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Évaluation du potentiel de capture et de stockage géologique du CO 2 dans le monde.

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1 Évaluation du potentiel de capture et de stockage géologique du CO 2 dans le monde

2 Cadre de létude Objectifs principaux de létude CLIP : À travers un scénario de pénétration de la technologie de capture sur les centrales électriques dici à 2050 : estimer géographiquement et quantitativement les potentiels mondiaux de : capture du CO 2 issu de la production délectricité stockage du CO 2 capturé dans les gisements de pétrole et de gaz estimer les surconsommations énergétiques engendrées Horizon temporel : 2050 Pénétration de la capture à partir de 2020

3 Capture - Bilan CO 2 CO 2 évité CO 2 produit (kg/kWh) Installation sans capture du CO 2 Installation avec capture et stockage du CO 2 CO 2 supplémentaire lié à la capture CO 2 émis (10% des émissions ne sont pas capturés) CO 2 capturé

4 Méthodologie Capture Scénarios de production délectricité Calage en 2000 de la production délectricité pour chaque pays (données Enerdata) Evaluation de la production délectricité dici 2050 à partir de lévolution des consommations et de la répartition de la production (scénario IPCC B1 évolution vers un fonctionnement équilibré et modernisé, en faveur du développement durable) Production multipliée par 4 entre 2000 et 2050

5 Méthodologie Capture Identification des nouvelles centrales électriques (technologie et performances de capture différentes / centrale existante) basée sur 2 hypothèses : - durée de vie 40 ans - la croissance de la production est assurée par linstallation de nouvelles centrales Scénarios de production délectricité Renouvellement centrales OCDE années Renouvellement centrales Chine années

6 Options de capture Air Combustion Unité de séparation dair CO 2 Oxy-combustion CO 2 Reformage Séparation du CO 2 Combustion Air Capture pré-combustion Combustible Combustion Capture du CO 2 Compression Et Déshydratation du CO 2 Air CO 2 Utilisation ou Stockage Capture post-combustion N2N2

7 Méthodologie Capture Scénarios de capture du CO 2 Pénétration dunités de capture sur les centrales électriques : –Date de pénétration : 2020 –Taux déquipement : 100 % des centrales neuves –10% / an des centrales existantes dâge inférieur à 30 ans Hypothèses technico-économiques –Capacité > 200 MW (% extraits des données AIE GHG) –Centrales fonctionnant en base et semi-base –Améliorations / surconsommation de combustible espérées à moyen terme (pour la post-combustion, objectifs du projet européen Castor)

8 Méthodologie Capture Bilan CO 2 et énergie Centrales installées sur la période : –applications des rendements et facteurs démissions actuels –base de données : AIE, 2002 energy balances, édition 2004 Gains en consommation de combustible pour chaque nouvelle installation sur la période : –7% pour les centrales au charbon/fioul –10% pour les centrales au gaz

9 Résultats Capture Bilan CO 2 annuel mondial En 2050 : 66 % des émissions annuelles peuvent être évitées soit une augmentation des émissions de 16 % par rapport au niveau de 2000

10 Résultats Capture Sur 870 Gt CO 2 émis sur la période : - surconsommation : 10 % - total capturé : 55 % part réellement évitée : 45 % Bilan CO 2 cumulé mondial

11 Résultats Capture Pertes énergétiques de la capture 85 Gt CO 2 Total du CO 2 évité avec capture : 395 Gt CO 2 Bilan CO 2 cumulé régions CO 2 capturé (Mt)

12 Résultats Capture Le parc de centrales existantes en 2020 joue un rôle important dans le potentiel de capture : –Sans capture sur ce parc, le cumul CO 2 évité sur se réduirait à 26% contre 45% dans le scénario de référence Performances énergétiques : Bilan CO 2 - Centrales existantes et performances

13 Résultats Capture Surconsommation cumulée de 26 Gtep dont : - 67 % de charbon - 25% de gaz Surconsommation – Rendements améliorés

14 Résultats Capture Surconsommation – Rendements actuels Surconsommation cumulée de 56 Gtep

15 Méthodologie Stockage Quantités de stockage de CO 2 basées sur étude DTI 2 types dinjection considérés : –injection alternée d'eau et de gaz (WAG) –injection de gaz seul (GSGI) Base de données concernant l'ensemble des champs (IHS) Récupération assistée du pétrole (EOR) Stockage du CO 2 Quantités de stockage de CO 2 basées sur létude ECOFYS Base de données concernant l'ensemble des champs (IHS) Pas de récupération assistée du gaz (EGR) Gisements de pétroleGisements de gaz

16 Analyse de la base de données des champs Répartition des réserves initiales Au total : - 77 % des réserves initiales appartiennent à des champs dits « géants » - 83 % des réserves initiales sont en cours de production

17 Résultats Potentiel capture ( ) : 480 Gt CO 2 Potentiel stockage : 715 Gt CO 2 (min 560 Gt/ max 1170 Gt) Au global, potentiel de stockage suffisant Mais au niveau des régions, fortes disparités

18 Résultats par régions (Gt CO 2 cumulé entre 2000 et 2050) Gisements de pétrole et de gaz

19 Résultats par pays 18 pays représentent 80% des émissions mondiales capturables sur soit 420 Gt CO 2 Pour les 3 premiers pays (Chine, Inde et USA) cette part sélève à 53 % Au final (avec 1000 km de distance de transport) : les 18 pays peuvent éviter 16 % de leur émissions les 3 premiers pays peuvent stocker 17 % de leurs émissions

20 Résultats – Bilan énergétique (hors États-unis) Récupération d'huile additionnelle (EOR) : + 46 Gtep Surconsommation : avec rendements capture améliorés - 26 Gtep avec les rendements énergétiques actuels : - 56 Gtep

21 Résultats – Autres stockages géologiques C&S CO 2 Données ECOFYS : –Aquifères salins profonds : 237 GtCO 2 (compris entre 30 et 1066 GtCO 2 ) On peut s'attendre à un potentiel plus important, mais peu de données sont disponibles. –Veines de charbon : 267 GtCO 2 (compris entre 0 et 1480 GtCO 2 )

22 Gisements de pétrole et de gaz, Veines de charbon, aquifères salins Résultats par régions Tous stockages

23 Résultats Conclusions Potentiel important de la filière de capture et séquestration de CO 2 pour le secteur électricité mais : –dépend fortement du potentiel de stockage disponible –implique la planification de centrales IGCC pour 2020 (dans le cas de la post-combustion) Des enjeux stratégiques différents pour chaque région.

24 Résultats Conclusions Nécessité dinvestissements importants en R&D : –Capture en post-combustion : réduction des consommations énergétiques –Stockage : veines de charbon et aquifères salins profonds Problèmes liés à la réglementation et aux autorisations Nécessité dinvestissements en infrastructure : –transport : en 2050, gestion de volumes 5 fois supérieurs aux volumes de gaz naturel transportés actuellement –stockage, monitoring

25 Évaluation du potentiel de capture et de stockage géologique du CO 2 dans le monde

26 Résultats Capture Bilan CO 2 Asie de lEst – Rendements actuels Sans amélioration, aberration dun point de vue économie dénergie

27 Résultats Capture Bilan CO 2 mondial – Rendements actuels Sans amélioration, 190 Gt de CO 2 capturé cumulé pour compenser les pertes énergétiques, soit 34 % des émissions évitées En 2050 : capture de 90 % du CO 2 émis sans capture au lieu de 80 % avec les rendements Castor

28 Résultats par pays


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