Quels sont les inconvénients des générateurs au gaz naturel ?

Les générateurs au gaz naturel peuvent fournir une alimentation électrique fiable, mais leur adéquation dépend fortement de l’approvisionnement en gaz, de l’infrastructure du site, du calendrier d’exploitation et des exigences en matière d’émissions. Leur principal inconvénient est qu’un générateur raccordé à un gazoduc ne dispose pas nécessairement d’une source de combustible indépendante : une interruption ou une pression de gaz insuffisante peut l’empêcher de démarrer ou de fournir sa puissance nominale.

Parmi les autres inconvénients figurent des coûts d’installation potentiellement importants, l’entretien périodique du moteur et les émissions des gaz d’échappement. L’équilibre varie selon l’application. Un groupe fonctionnant en continu peut plus facilement justifier un raccordement au gaz coûteux qu’un groupe utilisé seulement quelques heures par an. De son côté, un système d’alimentation de secours critique doit tenir compte des événements susceptibles d’interrompre à la fois l’électricité du réseau et le service de gaz.

La disponibilité et la pression du gaz peuvent limiter la fiabilité

Contrairement à un générateur diesel alimenté par un réservoir sur site, un générateur au gaz raccordé à un gazoduc dépend du réseau de gaz et des équipements situés entre la conduite principale et le moteur. Les dommages aux canalisations, les restrictions imposées par le fournisseur ou une pression insuffisante en période de forte demande peuvent perturber le fonctionnement. Un site déjà raccordé au gaz ne doit pas présumer que son installation peut alimenter un générateur à pleine charge, en particulier lorsque d’autres équipements consomment du gaz simultanément.

L’approvisionnement doit être évalué en fonction du débit et de la pression correspondant aux conditions de fonctionnement prévues du générateur. Les exigences au démarrage, les pertes de pression dans les canalisations et la distance par rapport au point d’alimentation sont autant de facteurs à prendre en compte. Un générateur qui fonctionne correctement lors d’un essai réalisé en période de faible demande peut être confronté à des conditions différentes lorsque d’autres charges du site sont en service.

Lorsque la pression du gaz fourni ne convient pas à une utilisation directe, la régulation de pression et les équipements de sécurité associés ajoutent un niveau supplémentaire au système. Des composants tels qu’une soupape de décharge de pression peuvent faire partie d’un skid de détente ou de gazéification, selon la configuration d’alimentation en combustible. Ces équipements doivent être conçus en fonction des caractéristiques du gaz sur le site et des conditions de fonctionnement requises ; leur présence ne dispense pas de vérifier la fiabilité de l’approvisionnement en amont.

Le coût de l’installation peut dépasser ce que laisse supposer le groupe électrogène

Le prix d’achat du groupe électrogène ne représente qu’une partie de l’investissement. Le projet peut également nécessiter la mise à niveau du raccordement au gaz, la régulation de pression, les canalisations, la ventilation, le traitement des gaz d’échappement, l’appareillage de commutation électrique, les systèmes de commande et les travaux de génie civil. Les autorisations, la coordination avec le fournisseur d’énergie et la mise en service peuvent entraîner des délais et des frais supplémentaires avant que le générateur soit prêt à l’emploi.

Ces coûts sont particulièrement importants pour les applications de secours. Un générateur utilisé rarement peut consommer peu de combustible, tout en nécessitant un raccordement au gaz et une infrastructure auxiliaire dimensionnés pour sa demande maximale. Comparer les prix des équipements sans tenir compte de ces coûts fixes peut rendre la solution au gaz plus intéressante qu’elle ne le sera une fois l’installation achevée.

Pour les sites éloignés qui ne sont pas raccordés à un gazoduc, le gaz naturel comprimé ou liquéfié livré sur place peut constituer une solution de remplacement. Cette option implique toutefois le stockage du combustible, la logistique de livraison et des équipements de réduction de pression ou de gazéification. Son adéquation dépend de la fiabilité des livraisons, de l’espace disponible sur le site, des exigences de sécurité et du coût total du combustible livré.

Les coûts d’exploitation dépendent de bien plus que du prix du gaz

Le gaz naturel peut être économique, mais un prix du combustible annoncé comme bas ne signifie pas automatiquement un faible coût par kilowattheure. Le rendement du moteur, la charge du générateur, les frais de livraison du combustible, l’entretien et les temps d’arrêt influent tous sur le résultat. Un groupe surdimensionné fonctionnant à une faible fraction de sa capacité peut consommer le combustible de manière moins efficace que prévu et connaître des problèmes de fonctionnement liés à la conception du moteur.

Les comparaisons de coûts doivent s’appuyer sur le profil de charge prévu, et pas uniquement sur la puissance nominale. La structure des coûts d’un établissement dont la demande électrique est relativement constante diffère de celle d’un site connaissant de courtes pointes de charge et de longues périodes de faible charge. Les contrats de fourniture de gaz méritent également une attention particulière : les frais de raccordement, les redevances liées à la demande et les conditions d’approvisionnement peuvent modifier sensiblement l’équation économique.

Certains moteurs au gaz peuvent récupérer la chaleur utilisable des systèmes d’échappement ou de refroidissement. Cela peut améliorer l’utilisation globale de l’énergie, mais uniquement lorsqu’il existe une demande de chaleur adaptée et constante et que l’équipement supplémentaire est justifié. Cette récupération ne doit pas être prise en compte d’office dans une comparaison des coûts portant uniquement sur la production d’électricité.

L’entretien et la qualité du combustible influent sur la disponibilité

Les moteurs au gaz nécessitent un entretien planifié, notamment le contrôle ou le remplacement de l’huile, des filtres, des bougies et d’autres composants selon le calendrier du fabricant. En fonctionnement continu, les heures de service s’accumulent rapidement. Les intervalles d’entretien et la disponibilité des pièces peuvent donc influer sur la puissance disponible au cours de l’année.

La qualité du combustible constitue une autre contrainte. Les caractéristiques du gaz de réseau varient selon la source d’approvisionnement, tandis que le gaz associé ou d’autres gaz de champ peuvent avoir une composition moins constante et contenir des contaminants. Les composés soufrés, l’humidité et d’autres impuretés peuvent endommager les composants, contaminer l’huile ou perturber les équipements de réduction des émissions si le combustible ne convient pas au moteur. Un traitement et une surveillance peuvent donc être nécessaires, notamment dans les applications pétrolières.

Les acheteurs doivent vérifier que les spécifications de combustible du fabricant du moteur correspondent à la plage prévue de composition du gaz — et pas seulement à un échantillon donné — et comprendre les conséquences d’un écart par rapport à ces limites. Une source de gaz peu coûteuse peut devenir onéreuse si elle nécessite un traitement approfondi ou entraîne des arrêts imprévus.

Les exigences en matière d’émissions et de sécurité restent importantes

La combustion du gaz naturel produit du dioxyde de carbone et peut également générer des oxydes d’azote, du monoxyde de carbone et d’autres polluants. Selon le moteur et les exigences locales, un traitement secondaire des gaz d’échappement, des essais d’émissions ou des restrictions d’exploitation peuvent s’appliquer. Les conditions d’autorisation peuvent différer entre l’alimentation de secours d’urgence et le fonctionnement courant. Il ne faut donc pas présumer qu’un groupe autorisé pour une utilisation de secours convient à l’écrêtement régulier des pointes.

Les fuites de méthane constituent une autre préoccupation. Le gaz naturel est principalement composé de méthane, un puissant gaz à effet de serre, et les fuites du système d’alimentation en combustible peuvent réduire les avantages climatiques d’un changement de combustible. Elles présentent également un risque d’incendie et d’explosion. Une ventilation adéquate, la détection de gaz, l’isolement et l’entretien sont donc des éléments importants de l’installation, sous réserve des exigences locales applicables.

Les performances ne sont pas identiques à celles du diesel

Les générateurs au gaz peuvent réagir différemment aux variations soudaines de charge, en particulier au démarrage de gros moteurs ou lors du transfert simultané de plusieurs charges. Les performances dépendent du moteur, de l’alternateur, des systèmes de commande et des conditions du site. Elles doivent être vérifiées en fonction des charges de démarrage et des charges transitoires réelles, plutôt que déduites de la puissance indiquée sur la plaque signalétique du générateur.

L’altitude, la température ambiante et la qualité du gaz peuvent également influer sur la puissance disponible. Pour faire un choix pertinent, il convient de comparer les options à partir des données de performance propres au site, du coût d’installation, des modalités d’approvisionnement en combustible et du niveau de disponibilité requis. Lorsque la continuité de fonctionnement est essentielle, la question décisive peut être de savoir si le système d’alimentation en combustible reste disponible lors du même événement qui provoque la coupure de courant.