La centrale électrique : une mine d'opportunités

L’énergie, un mal nécessaire?

Au Canada, on compte plus de 10 mines situées au nord du 55e parallèle produisant leur propre énergie. En Afrique, une majorité des mines sont elles aussi autosuffisantes en production énergétique. Même si l’objectif principal de ces mines est d’extraire et de traiter le minerai, l’exploitation de la centrale énergétique doit maintenant s’ajouter à leur portfolio.

Typiquement, l’exploitation de la centrale énergétique représente 15 % des coûts d’exploitation totaux de la mine et jusqu’à 75 % de la production locale de gaz à effet de serre (GES). Plutôt que de voir la centrale comme un mal nécessaire, pourquoi ne pas changer ce paradigme et la voir comme une mine d’opportunités?

Les opportunités

La mine Meadowbank de Mines Agnico Eagle est un bel exemple de mine ayant exploité le potentiel d’optimisation de leur centrale énergétique. Cette optimisation a permis de générer des économies annuelles de 2,5 millions de dollars et une réduction de 2 millions de litres de diesel qui a mené à une diminution de 5 500 tonnes de gaz à effet de serre.

Par où commencer pour atteindre de telles performances? D’abord, lors de la conception de la centrale, plusieurs choix de technologies peuvent permettre de réduire les coûts d’exploitation :

Génératrices

Cette technologie reste la plus populaire, pour sa fiabilité, sa vitesse de réaction, son efficacité et la simplicité de récupération de chaleur. Il est possible de choisir un modèle à vitesse de rotation plus basse (720 ou 514 tours par minute – tpm) afin d’améliorer l’efficacité et de diminuer les coûts d’entretien. Selon les modèles, la consommation en carburant peut être réduite jusqu’à 15 % comparativement à une génératrice à 1 800 tpm.

Les génératrices à vitesses variables sont de plus en plus disponibles sur le marché. Celles-ci permettent de garder une efficacité relativement constante, peu importe la charge.

Récupération de chaleur

Plutôt que de chauffer avec de l’électricité ou une chaudière, il est possible de récupérer une grande quantité d’énergie des génératrices, autant du moteur que des gaz d’échappement. Un système optimisé pourra produire 0,85 kW thermique supplémentaire par kW électrique.

Énergies renouvelables

Les fabricants d’éoliennes ont de plus en plus d’expérience dans l’Arctique et leur portfolio de projets ne cesse d’augmenter. On a qu’à penser à la mine Diavik de De Beers (quatre éoliennes) et à la Mine Raglan de Glencore (une éolienne), qui à elles seules permettent de réduire la consommation de diesel des deux sites de près de 6 millions de litres par année.

Même si l’intensité solaire moyenne en Arctique n’est pas exceptionnelle et qu’elle peut devenir nulle l’hiver, l’option d’installer des panneaux photovoltaïques peut être économique, sachant que les coûts du carburant sont élevés dans les régions éloignées. Par exemple, un centre de recherche à Kuujjuaq vient d’installer un nouveau parc de panneaux totalisant 50 kW.

Batteries

Le couplage des batteries avec les technologies d’énergie renouvelable permet d’optimiser leur utilisation. Cela permet aux génératrices de fonctionner à leur point d’efficacité optimale en atténuant les variations provenant soit des éoliennes et panneaux photovoltaïques, soit de la charge du réseau.

Le carburant standard pour les sites éloignés du nord est le diesel arctique, qui coûte plus cher et contient moins d’énergie que le diesel régulier. Par contre, le diesel arctique n’est requis qu’en période froide; il est ainsi possible d’utiliser du diesel régulier en été, permettant d’économiser environ 4 % sur les coûts énergétiques.

Le gaz naturel liquéfié peut aussi être une option pour les sites éloignés. L’utilisation de ce carburant permet de réduire l’émission de gaz à effet de serre de 25 % et les NOx, responsables du smog, de 80 %.

Finalement, une autre opportunité d’optimisation de la centrale énergétique réside dans sa stratégie d‘exploitation. Il n’est pas rare de voir des centrales utiliser les génératrices à faible facteur de charge (< 80 %) afin de se sécuriser et d’éviter les pannes de courant. Mais une centrale qui est bien optimisée et entretenue, utilisant un système de délestage, peut fonctionner à un facteur de charge beaucoup plus élevé (> 90 %), ce qui améliore l’efficacité et peut diminuer le nombre de génératrices en marche.

Cas de la mine Meliadine d’Agnico Eagle

À titre d’exemple, ayant appris de sa première centrale à la mine Meadowbank, Agnico Eagle a accordé plus d’importance à la conception de la future centrale énergétique de la mine Meliadine et a implanté quelques mesures d’optimisation de la centrale. Le tableau 1 présente quelques-unes de ces mesures.

Conclusion

La stratégie énergétique des mines en régions éloignées deviendra de plus en plus importante dans les années à venir. Pour cette raison, la production d’énergie devra être traitée au même titre que le traitement du minerai, comme un procédé en soi à suivre et à optimiser. De plus, l’intégration d’énergies renouvelables, en plus d’être économiquement rentable, démontrera au public que les compagnies ont un souci de développement durable et contribuera à améliorer leur image.