Projet de recherche CG/DD1/231 (Action de recherche CG)
CONTEXTE
Par rapport aux autres combustibles, le charbon se caractérise par des réserves mais aussi des rejets polluants beaucoup plus importants. Quel avenir pour de nouvelles centrales au charbon moins polluantes mais plus coûteuses ? Quel sera l'impact de la libéralisation du marché de l'électricité en Europe ? Comment s'assurer que les technologies mises en place seront compatibles avec un développement durable ?
LE PROJET
Objectifs
Le projet COAL OPTIONS poursuit quatre objectifs intimement liés :
1. Vers une meilleure connaissance des potentiels d'innovation dans les centrales utilisant des combustibles fossiles (charbon et gaz naturel).
2. Vers une meilleure prise en compte des incertitudes et des capacités de réaction face à un contexte mouvant ("flexibilités") dans les décisions d'investissement.
3. Vers une meilleure appréhension des futurs choix d'investissement des électriciens et de leurs conséquences sur les émissions de gaz à effet de serre.
4. Vers l'identification de conditions d'utilisation du charbon compatibles avec le développement durable.
Méthodologie
Des données techniques standardisées et un outil d'évaluation économique issu du monde financier.
Les performances techniques (rendement de conversion en électricité), environnementales (émissions de CO2, NOx, SO2) et économiques (coût d'investissement, temps de construction, prix de revient de l'électricité produite,...) des nouveaux types de centrales électriques utilisant des combustibles fossiles sont déterminées dans un premier temps, à partir des informations issues des constructeurs et exploitants de centrales et dans un second temps, au moyen de modèles thermodynamiques et physico-chimiques. Ces derniers permettent en outre d'estimer le potentiel d'innovation à moyen et long terme pour chacune des options technologiques.
Un banquier gérant un portefeuille en bourse doit faire face à de nombreuses incertitudes. Pour l'aider dans sa tâche, la finance moderne a développé de nombreux outils de gestion du risque particulièrement bien adaptés pour évaluer la rentabilité d'un investissement dans un tel contexte (théorie des options).
Nous appliquons cette même méthodologie à l'évaluation des centrales électriques au charbon et au gaz naturel dans le contexte d'un marché électrique concurrentiel et incertain (théorie des options réelles).
La méthode permet de prendre en compte les nombreuses incertitudes planant sur le marché européen de l'électricité :
1. prix des combustibles.
2. prix de l'électricité.
3. normes et coûts relatifs aux émissions polluantes.
4. évolution des performances technologiques des centrales.
La méthode permet également de donner une valeur financière à la capacité d'une centrale à s'adapter à des conditions fluctuantes ("flexibilités") :
1. polyvalence combustible.
2. options de repowering.
3. capacité d'adaptation aux normes d'émission en vigueur.
4. souplesse d'exploitation.
Outre l'option relative au choix du type de centrale au départ, on pourra ainsi considérer l'option de retarder l’investissement, l'option d’arrêter ou de relancer la production d’électricité en fonction du prix de l'électricité en vigueur, l'option de changer de combustible moyennant ou non un investissement supplémentaire en fonction des prix combustibles ou des contraintes environnementales.
LES PARTENAIRES
- TERM, Unité de thermodynamique, UCL
Caractéristiques technologiques (techniques, environnementales, économiques) et de flexibilité des centrales des quatre types suivants :
1. combustion de gaz naturel avec cycle combiné gaz-vapeur (TGV)
2. combustion de charbon pulvérisé avec cycle vapeur supercritique (PC-USC)
3. gazéification de charbon intégrée à un cycle combiné gaz-vapeur (IGCC)
4. combustion de charbon en lit fluidisé sous pression avec cycle combiné gaz-vapeur (PFBC)
Optimisation technico-économique de ces centrales en régime permanent au moyen de codes commerciaux (ASPEN PlusTM, ECLIPSETM) et potentiel d'innovation (à moyen et long terme).
- CORE, Center for Operations Research and Econometrics, UCL
Application de la théorie des options réelles : traitement des incertitudes (coûts des combustibles, prix de l'électricité, coûts relatifs aux émissions polluantes) et modélisation de la décision d'investir au moyen de la théorie des options réelles.
RESULTATS ATTENDUS
Une étude des perspectives techniques qu'offrent les technologies d'utilisation du charbon les moins polluantes ainsi qu'une identification des barrières à leur entrée sur le marché permettra au législateur de développer des outils incitatifs qui guideront les agents économiques désormais soumis aux lois de la concurrence vers des investissements compétitifs et respectueux de l'environnement.
Cette étude permettra de fournir :
1. Une méthode d'optimisation technico-économique de centrales électriques permettant d'estimer le potentiel d'innovation, méthode transposable à d'autres types de centrales thermiques (cogénération, biomasse,...) ;
2. un outil d'évaluation mieux adapté au nouveau contexte de libéralisation du secteur électrique européen, utile pour les acteurs du secteurs (électriciens, gaziers) et décideurs politiques ;
3. des recommandations sur les choix technologiques et mesures d'incitation les plus appropriés dans le cadre d'une politique de développement durable.
Evaluation of coal-based power generation in an uncertain context: summary
Brussels: OSTC, 2001 (SP1003)
[Pour télécharger]
Coal options: evaluation of coal-based power generation: final report
Smeers, Y. - Bolle, L. - Squilbin, O. Brussels: OSTC, 2001 (SP0985)
[Pour télécharger]
[Epuisé]
