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éjectés par une seule cheminée; mais pour garder une vitesse d'évacuation aussi constante et aussi élevée que possible, en cas d'arrêt d'une ou plusieurs de ces unités, chaque générateur de vapeur aura son propre conduit d'évacuation, réalisé en acier calorifugé, à l'intérieur de l'unique fût en béton. Jusqu'à ces dernières années, la vitesse de sortie des gaz était de 9 m/s. Pour les unités mises en service en 1973, elle est de 36 à 40 m/s. Rappelons de plus, que pour éviter la formation de fumassons, la température de sortie des gaz a été portée de 120 °C à 160-180 °C, ce qui améliore les conditions d'émission au prix d'une certaine diminution du rendement. 2.3. Constitution des réseaux de mesure Des appareils de mesure des niveaux de pollution au sol sont en place, autour des centrales thermiques en exploitation. Pour les centrales importantes du Havre, de Porcheville et de Martigues de véritables réseaux équipés de stations automatiques, avec retransmission des résultats à la salle de commande ont été constitués. Ceux des autres centrales sont en cours de modernisation. Les premiers réseaux mis en place avaient permis de constater depuis longtemps que les niveaux de pollution au sol autour des centrales n'étaient pas influencés de façon significative à l'échelle de la journée, à plus forte raison, à celle de l'année. Mais, on pouvait se demander si une mesure plus fine, à l'échelle horaire par exemple, n'était pas susceptible de modifier ces résultats. C'est pour cette raison qu'ÉDF a été conduit à mettre au point un appareil automatique à mesure continue (fig. 2). Fig. 2. Vue intérieure des appareils automatiques de mesure continue de la pollution atmosphérique mis au point par Électricité de France. Les informations recueillies sont transmises toutes les heures ou tous les quarts d'heure par voie téléphonique à des appareils enregistreurs ou à un ordinateur. (Photothèque ÉDF. Michel Brigand) Les appareils actuellement construits permettent de déceler des variations de teneur en SO2 de l'ordre de 20 μg/m3, ils ne nécessitent qu'un entretien réduit et leur étalonnage est aisé. Leur fiabilité permet de les installer dans des stations automatiques isolées,
n'étaient pas influencés de façon significative à l'échelle de la journée, à plus forte raison, à celle de l'année. Mais, on pouvait se demander si une mesure plus fine, à l'échelle horaire par exemple, n'était pas susceptible de modifier ces résultats. C'est pour cette raison qu'ÉDF a été conduit à mettre au point un appareil automatique à mesure continue (fig. 2). Fig. 2. Vue intérieure des appareils automatiques de mesure continue de la pollution atmosphérique mis au point par Électricité de France. Les informations recueillies sont transmises toutes les heures ou tous les quarts d'heure par voie téléphonique à des appareils enregistreurs ou à un ordinateur. (Photothèque ÉDF. Michel Brigand) Les appareils actuellement construits permettent de déceler des variations de teneur en SO2 de l'ordre de 20 μg/m3, ils ne nécessitent qu'un entretien réduit et leur étalonnage est aisé. Leur fiabilité permet de les installer dans des stations automatiques isolées, les informations recueillies sont transmises par voie téléphonique toutes les heures ou tous les quarts d'heure à des appareils enregistreurs, ou à un ordinateur. Fig. 3. — Réseau de contrôle de la pollution atmosphérique par l'oxyde de soufre autour de la centrale de Porcheville. Un réseau analogue fonctionne autour de la centrale du Havre. Le réseau de mesure de la concentration au sol de SO2 comprend 15 appareils pour Porcheville (fig. 3), autant pour Le Havre, dans un prochain avenir 25 pour la région parisienne. Il est complété par des appareils donnant les indications de vitesse et de direction du vent. Les indications de tous ces appareils sont transmises au personnel d'exploitation, sous une forme claire. Les indicateurs et les enregistreurs correspondants, ainsi que les schémas synoptiques nécessaire, sont groupés sur un panneau spécial, situé en salle de commande (fig. 4). Pour leur dépouillement ultérieur, les données sont stockées sous forme numérique, grâce à une téléscripteur avec mise en mémoire, soit sur ruban perforé, soit sur bande magnétique. Les conditions météorologiques ne permettant pas une diffusion satisfaisante des polluants sont en nombre limité et elles peuvent être prévues à l'avance. Ces prévisions sont transmises au personnel d'exploitation de la centrale
la centrale du Havre. Le réseau de mesure de la concentration au sol de SO2 comprend 15 appareils pour Porcheville (fig. 3), autant pour Le Havre, dans un prochain avenir 25 pour la région parisienne. Il est complété par des appareils donnant les indications de vitesse et de direction du vent. Les indications de tous ces appareils sont transmises au personnel d'exploitation, sous une forme claire. Les indicateurs et les enregistreurs correspondants, ainsi que les schémas synoptiques nécessaire, sont groupés sur un panneau spécial, situé en salle de commande (fig. 4). Pour leur dépouillement ultérieur, les données sont stockées sous forme numérique, grâce à une téléscripteur avec mise en mémoire, soit sur ruban perforé, soit sur bande magnétique. Les conditions météorologiques ne permettant pas une diffusion satisfaisante des polluants sont en nombre limité et elles peuvent être prévues à l'avance. Ces prévisions sont transmises au personnel d'exploitation de la centrale pour lui permettre de porter une attention toute particulière aux valeurs relevées par le réseau de mesure, et se tenir prêt à réduire les émissions de SO2 dès que l'accroissement du niveau de pollution est détecté par les appareils du réseau. 2.4. Réductions temporaires des émissions sulfureuses Les progrès dans l'instrumentation de mesure permettent ainsi de rationnaliser et de rendre à la fois plus efficaces et plus économiques les mesures de prévention prises jusqu'alors. Il convient de définir une consigne précisant les conditions dans lesquelles une réduction des émissions devra être pratiquée. Dans une première étape, ces circonstances doivent être définies d'une manière simple et pratique. Le dépassement pendant un temps suffisant pour éliminer les pointes intempestives, une heure par exemple, d'un seuil de concentration sur plusieurs appareils du réseau, semble pouvoir servir de base à l'établissement d'une telle consigne. La réduction des émissions est alors obtenue de deux façons : l'une consiste à utiliser du combustible à basse teneur en soufre, l'autre consiste à réduire la puissance fournie par la centrale avec report de charge sur un autre moyen de production, si cette solution est plus économique que la précédente. Les deux procédés sont pratiquement instantanés : d'une part
l'instrumentation de mesure permettent ainsi de rationnaliser et de rendre à la fois plus efficaces et plus économiques les mesures de prévention prises jusqu'alors. Il convient de définir une consigne précisant les conditions dans lesquelles une réduction des émissions devra être pratiquée. Dans une première étape, ces circonstances doivent être définies d'une manière simple et pratique. Le dépassement pendant un temps suffisant pour éliminer les pointes intempestives, une heure par exemple, d'un seuil de concentration sur plusieurs appareils du réseau, semble pouvoir servir de base à l'établissement d'une telle consigne. La réduction des émissions est alors obtenue de deux façons : l'une consiste à utiliser du combustible à basse teneur en soufre, l'autre consiste à réduire la puissance fournie par la centrale avec report de charge sur un autre moyen de production, si cette solution est plus économique que la précédente. Les deux procédés sont pratiquement instantanés : d'une part la commutation de l'alimentation en combustible sur la réserve de combustible à basse teneur en soufre est télécommandée, d'autre part, l'interconnexion du réseau de transport à haute tension et les liaisons des centrales avec les dispatchings régionaux et le dispatching central permettent des modulations immédiates des charges. Dans une seconde étape, des consignes plus perfectionnées pourront être, si nécessaire, élaborées, en prenant en compte notamment les prévisions météorologiques à très court terme et les gradients des concentrations au sol. On conçoit bien l'efficacité d'une telle méthode d'exploitation dans le cas le plus général où les centrales sont isolées dans une région où le niveau des concentrations mesurées au niveau du sol est faible, c'est-à-dire de l'ordre de 50 μg/m3. Qu'en est-il de la situation où les centrales se trouvent implantées dans des zones à forte concentration urbaine ou industrielle? En ce qui concerne les zones urbaines, notons qu'il s'agit de traiter du mode d'exploitation de centrales implantées à l'époque dans des banlieues en général à faible densité d'occupation et qui ont été rejointes par le développement des zones habitées. La question d'implantation d'unités nouvelles dans de telles régions ne se pose même pas. Dans ces zones, les centrales se présentent
étape, des consignes plus perfectionnées pourront être, si nécessaire, élaborées, en prenant en compte notamment les prévisions météorologiques à très court terme et les gradients des concentrations au sol. On conçoit bien l'efficacité d'une telle méthode d'exploitation dans le cas le plus général où les centrales sont isolées dans une région où le niveau des concentrations mesurées au niveau du sol est faible, c'est-à-dire de l'ordre de 50 μg/m3. Qu'en est-il de la situation où les centrales se trouvent implantées dans des zones à forte concentration urbaine ou industrielle? En ce qui concerne les zones urbaines, notons qu'il s'agit de traiter du mode d'exploitation de centrales implantées à l'époque dans des banlieues en général à faible densité d'occupation et qui ont été rejointes par le développement des zones habitées. La question d'implantation d'unités nouvelles dans de telles régions ne se pose même pas. Dans ces zones, les centrales se présentent comme des émetteurs importants mais pour lesquels les émissions de fumées sont réalisées à une hauteur nettement supérieure à celle des autres émetteurs industrieux et domestiques; les concentrations moyennes annuelles en SO2 y dépassent 100 μg/m3. Les différences des concentrations moyennes mesurées en été et en hiver sont importantes; des rapports de 1 à 6 ont été mis en évidence. Même si on fait la part de la fréquence de mauvaises conditions de diffusion, qui est plus grande en hiver qu'en été, ces observations font apparaître clairement la responsabilité des foyers domestiques dans la pollution des zones urbaines. En effet, le fonctionnement des centrales thermiques, et d'ailleurs des industries en général, présente des variations saisonnières beaucoup plus faibles que celles des foyers domestiques. Dans les zones urbaines importantes, l'Administration peut être amenée à instituer des « zones de protection spéciales » dans lesquelles est prescrite, entre autres mesures, une limitation de la teneur en soufre des combustibles consommés. Les centrales thermiques comprises à l'intérieur de ces zones doivent-elles être soumises à la même limitation permanente de cette teneur? Nous ne le pensons pas. Comme l'a bien souligné le rapport préliminaire du Comité consultatif de l'utilisation de l'énergie, pour la création
rapports de 1 à 6 ont été mis en évidence. Même si on fait la part de la fréquence de mauvaises conditions de diffusion, qui est plus grande en hiver qu'en été, ces observations font apparaître clairement la responsabilité des foyers domestiques dans la pollution des zones urbaines. En effet, le fonctionnement des centrales thermiques, et d'ailleurs des industries en général, présente des variations saisonnières beaucoup plus faibles que celles des foyers domestiques. Dans les zones urbaines importantes, l'Administration peut être amenée à instituer des « zones de protection spéciales » dans lesquelles est prescrite, entre autres mesures, une limitation de la teneur en soufre des combustibles consommés. Les centrales thermiques comprises à l'intérieur de ces zones doivent-elles être soumises à la même limitation permanente de cette teneur? Nous ne le pensons pas. Comme l'a bien souligné le rapport préliminaire du Comité consultatif de l'utilisation de l'énergie, pour la création d'une zone de protection spéciale à Lyon et à Villeurbanne, il est beaucoup plus efficace, pour réduire les concentrations au sol, d'utiliser du combustible à basse teneur en soufre dans des installations dispersées et munies de cheminées de faible hauteur, que de le faire dans des installations à hautes cheminées et qui, de plus, peuvent réduire momentanément leurs émissions. Comme il a été indiqué précédemment, la difficulté consiste à détecter les époques où les émissions des centrales sont mal dispersées et doivent être réduites. En effet, la plupart du temps, comme nous l'avons montré, l'influence des centrales n'est pas mesurable. Nous proposons d'adopter la méthode suivante : on admettra en première étape que les époques où apparaissent des pointes de concentration mesurées au sol, sont celles où, en général, les conditions de dispersion même celle des fumées de centrales, sont défavorables. Pour la région parisienne par exemple, un réseau général de 25 appareils reliés à une salle de contrôle régionale, située dans la centrale de Saint-Ouen est en cours d'installation et sera opérationnel dès le début de l'hiver 1973. Suivant les modalités en cours d'étude en liaison étroite avec l'Administration, ce réseau permettra aux centrales de toute la zone, d'être
et qui, de plus, peuvent réduire momentanément leurs émissions. Comme il a été indiqué précédemment, la difficulté consiste à détecter les époques où les émissions des centrales sont mal dispersées et doivent être réduites. En effet, la plupart du temps, comme nous l'avons montré, l'influence des centrales n'est pas mesurable. Nous proposons d'adopter la méthode suivante : on admettra en première étape que les époques où apparaissent des pointes de concentration mesurées au sol, sont celles où, en général, les conditions de dispersion même celle des fumées de centrales, sont défavorables. Pour la région parisienne par exemple, un réseau général de 25 appareils reliés à une salle de contrôle régionale, située dans la centrale de Saint-Ouen est en cours d'installation et sera opérationnel dès le début de l'hiver 1973. Suivant les modalités en cours d'étude en liaison étroite avec l'Administration, ce réseau permettra aux centrales de toute la zone, d'être exploitées rationnellement vis-à-vis de leur influence sur l'environnement. Pour la zone industrielle de Fos, le nombre de sources situées au ras du sol est bien moindre, mais en revanche, il existe un nombre notable de points d'émissions industriels d'altitude et de débits divers, situés à l'intérieur et sur la périphérie de la zone. Dans ce cas également, une limitation permanente de la quantité totale de SO2 émise journalièrement dans la zone pourrait constituer une solution absolue; mais elle conduit à tirer parti de manière très incomplète de la capacité naturelle de dispersion de l'atmosphère. L'application stricte d'une telle mesure de limitation conduirait à une utilisation excessive de combustibles peu sulfureux ou à un sérieux équipement en installations d'épuration des fumées; elle agirait donc, comme un facteur de dissuasion en ce qui concerne l'implantation d'unités thermiques dans cette zone à vocation industrielle. Aussi, est-il souhaitable, que la réglementation adoptée prenne en compte l'existence de conditions météorologiques favorables ou défavorables, qu'elle puisse évoluer en même temps que nos connaissances de la basse atmosphère et des moyens de mesure et de traitement d'information disponibles. Dans cet esprit, le réseau d'appareils de mesures implanté autour de la centrale de Martigues sera à terme incorporé
de la zone. Dans ce cas également, une limitation permanente de la quantité totale de SO2 émise journalièrement dans la zone pourrait constituer une solution absolue; mais elle conduit à tirer parti de manière très incomplète de la capacité naturelle de dispersion de l'atmosphère. L'application stricte d'une telle mesure de limitation conduirait à une utilisation excessive de combustibles peu sulfureux ou à un sérieux équipement en installations d'épuration des fumées; elle agirait donc, comme un facteur de dissuasion en ce qui concerne l'implantation d'unités thermiques dans cette zone à vocation industrielle. Aussi, est-il souhaitable, que la réglementation adoptée prenne en compte l'existence de conditions météorologiques favorables ou défavorables, qu'elle puisse évoluer en même temps que nos connaissances de la basse atmosphère et des moyens de mesure et de traitement d'information disponibles. Dans cet esprit, le réseau d'appareils de mesures implanté autour de la centrale de Martigues sera à terme incorporé dans celui, plus général, d'AIRFOS (1). Cette association, dont E.D.F. fait partie, va élaborer, puis mettre en pratique, un véritable plan de délestage des différents émetteurs; ce plan prendra en compte réellement, d'une part la position de chacun d'entre eux dans la zone ainsi que ses conditions physiques d'émission, d'autre part les concentrations mesurées au sol et les situations météorologiques. En conclusion, nous estimons que, même dans les zones urbaines et industrielles, aucun site pour l'instant ne justifie que les émissions de SO2 des centrales thermiques soient limitées en permanence. Les moyens actuels permettent de prescrire en temps utile des limitations temporaires instantanées, suivant des modalités et pendant des durées qui devront être adaptées à chaque cas et qui pourront évoluer dans le temps. (1) Cette association regroupe des industriels de la région de Fos-Etang de Berre pour l'étude et la prévention de la pollution, sous le contrôle et avec la participation financière de l'Administration. 3. Les possibilités de désulfuration 3.1. Désulfuration des combustibles liquides Les pétroles bruts de certaines provenances surtout d'Afrique du Nord, donnent des fuel-oils lourds à basse teneur en soufre sans traitement particulier. Ces sources ont longtemps suffi à couvrir la demande, et la différence de
part les concentrations mesurées au sol et les situations météorologiques. En conclusion, nous estimons que, même dans les zones urbaines et industrielles, aucun site pour l'instant ne justifie que les émissions de SO2 des centrales thermiques soient limitées en permanence. Les moyens actuels permettent de prescrire en temps utile des limitations temporaires instantanées, suivant des modalités et pendant des durées qui devront être adaptées à chaque cas et qui pourront évoluer dans le temps. (1) Cette association regroupe des industriels de la région de Fos-Etang de Berre pour l'étude et la prévention de la pollution, sous le contrôle et avec la participation financière de l'Administration. 3. Les possibilités de désulfuration 3.1. Désulfuration des combustibles liquides Les pétroles bruts de certaines provenances surtout d'Afrique du Nord, donnent des fuel-oils lourds à basse teneur en soufre sans traitement particulier. Ces sources ont longtemps suffi à couvrir la demande, et la différence de prix, par exemple entre le fuel-oil lourd normal et le fuel-oil lourd à 1 % de soufre s'établissait alors à une valeur faible, inférieure à 10 % du prix de base. Mais les pays les plus développés, notamment les U.S.A. et le Japon, ont pris brutalement et tardivement conscience des conséquences néfastes pour l'environnement de l'excessive concentration de leurs industries; la demande mondiale en fuel-oil à basse teneur en soufre (BTS) s'est accrue en conséquence, d'une manière très rapide. Actuellement, le prix différentiel défini plus haut s'établit sur le marché international à des valeurs très élevées, qui ont atteint 45 à 50 F la tonne, et représentent ainsi jusqu'à 50 % du prix du combustible normal. Même dans ces conditions, les quantités disponibles sont très réduites. Or, toute une série de techniques de désulfuration sont dès maintenant opérationnelles. Elles ont chacune leur domaine optimal compte tenu des caractéristiques du produit à traiter et du niveau de désulfuration escompté. Les différentes techniques seront décrites par ailleurs, et se classent très schématiquement en procédés directs, où le traitement de désulfuration à l'hydrogène est appliqué directement au résidu de la distillation atmosphérique, et en procédés indirects, où ce résidu subit au préalable une
conséquences néfastes pour l'environnement de l'excessive concentration de leurs industries; la demande mondiale en fuel-oil à basse teneur en soufre (BTS) s'est accrue en conséquence, d'une manière très rapide. Actuellement, le prix différentiel défini plus haut s'établit sur le marché international à des valeurs très élevées, qui ont atteint 45 à 50 F la tonne, et représentent ainsi jusqu'à 50 % du prix du combustible normal. Même dans ces conditions, les quantités disponibles sont très réduites. Or, toute une série de techniques de désulfuration sont dès maintenant opérationnelles. Elles ont chacune leur domaine optimal compte tenu des caractéristiques du produit à traiter et du niveau de désulfuration escompté. Les différentes techniques seront décrites par ailleurs, et se classent très schématiquement en procédés directs, où le traitement de désulfuration à l'hydrogène est appliqué directement au résidu de la distillation atmosphérique, et en procédés indirects, où ce résidu subit au préalable une distillation sous vide et, où à l'origine, seules les parties légères sont désulfurées. De très nombreuses variantes existent, et si on prend en compte les possibilités de stockage intermédiaire et de mélanges dont bénéficie ce type d'industrie, il apparaît dès maintenant, qu'un grand nombre de stratégies concurrentes sont disponibles. On désulfure déjà dans le monde et d'une manière industrielle, des tonnages très importants : les capacités de traitement au début de 1973 s'étaient au total à environ 60 millions de tonnes par an, dont 15 millions par des procédés directs, procédés dont la part croîtra dans les prochaines années. Des efforts considérables de recherche appliquée sont faits par toutes les grandes compagnies pétrolières. Les tendances essentielles sont les suivantes : a) étendre le champ d'action de la désulfuration directe dans des domaines où les conditions d'exploitation (pressions, températures, consommations de catalyseur et d'hydrogène) rendent cette dernière actuellement inapplicable économiquement (cas des bruts riches en asphaltène, et en métaux lourds comme le nickel et le vanadium). a) promouvoir des variantes de la désulfuration indirecte dans lesquelles la désulfuration des distillats est associée à des unités de désasphaltage, de cokéfaction et de craquage. À terme, ces procédés perfectionnés annuleraient presque complètement les