Une révision majeure maintient la centrale électrique de Maasvlakte en bonne voie dans la transition énergétique
La transition énergétique bat son plein et beaucoup de vieilles installations doivent être révisées pour rester dans la course. C'est le cas de la centrale de Maasvlakte, où la chaudière à tambour, en particulier, a dû faire l'objet d'une révision complète. Tout cela pour garantir la production d'électricité.
L'ascenseur, assez grand pour un petit camion, monte au dernier étage de la chaufferie de près de 120 mètres de haut de la Maasvlakte Power Plant 3 (MPP3). Patrick Buurman, directeur de la maintenance et de l'ingénierie chez Uniper, en sort et suit un long tube de ventilation bleu d'un demi-mètre de diamètre jusqu'à un trou d'homme qui donne accès à l'intérieur de la chaudière, semblable à une cathédrale. "C'est ici que s'est déroulé le sous-projet le plus important de la révision. Le remplacement d'une partie des faisceaux du surchauffeur. Nous sommes en train de boucler l'opération et ensuite, nous pourrons commencer le rodage."
Les fuites dans les conduites de vapeur internes des chaudières entraînent une réduction de la puissance, ce qui se traduit par une diminution de la production d'électricité pour la même consommation de combustible. Cette situation est néfaste pour l'environnement, inefficace et donc indésirable. Elle nécessite également de mettre la centrale hors service, si bien qu'elle n'est alors plus disponible pour fournir de l'électricité.
MPP3 produit jusqu'à 7% de la demande totale d'électricité aux Pays-Bas
Patrick Buurman remet nos cartes d'identité à un collègue qui note les noms des personnes travaillant dans la chaudière. À la fin de la journée de travail, le responsable de la sécurité veut voir tous les noms barrés, ce qui signifie que tous les travailleurs sont bien ressortis. La sécurité est la priorité absolue dans cet environnement de production. Dans la pénombre de la chaudière sont suspendus des 'rideaux' de tuyaux de vapeur. Chacun d'entre eux est vérifié pour détecter les signes d'une future fuite. Le cas échéant, des sections, dont certaines atteignent 11 mètres de long, sont remplacées. En outre, un grand nombre de tuyaux sont dotés d'une nouvelle gaine de protection. Les travaux de soudage sont réalisés par les meilleurs soudeurs d'Europe occidentale.
Les tuyaux du surchauffeur se situent à une hauteur de 80 mètres, avec un vide de 70 mètres en dessous. Pour travailler correctement, il a fallu construire un échafaudage suspendu spécial dans la chaudière et plusieurs planchers de protection et de travail. "La sécurité n'est pas seulement assurée pour les techniciens qui doivent effectuer les travaux de soudage complexes, mais aussi pour la chaudière. Nous ne voulions pas que la chute d'un outil provoque des dégâts coûteux sur la face inférieure de la chaudière."
Brasier
Pendant la production de la vapeur, la chaudière à tambour devient un véritable brasier. À pleine charge, l'unité consomme environ 360 tonnes de poudre de charbon par heure. Elle brûle également divers flux de biomasse (tels que des granulés de bois), ainsi que des flux résiduels provenant d'industries voisines. Ces dernières reçoivent d'ailleurs de la vapeur de la MPP3 pour leurs processus de production par le biais d'un réseau de canalisations aériennes. La vapeur de 600 degrés Celsius traverse les principales conduites de vapeur à une pression de 285 bars. Cette tornade de vapeur passe ensuite par la turbine haute pression, la turbine moyenne pression et les turbines basse pression. Les turbines entraînent le générateur qui peut produire une puissance nette de 1.070 MW d'électricité.
La centrale MPP3 est donc un système polyvalent, complexe et avancé qui fait appel à plusieurs technologies de pointe. Patrick Buurman, qui est arrivé en tant que stagiaire, est loin d'être le seul à être resté travailler à la centrale de Maasvlakte. "J'ai rapidement découvert qu'avec ma formation technique, je pouvais apprendre beaucoup de choses ici et gagner la confiance de la direction. J'ai pu continuer à me développer sur le plan professionnel. C'est ainsi que j'ai progressé jusqu'à mon poste actuel."
Importance nationale
L'unité a un rendement de 47% avec un mélange optimal de combustibles. Un rendement record pour des centrales de ce type. Les émissions de CO2 sont inférieures d'environ 25% à celles d'une centrale au charbon de la génération précédente. MPP3 produit jusqu'à 7% de la demande totale d'électricité aux Pays-Bas. En outre, l'unité produit de l'énergie verte pour un demi-million de ménages. Cela permet d'éviter l'émission de plus d'un million de tonnes de CO2 chaque année.
La transformation de ces combustibles produit divers résidus. Les cendres volantes sont capturées à l'aide de filtres électrostatiques et réutilisées dans d'autres industries. Les cendres résiduelles sont collectées et réutilisées. Des tours de lavage spéciales et des technologies Denox avancées permettent de réduire considérablement les niveaux d'émission de dioxyde de soufre et d'oxydes d'azote. Contrairement aux deux anciennes unités de Maasvlakte qui fonctionnaient initialement en charge de base, la centrale MPP3 peut être bien réglée. Elle peut le faire à raison de 55 MW par minute. Une nécessité en ces temps de production d'électricité imprévisible, décentralisée, durable et même domestique. Une fois tous les deux ans, l'unité est mise hors réseau pour être révisée.
Coordination par Uniper
Il s'agit d'un projet de grande envergure, avec un temps de préparation d'environ un an et de nombreux contractants externes, dont beaucoup font appel à des sous-traitants pour des travaux spécialisés. Au plus fort de la révision, près de 600 personnes circulaient sur le site, communiquant en anglais et en allemand. Lors du briefing, il faut s'assurer que le travail est compris en détail, que les conditions de travail sont sûres et que les personnes travaillant dans l'unité à un moment donné sont enregistrées.
Le projet a une durée de préparation d'environ un an et fait appel à de nombreux contractants externes
Le personnel d'Uniper joue un rôle de coordination dans la révision. Une communication permanente avec le siège permet de bien contrôler le planning et les coûts. "Pendant la révision, nous profitons des baraques en bois qui ont été utilisées pendant la construction de l'unité jusqu'en 2016 pour l'équipe de construction. Nous les avons laissée en place en vue des révisions. Ces baraques ne fournissent pas seulement des postes de travail avec une bande passante internet suffisante pour le personnel des entrepreneurs: elles facilitent également la coordination des activités. Nous laissons aux équipes la possibilité d'improviser si nécessaire. Il y a une activité de fourmilière avec toutes les possibilités de pollinisation croisée et des lignes de communication courtes."
De nombreux pères
Le programme de révision a de nombreux pères. Les contrôles standard prescrits par les fournisseurs de composants de processus, les inspections internes en cours de fonctionnement ou au moment où un composant est à l'arrêt et refroidi, les rapports de défaillance et, enfin et surtout, les inspections légales. La surveillance de l'état des pièces fournit également les pistes nécessaires. Il s'agit souvent de mesures de vibrations, de modèles de durée de vie résiduelle, mais aussi, par exemple, de mesures aux rayons X pour déterminer, entre autres, la résistance des parois des tuyaux de tous les diamètres.
Il est important de bien surveiller l'état des conduites en raison des variations considérables de température et de pression dans le processus. Plus on connaît de données sur l'installation, mieux on peut estimer ce qui doit être entretenu ou remplacé et à quel moment. "De cette manière, il n'est jamais trop tard ni trop tôt (ce qui est tout aussi inefficace)".
La centrale électrique de Datteln 4 (près de Dortmund, en Allemagne) constitue une source d'information surprenante. Il s'agit d'une copie de l'unité MPP3. Les problèmes de maintenance qui se posent dans l'une des unités ont de fortes chances de se produire dans l'autre également. Les deux unités appartiennent à Uniper, de sorte que le partage d'informations n'est pas entravé.
Système complet
La révision a commencé le 3 mai avec le démantèlement de la centrale. On a éteint le feu et mis les nombreux sous-systèmes hors service dans un ordre défini. La connexion au réseau public est également interrompue temporairement. Une fois que la température descendante a atteint un niveau acceptable, les travaux préparatoires, tels que la construction d'échafaudages, ont pu commencer.
Des travaux d'entretien ont également été effectués sur les turbines, le générateur et, enfin, les systèmes d'épuration des gaz de combustion. "Ces travaux sont peut-être encore plus importants car ils réduisent l'impact environnemental de la production d'électricité de la centrale. Ces systèmes doivent fonctionner de manière optimale. Cela fait partie de notre devoir social."
Essais
Le 9 août, les vérifications, les mesures et les contrôles ont été achevés et les premiers essais ont pu être effectués. Ici aussi, la sécurité fait l'objet d'une attention particulière. Les pièces de l'installation qui sont prêtes ne sont re-libérées qu'après une inspection sur place. Personne n'est alors autorisé à travailler dedans ou dessus.
Pas à pas, la révision s'est achevée. Le 12 août, la centrale MPP3 rénovée a pu être remise en service. "Pendant les mois d'été, l'éolien et le solaire fournissent beaucoup d'électricité, de sorte que nous pouvons généralement nous contenter de moins de livraisons d'électricité au réseau public. En hiver, nous passons à la vitesse supérieure. Là encore, cela dépend de la demande du marché. Cela peut être très capricieux". Mais pour les années à venir, la centrale MPP3 est un pilier solide du système électrique néerlando-européen.
Utilité, nécessité et avenir
Pieter van Stratum, directeur du site de Maasvlakte Power Plants et membre du conseil d'administration d'Uniper Benelux, explique qu'outre la MPP3, le site de production de Maasvlakte comprend également l'Utility Centre Maasvlakte Linkeroever (UCML). Il s'agit de trois unités de cogénération au gaz naturel plus petites, qui produisent au total 80 MW d'électricité et 440 tonnes de vapeur par heure pour les industries voisines.
La MPP3 est l'un des derniers mammouths de l'ère de l'approvisionnement centralisé en électricité. Peu après la mise en service de ce système de pointe, le climat s'est retourné contre la MPP3. Les avertissements de plus en plus pressants de la science ont conduit à des interventions rigoureuses en matière d'approvisionnement énergétique afin de réduire les émissions de CO2 de 49% d'ici 2030. Avec le développement étonnamment rapide de l'énergie éolienne et de l'énergie solaire (décentralisée), il semble que le modèle économique actuel de la centrale au charbon soit limité. Tout comme celui des trois autres centrales au charbon des Pays-Bas.
Cependant, l'approvisionnement en électricité à grande échelle sera encore nécessaire longtemps. Uniper étudie si et comment d'autres combustibles - par exemple l'hydrogène - pourraient être utilisés comme combustibles de substitution pour la production d'électricité, avec l'ambition d'être complètement neutre en carbone d'ici 2040. En raison de son emplacement, le site de Maasvlakte offre des possibilités attrayantes pour une transition énergétique réussie. Pensez à l'énergie éolienne provenant de la mer, à un port maritime facilitant l'approvisionnement en biocarburants et la connexion au réseau national à haute tension, ainsi qu'à un éventuel futur pipeline d'hydrogène.
