Trois chantiers en un, pour une "révision majeure", résume Pierre-Henri d’Hausen, directeur pour TotalEnergies de la centrale thermique à cycle combiné gaz de Saint-Avold, en Moselle. Fin juin, l’énergéticien français (100 000 salariés, 198 Md€ de CA) a lancé une opération à 50 millions d’euros visant à entretenir et à moderniser une des deux unités de la centrale mosellane, l’unité appelée STA8. "L’enjeu, c’est d’être prêt à produire de l’électricité pour le 11 septembre, sans prendre de retard", fixe Pierre-Henri d’Hausen.
À plein régime, la centrale de Saint-Avold, qui emploie 48 salariés, peut injecter sur le réseau un total de 870 MW d’électricité : conçue pour être lancée en une demi-heure, la centrale peut répondre aux pics de consommation sur le réseau électrique français, à la demande de RTE, le gestionnaire du réseau de transport d’électricité.
Trois équipements majeurs entièrement démontés
Pendant ces deux mois de travaux, les trois équipements nécessaires au fonctionnement d’une centrale thermique à cycle combiné gaz vont être entièrement démontés, pour être entretenus : l’alternateur, la turbine vapeur et la turbine gaz. Ce dernier équipement sera mis à jour avec rotor de dernière génération. C’est cette dernière partie du chantier qui va mobiliser une bonne partie de l’investissement, le reste étant fléché vers de la main-d’œuvre.
"Le concepteur et fabricant de la centrale, Siemens Energy, nous a proposé une nouvelle version du rotor, avec des ailettes redessinées, qui va nous permettre de produire plus en consommant moins", se félicite le directeur du CCG de Saint-Avold.
Gaz et vapeur pour un rendement supérieur
Concrètement, le fonctionnement d’une centrale à cycle combiné gaz, ou CCG, implique de brûler du gaz pour faire tourner une turbine, qui va entraîner un alternateur, ce dernier produisant de l’électricité à 20 000 volts. Les fumées issues de la combustion du gaz, qui sortent à 550°C, sont récupérées pour en tirer encore de l’énergie, sous forme de vapeur injectée dans une deuxième turbine, elle aussi couplée à l’alternateur. Au final, le rendement d’un CCG comme celui de Saint-Avold est actuellement de 57,3 %, soit bien plus que celui d’une centrale à gaz classique, qui tourne autour de 30 %.
Un rendement qui pourra atteindre les 59 %
"Grâce aux nouvelles ailettes, installées sur le nouveau rotor, nous allons atteindre les 59 % de rendement", dévoile Pierre-Henri d’Hausen, en précisant que ce nouveau type de rotor a été installé dans "quelques centrales dans le monde".
Une évolution a priori modeste qui cache un gain de performance énorme."Ce gain va nous permettre d’économiser chaque année, en fonction du nombre d’heures pendant lesquelles nous produisons, entre 10 000 et 15 000 tonnes de CO2", précise le directeur de la centrale de Saint-Avold. Sachant que les émissions totales de l’installation atteignent les 500 000 tonnes de CO2 par an.
"Ces améliorations techniques s’inscrivent dans un plan d’efficacité énergétique lancé par TotalEnergies sur ses sites partout dans le monde, et qui a représenté en France un investissement de 150 millions d’euros l’année dernière", souligne Pierre-Henri d’Hausen.
Une pièce d’acier de 150 tonnes ajustée au dixième de millimètre
L’installation de ce nouveau rotor est un véritable défi technique : cette pièce d’acier de 15 mètres de long, pesant 150 tonnes, sera assemblée au dixième de millimètres prêt. Suite au démontage complet de la turbine à gaz, les premières inspections ont engendré quelques sueurs froides aux équipes de TotalEnergies. "Nous avons été obligés de faire venir un robot qui va usiner l’intérieur de la turbine pour que les ajustements soient parfaits", détaille Pierre-Henri d’Hausen.
En parallèle, les opérations se poursuivent sur les deux autres pièces majeures de la centrale, l’alternateur et la turbine vapeur. "Il y a nécessité de coordonner parfaitement les différents corps de métiers pour que les trois opérations avancent sans se gêner", souligne Pierre-Henri d’Hausen.
Vers un nouveau chantier majeur sur l’unité 7
Habituellement plutôt tranquille, le site TotalEnergies de Saint-Avold s’est transformé en une véritable ruche : 100 modules de constructions modulaires, ainsi qu’un nouveau parking, ont été installés, pour permettre aux techniciens de travailler jour et nuit.
Et rien ne sera laissé au hasard sur le chantier : début août, au pic d’activité sur le chantier, plus de 300 personnes, employées par 30 entreprises différentes, seront mobilisées sur le site. "Ensuite, l’unité sera relancée pour 33 000 heures de fonctionnement, soit entre 5 et 7 années de production", estime le directeur de la centrale de Saint-Avold, qui anticipe déjà la duplication de ce chantier majeur, pour réviser la deuxième unité de production de la centrale, la STA7.
"Notre unité 7 affiche actuellement 80 000 heures de fonctionnement depuis sa mise en service. Nous devrions atteindre les 90 000 heures, soit le temps de fonctionnement nécessitant une révision complète, comme sur l’unité 8, dans les 2 ans", détaille le directeur de la centrale de Saint-Avold.
Le gaz pour combler l’intermittence des renouvelables
En 2024, le CCG mosellan de TotalEnergies a fonctionné pendant 2 000 heures, une année comptant 8760 heures. "En 2022, nous avons tourné pendant 90 % de l’année, pour assurer la stabilité du réseau électrique suite à l’indisponibilité du parc nucléaire", rappelle Pierre-Henri d’Hausen. Produisant un MWh dont le prix oscille entre 80 et 100 euros, contre autour de 40 euros pour le MWh nucléaire, les 12 centrales thermiques à cycles combiné gaz français, dont cinq sont exploitées par TotalEnergies, devraient être amenées à fonctionner de plus en plus, malgré leurs poids carbone supérieur au solaire, à l’éolien ou au nucléaire.
"C’est aussi pour cela que nous avons décidé d’investir, rappelle Pierre-Henri d’Hausen. La croissance forte des énergies renouvelables fait que notre centrale va être de plus en plus sollicitée". Concrètement, là où le solaire et l’éolien sont dépendants de la météo, une centrale à gaz peut toujours être démarrée pour faire face aux besoins du réseau électrique.
