Coo : une expertise reconnue en matière de stockage d’énergie

La centrale de Coo occupe depuis plus de trente ans une place centrale dans le mix énergétique d’ENGIE Electrabel. Elle est un maillon important pour couvrir les besoins de flexibilité croissants suscités par la transition énergétique dont ENGIE a pour ambition d’être le leader en Europe. Une extension de Coo est aujourd’hui à l’étude.

ENGIE Electrabel Coo jbcEntamée en 1967, la construction de la centrale de Coo s’est déroulée en deux phases et avait pour objectif d’assurer une intégration optimale de la production nucléaire sur le réseau électrique belge. La première phase, clôturée en 1972, a permis la mise en service de trois groupes turbo-alternateurs d’une puissance totale de 474 MW (Coo 1). Les travaux de la seconde phase, comprenant l’installation de trois groupes supplémentaires d’une puissance totale de 690 MW se sont, eux, terminés en 1979 (Coo 2). Le bassin inférieur a été conservé tel quel, avec deux digues permettant d’isoler le méandre du cours naturel de l’Amblève. Deux lacs artificiels, qui constituent les bassins supérieurs, ont été aménagés au sommet du plateau.

Tous les autres ouvrages, à savoir les deux conduites forcées amenant l’eau des bassins supérieurs vers la centrale et la salle des machines qui abrite les six groupes turbo-alternateurs, ont été conçus en souterrain.

La centrale de Coo occupe depuis plus de trente ans une place centrale dans le mix énergétique d’ENGIE Electrabel et participe activement aux besoins de flexibilité croissants suscités par la transition énergétique.

Un mécanisme simple et efficace

Le fonctionnement d’une centrale hydroélectrique est très simple : c’est l’eau qui en s’écoulant (énergie cinétique) fait tourner une turbine (énergie mécanique) laquelle fait alors tourner un alternateur. Celui-ci transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. Les groupes installés à Coo sont réversibles, c’est-à-dire qu’ils peuvent fonctionner soit en turbinage, soit en pompage par une inversion du système.

L’eau est amenée par pompage dans les bassins supérieurs durant les périodes où la consommation d’énergie est réduite, la nuit et les week-ends par exemple. Inversement, en périodes de pointe de consommation, l’eau est déversée des bassins supérieurs vers le bassin inférieur en passant par la salle des machines où se situent les turbines et les alternateurs qui produisent l’électricité requise.

En mode turbinage et à puissance maximale, par seconde, près de 500.000 litres d’eau provenant des bassins supérieurs passent au travers des turbines, ce qui représente le volume d’eau d’une piscine olympique toutes les 5 secondes ! Cette puissance maximale peut-être atteinte en moins de 2 minutes. La centrale est entièrement pilotée par des opérateurs depuis un dispatching situé à Bruxelles qui décident du moment et de la façon dont les différents groupes doivent fonctionner.

Le rendement global de l’opération atteint environ 75%. Cela veut dire que les trois quarts de l’énergie prélevée aux heures creuses sont restitués aux heures de pointe.

La flexibilité, une des clés de la stabilité du réseau

Depuis quelques années, les énergies renouvelables ont pris leur essor. ENGIE Electrabel est d’ailleurs le premier producteur vert du pays. Ces énergies participent à la décarbonisation du secteur, mais elles sont par nature intermittentes : elles fonctionnent quand il y a du vent ou du soleil. La production d’énergie peut dès lors fortement fluctuer d’un moment à l’autre ce qui a potentiellement un impact important sur la stabilité du réseau. Les besoins en flexibilité et en stockage deviennent dans ce contexte de transition énergétique de plus en plus importants et cette tendance ne va faire que s’accroître dans les années et décennies à venir.

Au niveau mondial, le pompage-turbinage représente 99% de l’électricité stockée et est à l’heure actuelle le seul moyen de stocker de l’électricité à grande échelle. Sur le long terme, les batteries combinées à des moyens de production de plus en plus décentralisés offriront sans doute une partie de la solution, sans pour cela pouvoir se passer des centrales de pompage-turbinage qui représentent actuellement la principale technologie utilisée à travers le monde et une des plus matures.

Bien que l’équilibre sur les réseaux européens soit de la responsabilité des gestionnaires de réseaux (Elia pour la Belgique), ENGIE Electrabel y contribue en exploitant un parc de production diversifié, local et flexible. ENGIE Electrabel anticipe au maximum l’intermittence de l’éolien et du solaire en analysant de façon constante les températures, la ventosité et l’ensoleillement en Belgique et dans les pays voisins pour assurer l’équilibre entre l’offre et la demande d’électricité de ses clients.

La centrale de Coo joue un rôle essentiel dans cet équilibre. Initialement prévue comme complément au nucléaire, elle est ensuite devenue indispensable dans la gestion de l’intermittence de l’éolien et du solaire. Les turbines peuvent à tout moment être rapidement mises en marche pour pallier une diminution brusque de la production électrique, comme cela peut être le cas lors d’un arrêt imprévisible d’une centrale électrique ou encore pour absorber une partie de l’électricité excédentaire. Coo est notamment capable de pallier quasi-instantanément au déclenchement de la plus grand unité du parc de production belge. Cette flexibilité est utilisée par ENGIE Electrabel pour optimiser sa production d’électricité mais également par Elia via les contrats pour les services auxiliaires. Enfin, Coo est également mobilisable pour redémarrer la centrale de Tihange en cas de black-out.

Dans le futur, Coo 3 ?

Techniquement, le site de Coo pourrait faire l’objet d’une extension et ce faisant être un acteur clé de la transition énergétique et de la sécurité d’approvisionnement. Un troisième bassin supérieur, à savoir Coo 3, pourrait être construit et relié à deux turbines supplémentaires d’une capacité totale de 600 MW. Ces turbines pourraient être placées en sous-sol ou dans un nouveau bâtiment. Ce projet représente un investissement local estimé à 600 millions d’euros.

Les équipes d’ENGIE Electrabel analysent à l’heure actuelle la faisabilité de ce projet dont elles maîtrisent parfaitement la technologie et qui s’inscrit dans la volonté du Groupe ENGIE d’être le leader de la transition énergétique en Europe. Néanmoins, pour la réalisation d’un projet d’une telle envergure, il est essentiel de disposer d’un cadre régulatoire et économique clair et stable sur le long terme. Certains éléments qui constituent aujourd’hui un frein au développement de l’activité de stockage d’électricité en Belgique doivent être considérés. Citons par exemple les tarifs de réseaux : l’activité de stockage consiste à la fois à produire et à consommer de l’électricité et est à ce titre doublement impactée; citons encore des taxes et surcharges qui grèvent spécifiquement cette activité pourtant essentielle pour éviter les délestages.

Avant de pouvoir décider d’un tel projet d’investissement intensif en capital, il est également essentiel pour ENGIE Electrabel d’avoir une vue plus précise sur les besoins futurs en flexibilité, sur le plan stratégique que les autorités comptent mettre en place pour répondre à ces besoins ainsi que sur l’évolution des solutions de stockage alternative, notamment décentralisées.

Avec un investissement évalué à 600 millions d’euros, le projet Coo 3 aurait un impact positif sur l’emploi dans la région, la dynamique économique et le renforcement chez nous des compétences et des expertises dans le domaine stratégique du stockage d’énergie.

Leader de la transition énergétique

ENGIE a pour ambition d’être le leader de la transition énergétique en Europe et l’énergéticien de référence dans les pays à forte croissance. Pour cela, le Groupe accélère sa transformation en prenant en compte 4 facteurs majeurs de la transition énergétique : la décarbonisation, la décentralisation de la production, la digitalisation et l’efficacité énergétique.

Les énergies renouvelables figurent parmi les priorités stratégiques d’ENGIE, dont l’objectif est d’être leader de la transition énergétique en Europe. Le Groupe prévoit ainsi d’y doubler ses capacités d’énergies renouvelables électriques entre 2015 et 2025 pour atteindre 16 GW. Dans le monde, ENGIE dispose de positions de premier plan avec plus de 20 GW de capacités installées dans les énergies renouvelables, prés de 20% de sa capacité installée totale.

ENGIE innove dans le domaine du stockage de l’énergie, élément clef dans l’objectif de décarbonisation des usages énergétiques et décentralisation des modes de production grâce à différents projets en France, en Italie, en Allemagne et en Norvège. En Belgique, le Groupe a développé un centre de compétences sur le stockage d’énergies et exploite au travers d’ENGIE Electrabel la centrale d’accumulation par pompage de Coo, qui joue un rôle majeur dans l’équilibre du réseau.

Coo en quelques chiffres

  • Capacité installée maximum : 1.164 MW pour Coo 1 et 2.
  • Volume total des deux bassins supérieurs : 8,5 millions de m³, soit 8,5 milliards de litres.
  • Volume total du bassin inférieur : supérieur à 8,5 millions de m³.
  • Temps de fonctionnement : durant 6 heures à pleine puissance.
  • Débit maximum : l’équivalent de 10 piscines olympiques par minute.
  • Délai pour atteindre la puissance maximale : moins de 2 minutes.
  • Coo 3 :
    • Environ 600 millions d’euros d’investissement au niveau local.
    • 2 turbines de 300 MW.
    • Un bassin supérieur supplémentaire de 5 millions de m³.
    • Le renforcement de l’expertise dans le domaine stratégique du stockage.
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