Cogénération et terminal méthanier : une façon intelligente de réchauffer le GNL

L’idée novatrice d’utiliser la cogénération au terminal méthanier de Grande-Anse est un élément important du projet qui doit être bien compris dès le départ.  Puisqu’il faut de toute manière brûler du gaz naturel pour réchauffer le gaz naturel liquéfié (GNL), ce choix permet de maximiser l’efficacité énergétique de l’ensemble du projet.

Une manière efficace de réchauffer le GNL

Un terminal méthanier a besoin de beaucoup d’énergie pour réchauffer le gaz naturel liquéfié (GNL) à -160 degrés celcius avant son expédition vers les consommateurs.  En région froide, le gaz naturel est parfois réchauffé en brûlant une partie du gaz naturel.  L’ajout d’une centrale de cogénération au terminal vise à éviter la consommation de gaz naturel au terminal, uniquement pour regazéifier le GNL.  Ainsi, il est possible de valoriser au maximum le combustible en produisant d’abord de l’électricité et de la  vapeur industrielle à haute valeur et en n’utilisant que le rejet de la cogénération, soit les condensats et la vapeur basse pression pour réchauffer le gaz.

Le projet Grande-Anse sera donc un des plus beaux exemples d'efficacité énergétique et d'application des principes d'écologie industrielle au Québec. 

Un procédé intégré au terminal

De manière simple, la cogénération peut être définie comme la production de deux formes d’énergies à partir d’une même source.  Dans le cas de la centrale prévue au projet Grande-Anse, de l’électricité et de la vapeur seront produites à partir du gaz naturel.  La construction d’une centrale de cogénération se veut donc un élément clé du projet, tant au niveau environnemental qu'économique.

L’opération d’un terminal méthanier nécessite de grandes quantités de chaleur pour réchauffer le gaz naturel liquéfié (GNL) et l’expédier au gazoduc sous forme gazeuse.  Les vaporisateurs prévus pour le projet Grande-Anse réchauffent le gaz à l’aide d’eau chaude à température peu élevée.  L’eau est habituellement chauffée à l’aide de brûleurs au gaz naturel.  Des quantités importantes de gaz, de l’ordre de 1,5% des quantités expédiées, sont alors requises, ce qui engendre des coûts d’opération importants en énergie tout en n'optimisant pas le potentiel énergétique de la ressource.

Une manière efficace d’obtenir de l’eau chaude à coûts compétitifs tout en réduisant les émissions globales est d’utiliser la chaleur résiduelle d’une centrale de cogénération au gaz à cycle combiné.  À partir du gaz naturel, on produit de l’électricité, et la chaleur résiduelle de la centrale, qui serait autrement perdue, est utilisée pour chauffer le gaz.  On obtient de cette manière des indices de rendement très élevés pour le gaz naturel utilisé.

D'un point de vue environnemental, la cogénération au gaz naturel représente le moyen le plus efficace et le moins polluant pour la production d'électricité à partir d'un combustible fossile.  La synergie créée en cogénération permet de diminuer substantiellement les émissions atmosphériques par rapport à une situation où les productions d'électricité et de chaleur seraient réalisées indépendamment.

Le schéma de procédé simplifié ci-après illustre le fonctionnement d'une centrale de cogénération à cycle combiné.

À gauche, les turbines à combustion sont alimentées au gaz naturel et entraînent des alternateurs qui produisent de l'électricité.  Les gaz d'échappements chauds qui en sortent alimentent une chaudière.  Cette dernière produit de la vapeur qui sert à actionner une turbine à vapeur générant également de l'électricité.  La vapeur résiduelle à la sortie de cette dernière turbine, ainsi que les condensats (eau chaude) produits, sont par la suite utilisés pour réchauffer le GNL au terminal ou pour alimenter un éventuel procédé industriel dans le parc industrialo-portuaire voisin.

La centrale de cogénération permet également d’augmenter la flexibilité d’approvisionnement du terminal en permettant l’utilisation des composés lourds (éthane, propane, butane) obtenus lors de l’étape d’ajustement de la valeur calorifique du GNL.

Tel qu'illustré plus haut, une quantité d’eau chaude et de vapeur à prix compétitifs pourraient également être mises à la disposition du parc industrialo-portuaire pour favoriser l’implantation d’industries sur le site de Grande-Anse.

Il est également important de mentionner qu'en Ontario et dans le nord-est américain, le gaz naturel est utilisé dans une large proportion pour la production d’électricité.  Ainsi, en plus de fournir la chaleur nécessaire à la regazéification du gaz naturel liquéfié (GNL), une centrale de cogénération sur le site du terminal méthanier se veut en réalité une activité de deuxième transformation de la matière première qu'est le gaz naturel, et dont les retombées positives profiteront au Saguenay Lac-Saint-Jean et à l’économie du Québec.

La construction d’une centrale de cogénération vise donc essentiellement à augmenter l'efficacité énergétique du projet, à diminuer les coûts d’opération du terminal et augmenter la compétitivité du projet :

·        Diminution importante des coûts en énergie requis pour vaporiser le GNL, en utilisant la chaleur résiduelle produite par la centrale de cogénération;

·        Augmentation de la flexibilité d’approvisionnement;

·        Production d’électricité à partir de cogénération à coûts compétitifs et avec un indice d’efficacité élevé (plus de 75%);

·        Production d’eau chaude et de vapeur qui seront disponibles pour le développement industriel dans le parc industrialo-portuaire.

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