Fermeture de la centrale électrique biomasse des Awirs : quel impact sur l’électricité renouvelable en Wallonie ?

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La centrale électrique des Awirs (Flémalle) sera définitivement mise à l’arrêt au 1^er septembre 2020. Avec la fermeture de cette centrale à pellets, la Wallonie perd une capacité de production de 500 GWh/an d’électricité verte, soit l’équivalent de la consommation de plus de 142.000 ménages[1].

15 ans d’électricité verte

Clap de fin pour l’unité 4 de la centrale des Awirs, près de Flémalle. Cette ancienne unité avait été convertie en 2005 pour utiliser comme combustible des pellets en lieu et place du charbon, une première mondiale à l’époque. En produisant de l’électricité au départ de pellets, la centrale des Awirs bénéficiait de certificats verts, le système de soutien à la production d’électricité de sources renouvelables en Wallonie. Ces certificats verts avaient été accordés sur une durée de 15 ans. L’année 2020 signe la fin de cette période de soutien, et l’arrêt de la centrale par son exploitant Engie.

La centrale des Awirs, en activité depuis la moitié du XXème siècle

La centrale des Awirs ne date pas d’hier. Elle avait initialement été construite pour fonctionner au charbon et au gaz naturel. Voici un résumé de l’histoire de la centrale, tel qu’on le retrouve dans la brochure de présentation :

« La centrale des Awirs est située sur la rive gauche de la Meuse, en amont de la zone industrielle liégeoise, entre Huy et Seraing. Elle a été édifiée progressivement peu après la Seconde Guerre mondiale afin de garantir aux industriels voisins une alimentation sûre en électricité et un débouché pour les résidus combustibles des charbonnages de la région. Les premiers travaux remontent à 1949 et, dès 1951, les unités 1 et 2, totalisant chacune 55 MW, sont mises en service. En 1963 et en 1967, les unités 3 et 4, chacune d’une capacité de 130 MW, sont démarrées. L’unité 5 de presque 300 MW est mise en service en 1973. La centrale des Awirs devient au fil des ans la plus grande centrale thermique classique de Wallonie. Dès 1973, elle développe une puissance de 670 MW répartie entre cinq groupes de production ; les combustibles principaux sont le charbon (groupes 3 et 4) et le gaz naturel (groupes 1, 2 et 5). Après plus de 50 ans de service, les unités 1, 2 et 3 sont définitivement mises à l’arrêt en 1998. Tandis que l’unité 5 fonctionnant au gaz naturel est maintenue comme unité de réserve, l’unité 4 connaît en 2005 une conversion inédite : le charbon est complètement remplacé par des résidus de bois comme combustible (ndlr : sous forme de pellets). »

Pour des raisons techniques, la conversion de l’unité 4 a réduit sa puissance à 80 MW. Cette unité fonctionnera à la biomasse (pellets) jusqu’en août 2020. L’unité 5 a quant à elle été mise à l’arrêt en septembre 2013. À pleine puissance, la centrale des Awirs consommait 350.000 t de pellets par an, livrés par péniches ou par camions. Cette importante consommation était assurée avec un approvisionnement en flux tendu de 1.200 t/jour.

Le remplacement du charbon par des pellets

L’unité 4 de la centrale des Awirs a été convertie afin d’utiliser des pellets de bois à la place de charbon. Il s’agissait d’une première mondiale à l’époque. Les choix technologiques de cette modification, appelée dans le langage technique retrofitting, avaient été réalisés pour devoir modifier le moins possible le processus initial qui employait du charbon. C’est ainsi que, contrairement à ce qui se passe dans un poêle ou une chaudière à pellets, les pellets utilisés aux Awirs étaient d’abord broyés et réduits en poussière. C’est cette poussière de bois qui était transportée vers les brûleurs de la chaudière à vapeur. Cela permettait, entre autres, d’employer des pellets de qualité dite « industrielle », à l’inverse de la plus haute qualité dite « domestique », exigée par les poêles et chaudières à pellets qui brûlent leur combustible en l’état. Dans ce cas, le pellet doit donc être d’une qualité suffisante pour ne pas se désagréger dès le début de la combustion.

Ce choix d’une qualité « industrielle » de pellets, en plus de raisons principalement économiques, a amené au fil des ans la centrale des Awirs à s’approvisionner quasi exclusivement en pellets importés, principalement d’Amérique du Nord. Cette décision n’a pas manqué de susciter le fort mécontentement des producteurs de pellets wallons, lesquels avaient investi dans des moyens de production conséquents. Ce désaveu pour le pellet local, combiné à l’essor du marché domestique de chauffage au pellet, a amené les producteurs wallons à s’orienter vers la production de pellets de qualité « domestique », de plus haute valeur et destinés à un autre marché que les très grosses unités biomasse.

Une perte de source non-intermittente d’énergie verte pour la Wallonie

La fermeture des Awirs a également un impact sur la production wallonne d’électricité verte. Selon le Bilan énergétique de la Wallonie 2018[2], avec une puissance de 80 MW et une production moyenne ces dernières années de l’ordre de 500 GWh/an, l’unité 4 de la centrale des Awirs représentait 10 % de la production d’électricité verte en Wallonie (4.769 GWh en 2018). Lorsqu’on observe la production wallonne d’électricité au départ de biomasse (combinant la centrale des Awirs, les unités de cogénération biomasse et l’incinération de déchets organiques), les Awirs représentait 30 % de la puissance installée (261 MW) et 30 % de la production d’électricité verte biomasse (1.692 GWh).

L’impact de la fermeture est marquant lorsqu’on compare avec les autres sources renouvelables d’électricité : à elle seule, la centrale des Awirs produisait l’équivalent de près de la moitié de la production électrique issue du solaire photovoltaïque (1.080 GWh) ou 30 % de la production éolienne (1.720 GWh) (chiffres 2018). Cela alors que ces sources cumulent des puissances totales installées bien supérieures aux 80 MW des Awirs, avec respectivement 1.095 MW_c et 903 MW. Il faut dire que ces sources dépendent de paramètres climatiques (ensoleillement et vent) qui limitent fortement leur facteur de charge. Le parc photovoltaïque a produit l’équivalent d’un fonctionnement de 986 h/an à pleine puissance et de 1.905 h/an pour l’éolien (Bilan énergétique de la Wallonie 2018). Voilà un bel exemple de la complémentarité des sources renouvelables d’électricité, où il est nécessaire de combiner les sources intermittentes (solaire, éolien) avec une source stockable et pilotable telle que la biomasse.

Néanmoins, la fermeture des Awirs se fera sentir sur le bilan énergétique renouvelable de la Wallonie. Avec cette « perte » de l’ordre de 500 GWh/an d’électricité verte, une partie des efforts des prochaines années sera en réalité consacrée à compenser cette production « perdue » d’énergie verte. À titre d’exemple, l’augmentation de la production d’électricité verte de 2016 à 2018, toutes sources renouvelables confondues, était de 528 GWh.

En 2017, le Gouvernement wallon enterrait définitivement le projet de futures centrales thermiques biomasse en Wallonie, souhaitant privilégier la cogénération (production combinée de chaleur et d’électricité) pour la production d’électricité au départ de biomasse, ainsi que les autres sources d’énergie renouvelables. En 2018, les cogénérations biomasse produisaient un total de 986 GWh d’électricité verte (826 GWh au départ de biomasse solide, 159 GWh au départ de biogaz, le solde avec de la biomasse liquide), soit 20 % de l’électricité verte de cette année.

Les perspectives mondiales du retrofitting

Le respect des Accords de Paris impliquent de décarboner massivement la production d’électricité d’ici à l’horizon 2050. L’un des premiers chantiers devant servir ce dessein est la mise hors service des capacités de production au charbon. En effet, une étude, publiée dans le prestigieuse revue Nature, a démontré que limiter le réchauffement à 2°C en 2100 par rapport au début de l’ère préindustrielle implique de ne pas exploiter la grande majorité des réserves de charbon restantes à l’échelle du globe.

La tâche est immense et requiert des investissements conséquents, spécifiquement dans les pays dotés de ressources en charbon (sous ses différentes formes : lignite, anthracite…) et qui ont massivement misé sur cette source d’énergie (en Europe : Pologne, République Tchèque, Roumanie, Bulgarie, Allemagne… et au niveau mondial l’Inde et la Chine, entre autres).

Une manière de contribuer à cet objectif « à moindre frais » consiste à modifier les technologies de production d’électricité au charbon, pour les rendre compatibles avec un approvisionnement en biomasse renouvelable. Pratiquement, il s’agit d’un investissement doté d’un très bon coefficient « euro investi/tonne de CO₂ éq. évitée », évaluant l’efficience carbone d’un investissement. Ces opérations de retrofitting s’accompagnent toujours nécessairement d’une perte de puissance nominale des centrales. Ce retrofitting doit par conséquent s’accompagner de politiques de sobriété énergétique et/ou de compensation de production par le développement d’autres sources renouvelables.

Si la production d’électricité à partir de biomasse solide dans des centrales thermiques classiques est probablement révolue en Belgique, elle a un rôle à jouer à l’échelle mondiale dans le cadre de la lutte contre le réchauffement climatique. Il est évident que cet usage devra se faire dans la limite des ressources disponibles durablement exploitables.