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Etude dimpact du Centre de Production Thermique de Porcheville (78) CEREA Centre dEnseignement et de Recherche Environnement.

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1 Etude dimpact du Centre de Production Thermique de Porcheville (78) CEREA Centre dEnseignement et de Recherche Environnement Atmosphérique Laboratoire Commun ENPC-EDF R&D

2 Objectifs évaluer lincidence de divers scénarios de fonctionnement du CPT de Porcheville sur la qualité de lair en région parisienne dans un rayon dune centaine de kilomètres. Polluants : NO x, SO 2, PM10 (PM2.5) Deux axes détude: – Vision générale : cartes de moyennes, … – Vision réglementaire : autour des normes réglementaires (percentiles, seuils dinformation, seuils dalerte)

3 Présentation de Polyphemus Polyphemus est une plateforme de simulation de la qualité de lair : – Plusieurs modélisations : eulérienne, gaussienne – Plusieurs paramétrisations pour les phénomènes physiques (dépôts, lessivages, diffusion turbulente, schémas chimiques, émissions, …) – Mallet et al., Technical Note: The air quality modeling system Polyphemus, Atmos. Chem. Phys., 7, , Modélisation eulérienne offline : – Preprocessing : librairie C++ AtmoData pour les paramétrisations des phénomènes physiques – Simulation chimie-transport : Polair3D – Postprocessing : librairie python AtmoPy pour la manipulation des résultats (visualisation, validation, …)

4 Résultats proposés Vision densemble : – Cartes de moyennes de concentrations, de moyennes de différences. – Cartes de maximums de concentrations, de maximums de différences. Vision réglementaire : – En des points précis (stations dobservations et de surveillance), impact des scénarios de fonctionnement de la centrale sur les valeurs suivies réglementairement pour chaque polluant ( percentiles, nombre dheures de dépassement de seuils). Éventuellement combiner les deux visions : cartes de percentiles ou cartes dheures de dépassement.

5 Configurations de létude Les domaines détude : – « régional large » : rectangle de 80 km x 90 km (mailles : 5-6 km) – « régional fin » : rectangle de 16 km x 11 km (mailles : 1 km) Périodes de simulation : une année, à terme cinq.

6 Champs météorologiques Conditions aux limites Modèle méso-échelle MM5 : – Maîtrise des résolutions spatiales (suffisamment fines : 1-2 km) et temporelles (1h). – Champs consistants : les données dentrée sont des analyses NCAR-NCEP + nudging à partir dobservations NCAR. – Liberté sur les droits dutilisation. Les concentrations aux limites des domaines sont issues de simulations à plus grande échelle (niveau européen) par une méthode de nesting one-way (interpolations aux bords).

7 Cadastres démissions de polluants Contrairement aux outils habituellement utilisés pour des études dimpact (gaussiens), Polair3D peut prendre en compte les sources démissions autres que le CPT et les intégrer au calcul de chimie-transport. Nécessite des inventaires démissions : – EMEP (résolution 50 km x 50 km). – Airparif (1 km x 1 km), uniquement sur lIle-de-France. – Dans un futur proche, 1 km x 1 km sur toute la France.

8 Scénarios démissions du CPT Deux stratégies possibles : – Fonctionnement continu. Avantage : on balaie toutes les conditions météorologiques. – Fonctionnement épisodique. Avantage : on simule un comportement plus proche de la réalité. Pour cette étude, 4 scénarios : – 450 h PCN, fioul TTBTS – 450 h PCN, fioul TTTBTS – 450 h PCN, fioul TTTBTS + SCR – 600 h PCN, fioul TTTBTS + 4 x SCR

9 Le modèle Polair3D Advection (transport par le vent) Diffusion (transport par la turbulence) Chimie ( RACM : 72 espèces gazeuses + SIREAM : 17 espèces daérosols) Temps de calcul : – Environ 24 h de calcul pour le preprocessing – Environ six jours de calcul par scénario pour un an simulé avec polair3d-siream – Depuis peu, polair3d-siream est parallélisé, on peut donc envisager dans un futur proche des temps de calculs inférieurs à condition davoir les capacités de calculs adéquates.

10 Résultats (1) vision globale : NO 2 en moyenne Concentration moyenne Scénario « sans CPT » Différence de concentrations moyennes entre le scénario « 450h + TTBTS » et le scénario « sans CPT » Différence de concentrations moyennes entre le scénario « 600h + fioul TTTBTS + 4 x SCR » et le scénario « sans CPT »

11 Résultats (2): vision globale : NO 2 en max Concentration moyenne Scénario « sans CPT » Différences maximales des concentrations horaires entre le scénario « 450h + TTBTS » et le scénario « sans CPT » Différences maximales des concentrations horaires entre le scénario « 600h + fioul TTTBTS + 4 x SCR » et le scénario « sans CPT »

12 Résultats (3) : vision globale : SO 2 en moyenne Concentration moyenne Scénario « sans CPT » Différence de concentrations moyennes entre le scénario « 450h + TTBTS » et le scénario « sans CPT » Différence de concentrations moyennes entre le scénario « 450h + fioul TTTBTS » et le scénario « sans CPT »

13 Résultats (4): vision globale : SO 2 en max Concentration moyenne Scénario « sans CPT » Différences maximales des concentrations horaires entre le scénario « 450h + TTBTS » et le scénario « sans CPT » Différences maximales des concentrations horaires entre le scénario « 450h + fioul TTTBTS » et le scénario « sans CPT »

14 Résultats (5) : vision réglementaire : NO 2 Station : Porcheville Scénario de référence « sans CPT » 450 h fioul TTBTS 450 h fioul TTTBTS 450 h fioul TTTBTS SCR 600 h fioul TTTBTS 4 x SCR Moyenne P100 horaires P99.8 horaires Seuil dinformation (h)00000 Seuil dalerte (h)00000 Maximum des différences horaires Maximum des différences journalières

15 Résultats (6) : vision réglementaire : NO 2 Station : Boissy-Mauvoisin Scénario de référence « sans CPT » 450 h fioul TTBTS 450 h fioul TTTBTS 450 h fioul TTTBTS SCR 600 h fioul TTTBTS 4 x SCR Moyenne P100 horaires P99.8 horaires Seuil dinformation (h)00000 Seuil dalerte (h)00000 Maximum des différences horaires Maximum des différences journalières

16 Conclusions En moyenne, limpact se révèle faible quel que soit le polluant considéré, en accord avec les niveaux démissions. Limpact est également faible sur les valeurs réglementaires (percentiles, …) quel que soit le polluant et quelle que soit la station dobservation considérée. Épisodiquement et localement, limpact peut éventuellement être important mais sans dépasser les seuils dalerte en général.

17 Perspectives Sur-hauteurs : prendre en compte les vitesses et les températures déjection en sortie de cheminées pour évaluer une hauteur démissions (fin 2008) Interface graphique (fin 2008) Métaux lourds (fin 2008 – début 2009) Plume-in-grid : mettre en place et valider un modèle sous-maille, capable de modéliser les centrales thermiques comme sources ponctuelles avec un panache gaussien (courant 2009) Nesting : automatiser les liens entre les simulations sur des domaines imbriqués (courant 2009)


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