Un système d'alimentation électrique à faible teneur en carbone devrait être construit
| Jerry Huang
Le 15 juillet 2024, la Commission nationale du développement et de la réforme (CNDR) et l'Administration nationale de l'énergie (ANE) de Chine ont publié le « Programme de transition vers une énergie bas carbone et de construction de centrales à charbon (2024-2027) ». Ce programme prévoit que, d'ici 2025, les projets de transition vers une énergie bas carbone de toutes les centrales thermiques les plus anciennes seront lancés et que de nombreuses technologies de production d'énergie à faible émission de carbone seront mises en œuvre. Les émissions de carbone des projets concernés seront réduites d'environ 20 % par kilowattheure par rapport à 2023, soit un niveau nettement inférieur à celui des centrales à charbon modernes existantes. Cette initiative permettra d'acquérir une expérience précieuse pour la transition propre et bas carbone des centrales à charbon. En adaptant de manière coordonnée la transition vers une énergie bas carbone des centrales à charbon existantes et en construisant de nouvelles centrales à faible émission de carbone, l'objectif est d'accélérer la mise en place d'un nouveau système énergétique propre, bas carbone, sûr et hautement efficace.
D'après les prévisions, les émissions de CO2 des centrales au charbon devraient atteindre environ 4 milliards de tonnes d'ici 2030. Par conséquent, les technologies bas carbone du secteur du charbon constituent un élément clé pour atteindre l'objectif chinois de « pic d'émissions de carbone et neutralité carbone d'ici 2030-2060 ». Comment le secteur du charbon peut-il donc parvenir à sa décarbonation ?
01 Méthodes de transformation et de construction pour la décarbonation des centrales au charbon
Selon le Programme de transformation à faible émission de carbone et de construction de centrales au charbon (2024-2027), il existe trois moyens spécifiques de transformer l'énergie produite à partir du charbon en une énergie à faible émission de carbone :
1. Mélange de biomasse. En utilisant des ressources de biomasse telles que les déchets agricoles et forestiers, les résidus végétaux et les cultures énergétiques renouvelables, et en tenant compte de la durabilité de l'approvisionnement en biomasse, de la sécurité, de la flexibilité, de l'efficacité opérationnelle et de la viabilité économique, les centrales thermiques au charbon devraient être couplées à des centrales à biomasse. Après transformation et construction, les centrales au charbon devraient pouvoir intégrer plus de 10 % de biomasse, réduisant ainsi significativement la consommation de charbon et les émissions de carbone.
2. Mélange d'ammoniac vert. L'utilisation d'ammoniac vert en mélange avec les centrales au charbon permet de produire de l'électricité et de remplacer une partie du charbon. Après transformation et construction, les centrales au charbon doivent pouvoir brûler plus de 10 % d'ammoniac vert, afin de réduire significativement la consommation de charbon et les émissions de carbone.
3. Capture, utilisation et stockage du carbone. Adopter des méthodes chimiques, l'adsorption, la filtration membranaire et d'autres technologies pour séparer et capturer le dioxyde de carbone contenu dans les gaz de combustion des chaudières au charbon. Capturer, purifier et comprimer le dioxyde de carbone par ajustement de la pression et de la température. Promouvoir l'application de technologies géologiques telles que la propulsion efficace du pétrole par le dioxyde de carbone. Utiliser des technologies chimiques telles que la production de méthanol à partir de dioxyde de carbone et d'hydrogène. Mettre en œuvre le stockage géologique du dioxyde de carbone en fonction des conditions locales.
02 Voies de transition pour l'énergie du charbon à faible émission de carbone
Le développement des énergies propres, notamment l'hydroélectricité, l'éolien et le solaire, est essentiel à la réalisation des objectifs de production d'électricité à faible émission de carbone. Après avoir satisfait la demande croissante d'électricité, la transition énergétique vers une économie d'énergie bas carbone nécessitera un remplacement progressif des centrales à charbon existantes. Après 2030, les énergies non fossiles remplaceront les centrales à charbon et deviendront la principale source d'électricité ; et après 2050, la part de la production d'électricité à partir du charbon sera inférieure à 5 % de la production totale d'électricité en Chine.
Selon une étude de l'Université Renmin de Chine sur les perspectives de développement de la transition vers une énergie à faible émission de carbone dans le secteur du charbon en Chine, celle-ci peut être divisée en trois étapes :
1. D’ici à 2030, période préparatoire à la transition vers une économie à faible émission de carbone, la capacité de production d’électricité à partir du charbon continuera de croître modérément. Parallèlement, les nouvelles énergies deviendront majoritaires dans l’augmentation de l’approvisionnement en électricité, et la part de l’énergie éolienne et solaire dans la capacité installée dépassera 40 % d’ici 2030.
2. La période 2030-2045 sera une période de transition rapide. Après 2030, la part de l'énergie éolienne et solaire dépassera rapidement celle du charbon, devenant ainsi la principale source d'énergie du système électrique. Les centrales au charbon devront être couplées à la biomasse, au captage, à l'utilisation et au stockage du carbone (CUS) et à d'autres technologies propres à faibles émissions de carbone, afin de réduire les émissions de carbone.
3. La période 2045-2060 sera consacrée au renforcement et à l'amélioration de l'approvisionnement en électricité. D'ici 2050, la demande d'électricité sera saturée et l'énergie à partir du charbon sera entièrement transformée en une source d'énergie d'ajustement, servant à la digestion et à l'absorption de la majeure partie de l'énergie éolienne et solaire, et fournissant une énergie de secours et de réserve. 
Voici un exemple de centrale électrique dans le désert de Kubuqi. La capacité totale prévue de cette centrale est de 16 millions de kilowatts, dont 8 millions de kilowatts d'énergie photovoltaïque, 4 millions de kilowatts d'énergie éolienne et 4 millions de kilowatts de centrale au charbon à haut rendement. Les installations solaires déjà construites sont impressionnantes, avec 2 millions de kW de capacité photovoltaïque déjà en service. Si tous les projets sont menés à terme, on estime qu'environ 40 milliards de kWh d'électricité pourront être fournis chaque année à des millions de familles, dont plus de 50 % d'énergie propre. Cela équivaut à économiser environ 6 millions de tonnes de charbon et à réduire les émissions de dioxyde de carbone d'environ 16 millions de tonnes par an. D'autres centrales d'énergie propre devraient voir le jour prochainement.
panneaux solaires construits pour la première fois
Des panneaux solaires un an plus tard
Base d'énergie solaire cinq ans plus tard
Concernant les véhicules électriques et leurs infrastructures de recharge, les statistiques indiquent qu'à fin mai 2024, la Chine comptait 9,92 millions d'infrastructures de recharge, soit une augmentation de 56 % par rapport à l'année précédente. Parmi celles-ci, les bornes publiques et privées ont atteint respectivement 3,05 millions et 6,87 millions d'unités, enregistrant des taux de croissance de 46 % et 61 % respectivement. La Chine dispose ainsi du plus vaste réseau d'infrastructures de recharge au monde, couvrant la zone de desserte la plus étendue et proposant une gamme de types de recharge très diversifiée.