gaz naturel : 554 Efficacité énergétique : 73% Investissement total : ~155 MCHF (centrale, extension réseau de chaleur, raccordements) Mise en service: Hiver 2010/2011 Page -17-

18 Intégration dans la stratégie d approvisionnement en électricité de SIG Partenaire de Résultats Intégration de la CCGT dans la stratégie d approvisionnement Avec 250 à 280 de production électrique, augmentation de la production propre de SIG d environ un tiers (env. 40% de production propre) Régime de fonctionnement optimal en base profilée Points ouverts Evolution du coût des énergies primaires et des prix de l électricité Evolution de la taxe CO 2 Approvisionnement SIG à l'horizon Evolution de l'approvisionnement Volume à sécuriser SFMCP FMV MW Plan PI Plan EOS LT Crédit AC 500 Production propre 0 E2006 P2008 P2010 P2012 P2014 P2016 Fin du contrat long terme avec EOS => hausse du coût moyen d approvisionnement en S-V CP UIC Ruban Pi FMV CCGT Appro 2008 Option FMHL Demande finale selon plan stratégique Page -18-

19 Valorisation de chaleur Résultats Extension du CAD Lignon Zone Meyrin Zone CAD actuelle Evaluation du potentiel de la région Meyrin, Lignon, aéroport, Charmilles Potentiel chaud : 150 Potentiel froid : 10 À ajouter aux clients raccordés de 140 Points ouverts Stratégie de promotion de la chaleur Compétitivité de la chaleur CAD : stratégie de prix Taux de pénétration de marché Etude de tracé, estimation des investissements Hypothèse 200 : investissement de 48 MCHF Hypothèse 270 : investissement de 71 MCHF Page -19-

20 Approvisionnement en gaz Résultats Intégration de la CCGT dans le réseau Gaznat Nécessaire renforcement du réseau ouest de Gaznat projet d un gazoduc Trélex-Chèvres : coût de MCHF 60, horizon 2010 (optimiste) à la charge de Gaznat Le réseau actuel supporte la centrale en 2010 sans renforcement Approvisionnement en gaz Capacité de Gaznat à assurer l approvisionnement en quantité et en puissance de la centrale CCGT Calculs de rentabilité du projet effectués avec le prix marginal. Points ouverts Négociation des conditions d approvisionnement avec Gaznat Page -20-

21 A quoi ressemblera l impact visuel de cette centrale? La centrale Elimination des 5 citernes à mazout Nuisances/risques: respect des normes: Opair, OPAM, OPB, OEeaux émissions de CO 2, H 2 O, No x pas de particules fines ni poussières refroidissement avec l eau du Rhône Le site SIG du Lignon Page -21-

22 A quoi ressemblera l impact visuel de cette centrale? La centrale Vue depuis l ensemble résidentiel du Lignon Page -22-

23 Le cycle de vie du projet CCGT Étude d opportunité Étude préalable Étude de détail Réalisation Décision CA SIG Autorisation de construire et attribution mandat entrepreneur général Exploitation de la centrale Page -23-

24 Partie 4 Technique Page -24-

25 Schéma de l installation 1. Turbine à gaz 2. Chaudière de récupération 3. Turbine à vapeur 4. Générateurs 5. Evacuation de l énergie électrique 6. Echangeur du CàD Chauffage à distance Page -25-

26 Ensemble Compresseur, Chambre de combustion, Turbine à gaz Partenaire de Compresseur Turbine Chambre de combustion Page -26-

27 Schéma de principe thermique du processus Page -27-

28 Schéma de principe thermique du processus Page -28-

29 Schéma de principe thermique du processus Récupération de la chaleur dans la chaudière Détail Préchauffage CàD Economiseur Evaporateur Surchauffeur 81 C 178 C 286 C 470 C 547 C 122 C 235 C 312 C 479 C Température des gaz d échappement dans la chaudière Page -29-

30 Diagramme thermodynamique Température C ~1000 C gaz entrée turbine ~550 C gaz sortie turbine ~330 C air comprimé ~80 C fumées ~15 C air amb. Page -30-

31 Merci de votre attention Page -31-

32 Vos questions et interrogations sont les bienvenues Page -32-