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Atelier de formation pratique du Groupe consultatif d’experts sur les inventaires de gaz à effet de serre Secteur de l’énergie PowerPoint PPT Presentation


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Atelier de formation pratique du Groupe consultatif d’experts sur les inventaires de gaz à effet de serre Secteur de l’énergie. Notre objectif. Mieux conna î tre, mieux comprendre, mieux ma î triser par l ’ exp é rience et l ’é tude. Prononciation : choué si. Notre objectif.

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Atelier de formation pratique du Groupe consultatif d’experts sur les inventaires de gaz à effet de serre Secteur de l’énergie

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Presentation Transcript


Atelier de formation pratiquedu Groupe consultatif d’expertssur les inventaires de gaz à effet de serre Secteur de l’énergie


Notre objectif


Mieux connaître, mieux comprendre, mieux maîtriser

par l’expérience et l’étude.

Prononciation : choué si

Notre objectif


Résumé du cours

  • Utilisation des combustibles

    • Documents de référence

    • Processus de base des émissions

    • Méthodologies

    • Liens avec d’autres sources et secteurs

    • Incertitude

    • Contrôle de la qualité et exhaustivité


Résumé du cours (suite)

  • Émissions fugitives

    • Documents de référence

    • Extraction et manutention du charbon

    • Industrie du pétrole et du gaz naturel

    • Questions relatives aux données


D’après les sondages…

Sondage d’opinion…

  • Qui a préparé un inventaire national pour votre pays?

  • Qui a travaillé sur le secteur de l’énergie?

  • Veuillez nous faire part…

    • des problèmes rencontrés dans la préparation des estimations pour le secteur de l’énergie;

    • de vos plans en vue d’améliorer votre inventaire.


Documents de référence

  • CCNUCC (décisions de la CdP, lignes directrices sur la préparation du rapport, etc.)

  • GIEC

    • Lignes directrices révisées du GIEC

    • Recommandations du GIEC en matière de bonnes pratiques

    • Base de données sur les facteurs d’émission du GIEC (BDFE)

    • Rapports d’évaluation du Groupe de travail I du GIEC

      • Préparer le rapport à partir des anciennes valeurs du potentiel de réchauffement du globe (PRG) du deuxième rapport d’évaluation.

  • Agence internationale de l’énergie


Recommandations du GIEC en matière de bonnes pratiques

  • Méthodes fondamentales expliquées dans les Lignes directrices 1996 révisées.

  • Les Recommandations du GIEC en matière de bonnes pratique clarifient certaines questions (p. ex. les carburants des soutes internationales) et comprend une mise à jour de quelques coefficients (facteurs).

  • …mais aucun changement important quant à l’utilisation des combustibles et des carburants!

  • Les Lignes directrices 2006 du GIEC contiendront de nouveaux renseignements sur les usages non énergétiques, une nouvelle méthode de niveau 2 pour les émissions fugitives des installations pétrolières et des recommandations concernant les mines de charbon abandonnées.


Analyse des principales catégories

  • Évaluation du niveau selon la fraction des émissions nationales totales déclarée pour chaque catégorie de source

  • Évaluation de la tendance selon la contribution de la catégorie aux changements survenus dans les tendances d’émission

  • Critères qualitatifs


Analyse des principales catégories

  • L’idée des sources clés prend appui sur l’évaluation des sources qui contribuent à l’incertitude de l’inventaire.

  • La plupart des catégories de sources du secteur de l’énergie, sinon toutes, sont des catégories de sources clés.

  • L’analyse seulement est aussi valable que les données originales sur les émissions.

  • Vous connaissez probablement déjà vos catégories principales.


Secteur de l’énergie – Émissions résultant de l’utilisation de combustibles et de carburants


Sources fixes

  • Industries énergétiques

    • Extraction, production et traitement

    • Production d’électricité, raffinage du pétrole

    • Autoproduction d’électricité

  • Industries manufacturières et construction

    • Production de fer et d’acier

    • Production de métaux non ferreux

    • Fabrication de produits chimiques

    • Pâte à papier, papier, imprimerie

    • Transformation des aliments, boissons et tabac

  • Sources commerciales/institutionnelles

  • Sources résidentielles

  • Agriculture, forêts, pêches


Autoproducteurs


Sources mobiles

  • Aviation civile

  • Transport routier

    • Voitures

    • Camions légers

    • Camions lourds et autobus

    • Motocyclettes

  • Transport ferroviaire

  • Transport maritime

  • Les carburants des soutes internationales sont déclarés séparément.


Émissions de dioxyde de carbone (CO2)

  • Méthodologie axée sur le bilan massique

  • Oxydation du carbone contenu dans les combustibles durant la combustion

  • Dans des conditions idéales de combustion, tout le carbone contenu dans le combustible serait transformé en CO2.

  • En réalité, de petites quantités de carbone sont partiellement oxydées ou ne sont pas oxydées.


Flux du carbone dans un procédé de combustion type

  • La plupart du carbone est libéré immédiatement sous forme de CO2.

  • Une petite proportion est libérée sous forme d’autres gaz que le CO2 .

    • CH4, CO, composés organiques volatils non méthaniques (COVNM);

    • finira par être oxydé en CO2 dans l’atmosphère;

    • intégré dans le calcul des émissions totales de CO2;

    • chaque atome de carbone a deux vies atmosphériques.

  • Le carbone qui reste n’est pas brûlé.

    • On suppose qu’il demeure sous forme solide (cendre et suie).

    • On en tient compte par le biais des facteurs d’oxydation.


Émissions de gaz autres que le CO2

  • Gaz à effet de serre direct

    • Méthane (CH4)

    • Hémioxyde d’azote (N2O)

  • Précurseurs et SO2

    • Oxydes d’azote (NOx)

    • Monoxyde de carbone (CO)

    • Composés organiques volatils non méthaniques (COVNM)

    • Dioxyde de soufre (SO2)


Exige des renseignements détaillés sur le procédé

  • Conditions de la combustion

  • Taille et âge des équipements

  • Entretien

  • Pratiques d’exploitation

  • Dispositifs antipollution

  • Caractéristiques du combustible


Méthane (CH4)

  • Les émissions sont fonction…

    • de la teneur en méthane du combustible;

    • des hydrocarbures qui n’ont pas été brûlés par le moteur

    • du type de moteur;

    • des dispositifs antipollution après la combustion.

  • Elles dépendent de la température de la chaudière, du four ou du poêle.

  • Les émissions les plus élevées sont celles des applications résidentielles (par ex. petits poêles, combustion de la biomasse en plein air, production de charbon).


Hémioxyde d’azote (N2O)

  • Des températures de combustion plus basses tendent à libérer davantage de N2O.

  • Les dispositifs antipollution (avec catalyseur) des véhicules peuvent augmenter les émissions de N2O selon …

    • la façon de conduire (nombre de démarrages à froid);

    • le type et l’âge du dispositif.

  • Les émissions sont élevées dans les pays qui comptent plus de voitures munies de catalyseurs.

    http://unfccc.int/resource/docs/2004/sbsta/inf03.pdf


Méthodes d’estimation du CO2

  • Méthode de référence (niveau 1)

    • Estimation axée sur le bilan énergétique national (production + importations - exportations) par type de combustible sans données sur les activités

    • Rapide si on a accès à la fiche de bilan énergétique de base

    • Moyen de comparaison avec l’estimation des émissions de CO2 obtenue par la méthode sectorielle

  • Méthode sectorielle (niveau 1)

    • Estimation axée sur les données de consommation du combustible par activité sectorielle

  • Méthodes ascendantes (niveau 2 ou 3)

    • Plus de données détaillées sur l’activité et le combustible


Équation fondamentale


Six étapes principales

  • Collecte des données sur la consommation du combustible

  • Conversion des données sur le combustible en une unité d’énergie commune

  • Choix des coefficients de la teneur en carbone pour chaque type de produit ou de combustible fossile et estimation de la teneur totale en carbone des combustibles brûlés

  • Soustraction de la quantité de carbone emmagasiné dans les produits depuis longtemps

  • Multiplication par un facteur d’oxydation

  • Conversion du carbone en poids moléculaire de CO2 et somme pour tous les combustibles


1. Données sur la consommation

  • Méthode de référence

    • Estimer la consommation apparente de combustibles dans le pays.

  • Méthode sectorielle

    • Recueillir des statistiques réelles sur la consommation par type de combustible et par secteur économique.

  • Niveau 2 ou 3

    • Compiler des statistiques réelles sur la consommation par type de combustible, par secteur économique et par type de technologie de combustion.


Problèmes de collecte des données

  • On peut tout de même utiliser la méthode sectorielle du GIEC lorsque les données sur l’énergie n’ont pas été recueillies à partir des mêmes catégories de secteur.

    • Se concentrer sur l’exhaustivité et faire appel à son jugement ou aux données indirectes pour la répartition dans les divers sous-secteurs.

  • La combustion de la biomasse n’est pas requise pour l’estimation du CO2, mais on en fait état à des fins d’information.

  • L’utilisation de combustibles dans les secteurs non officiels est importante si elle n’apparaît pas dans les statistiques sur l’énergie.

    • On peut évaluer approximativement l’utilisation du kérosène dans les foyers à partir d’un jugement expert et des données indirectes.


2. Unité commune d’énergie

  • Conversion des données sur le combustible en une unité d’énergie commune

  • Production et consommation de combustibles solides et liquides en tonnes

  • Combustibles gazeux en mètres cubes

  • Conversion des unités originales en unités d’énergie au moyen du pouvoir calorifique

  • Méthode de référence : utilisation de divers pouvoirs calorifiques pour la production, les importations et les exportations

  • On doit faire état des pouvoirs calorifiques utilisés.


3. Estimation de la teneur totale en carbone des combustibles utilisés

Gaz naturel

  • Dépend de la composition (méthane, éthane, propane, butane et hydrocarbures lourds).

  • Le gaz naturel brûlé à la torche au site de production est généralement « humide » (le coefficient de la teneur en carbone sera différent).

  • Typique : 15 à 17 tonnes C/TJ

    Pétrole

  • Une teneur faible en carbone pour les produits pétroliers légèrement raffinés comme l’essence.

  • Plus élevée dans le cas des produits lourds comme le fioul résiduel.

  • Typique pour le pétrole brut : 20 tonnes C/TJ

    Charbon

  • Dépend de la classe de charbon et de la composition en hydrogène, soufre, cendre, oxygène et azote.

  • Typique : 25 à 28 tonnes C/TJ


4. Soustraction des usages non énergétiques

  • Raffineries de pétrole : asphalte et bitume pour la construction des voies de circulation, naphta, lubrifiants et plastiques

  • Gaz naturel : pour la production d’ammoniac

  • Gaz de pétrole liquéfié (GPL) : solvants et caoutchouc synthétique

  • Cokéfaction : industrie des métaux

    Tentative d’utiliser les données propres à chaque pays au lieu des coefficients (facteurs) du carbone emmagasiné par défaut du GIEC


5. Facteur d’oxydation

  • Multiplier par un facteur d’oxydation pour tenir compte de la petite quantité de carbone non oxydé laissée dans les cendres ou la suie.

  • La quantité de carbone qui reste non oxydé devrait être faible dans le cas de la combustion du pétrole et du gaz naturel …mais peut être plus grande et plus variable dans le cas de la combustion du charbon.

  • Lorsqu’on ne dispose pas de facteurs d’oxydation nationaux, utiliser les facteurs par défaut du GIEC.


Valeurs du facteur d’oxydation

Gaz naturel

  • Reste moins de 1 % non brûlé

  • Reste sous forme de suie dans le brûleur, la cheminée ou l’environnement

  • Facteur d’oxydation par défaut du GIEC = 99,5 %

  • Plus élevé pour les torchères de l’industrie pétrolière et gazière

  • Plus près de 100 % pour les turbines efficaces

    Pétrole

  • Reste 1,5 ± 1 pour cent non brûlé

  • Facteur d’oxydation par défaut du GIEC = 99 %

  • Selon des recherches récentes, le facteur est de 100 % dans les automobiles.


Valeurs du facteur d’oxydation (suite)

Charbon

  • Reste de 0,6 % à 6,6 % non brûlé

  • Surtout sous la forme de cendres et de poussières

  • Facteur d’oxydation par défaut du GIEC = 98 %

    Biomasse

  • Peut varier beaucoup, surtout dans le cas de la combustion en plein air

  • Pour la combustion en milieu fermé (p. ex. chaudière), de 1 à 10 %

  • Aucun facteur d’oxydation par défaut du GIEC


6. Conversion en poids moléculaire et addition

  • Convertir le carbone en poids moléculaire de CO2 et additionner tous les combustibles.

  • Pour exprimer les résultats en CO2, multiplier la quantité de carbone oxydé par le rapport du poids moléculaire du CO2 à celui du C (44:12).


Carburants des soutes internationales

  • Les émissions de CO2 attribuables aux carburants utilisés par les navires et les avions pour le transport international ne doivent pas figurer dans le total national.

  • Les carburants livrés aux soutes internationales et utilisés par les pays où on les a livrés doivent être soustraits de l’approvisionnement en combustibles du pays.

  • Les émissions associées aux carburants des soutes doivent être mentionnées dans un tableau séparé en tant que poste pour mémoire.

  • Voir l’arbre décisionnel du GIEC sur la ventilation des émissions résultant du transport maritime et aérien.


Combustibles issus de la biomasse

  • Les émissions de CO2 imputables aux biocombustibles ne doivent pas figurer dans le total des émissions nationales résultant de la combustion des combustibles.

  • Déclarer à titre d’information seulement…

    • le bois de chauffage résidentiel;

    • l’éthanol et le biodiesel utilisés pour le transport.

  • Prendre en compte les combustibles mixtes (p. ex. mélanges d’éthanol).

  • On tient implicitement compte des émissions nettes de CO2 dans le secteur Changement d’affectation des terres et foresterie.

  • Les émissions autres que le CO2 imputables à la combustion de la biomasse doivent être estimées et déclarées dans le secteur Énergie!


Méthodes applicables aux émissions autres que le CO2

Niveau 1

  • Multiplier la consommation de combustible par un facteur d’émission moyen.

  • Ne nécessite pas de données détaillées sur les activités.

  • Se fier aux données d’approvisionnement en carburant, très faciles à consulter, qui supposent qu’on a utilisé une technologie de combustion moyenne.

    Niveaux 2 et 3

  • Multiplier la consommation de combustible par des facteurs d’émission relatifs à la technologie et au type de combustible.

  • Les méthodes du niveau 2 font appel à des données non regroupées selon les types de technologie.

  • Les méthodes de niveau 3 évaluent les émissions selon les types d’activité (km parcourus ou tonnes-km transportées) et l’efficacité du combustible ou son pouvoir calorifique.

    Utiliser le plus grand nombre possible de facteurs d’émission non regroupés existants propres à chaque technologie ou à chaque pays.


Équation fondamentale

Émissions =

Σ(Facteur d’émissionabc • Consommation du combustibleabc)

a = type de combustible

b = secteur d’activité

c = type de technologie y compris les dispositifs antipollution


Combustion fixe

  • Les Lignes directrices du GIEC fournissent des facteurs d’émission par défaut pour le CH4, le N2O, les NOx, le CO et les COVNM, par technologie et type de combustible.

  • À noter : les émissions de CH4 résultant de la combustion en plein air et de la biomasse.

  • La production de charbon de bois générera probablement des émissions de méthane plusieurs fois supérieures à l’ordre de grandeur de celles associées aux autres procédés de combustion.


Combustion mobile

  • Principale activité de transport (routier, aérien, ferroviaire, maritime)

  • À noter : Le type de technologies antipollution a un impact sur les émissions de N2O associées au transport routier.

  • Les Parties non visées à l’annexe I doivent s’efforcer surtout de recueillir des données sur le nombre de véhicules munis de dispositifs antipollution (avec catalyseur) en usage dans leur pays.


Combustion mobile (suite)

  • Données sur les activités – transport routier

    • Prennent en compte la plus grande partie de l’essence utilisée à des fins de transport.

    • Comparer les données avec les recensions de l’équipement ou les données sur la vente, l’importation et l’exportation des véhicules.

    • Pour ce qui est des hypothèses relatives au type de véhicule et à la technologie antipollution, utiliser les données sur l’âge des véhicules (année du modèle vendu) et sur le degré d’activité présumé (kilométrage par classe de véhicule).

    • Tenir compte des normes nationales d’émission, de la popularité de l’essence au plomb et de la conformité aux normes.


Liens avec d’autres sources et secteurs

  • Procédés industriels

    • Fiabilité douteuse des données sur les charges de combustibles fossiles non énergétiques, si on y a accès.

    • On peut en fait utiliser des charges pétrochimiques pour la production d’énergie.

    • Le charbon acheté par l’industrie sidérurgique peut servir à la fabrication de fer blanc étamé

    • Accent mis sur l’industrie pétrochimique et la production de métaux (fer et acier).

    • Estimation prudente : présume des plastiques, de l’asphalte, et des lubrifiants entreposés.

    • Soustraire la teneur en carbone de ces produits.


Liens avec d’autres sources et secteurs (suite)

  • Déchets

    • La combustion des déchets à des fins énergétiques est comptabilisée dans le secteur de l’énergie.

    • Incinération des plastiques

  • Changement d’affectation des terres et foresterie

    • Tient implicitement compte du carbone de la biomasse.

  • Autoproduction d’électricité

  • Utilisation de combustibles à des fins militaires

  • Sources mobiles en agriculture


Contrôle de la qualité et vérification de l’exhaustivité

  • Tous les gaz (CO2, CH4 et N2O)

  • Toutes les catégories de sources et de sous-sources

  • Tous les territoires nationaux considérés

  • Carburants des soutes et opérations militaires

  • Toutes les centrales alimentées aux combustibles fossiles

  • Hauts fourneaux et fabrication de coke

  • Combustion des déchets avec récupération de l’énergie

  • Combustibles sur le marché noir

  • Utilisation non comptabilisée de combustible par les stations de compression pour les pipelines


Incertitude

  • L’incertitude au chapitre de la teneur en carbone et du pouvoir calorifique des combustibles tient à la variabilité qui caractérise la composition des combustibles et la fréquence des mesures réelles. Probablement faible dans tous les pays.

  • Dans la plupart des Parties non visées à l’annexe I, l’incertitude des données sur les activités (données sur l’utilisation de combustibles) est le principal problème!

    • S’efforcer surtout de recueillir des données sur l’utilisation de combustibles.

    • Les coefficients nationaux de la teneur en carbone sont peu susceptibles d’améliorer notablement les estimations des émissions de CO2.

  • Il est important de documenter les causes probables de l’incertitude ainsi que les mesures prises pour la réduire.


Logiciel du GIEC et tableaux de présentation

  • Logiciel d’aide à la préparation des inventaires de gaz à effet de serre

  • Fournit les méthodes par défaut du GIEC (de niveau1).

  • On peut utiliser les coefficients nationaux s’il y en a.


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