Les principaux enjeux et les difficultés rencontrées par le secteur en matière de maintenance et de remplacement des tours de refroidissement dans les centrales électriques

La tour de refroidissement des centrales électriques joue un rôle essentiel dans l'échange thermique du réseau. Son efficacité opérationnelle influe directement sur la consommation d'énergie et la fiabilité de l'alimentation électrique des unités de production. Selon la norme technique relative aux tours de refroidissement dans l'industrie électrique (DL/T 1291-2022), un entretien et un remplacement inadéquats des tours de refroidissement entraînent une augmentation de la consommation de charbon de 3 à 5 grammes par kilowattheure et par an, soit l'équivalent de plusieurs dizaines de milliers de tonnes de charbon standard consommées annuellement. Actuellement, le secteur est confronté à trois principaux problèmes : l'absence de diagnostic complet, conduisant à des rénovations à l'aveugle ; le choix inapproprié des matériaux, source de défaillances secondaires ; et des techniques de construction non standard, réduisant la durée de vie des tours. L'efficacité opérationnelle moyenne des tours de refroidissement dans les centrales électriques du pays n'est que de 85 %, bien en deçà des normes internationales, et les pertes annuelles se chiffrent à plusieurs milliards de yuans. 

1.1 L’effet d’amélioration de la transformation scientifique sur les performances du système

Une grande centrale thermique a subi une hausse de 2 °C de la température de l'eau à la sortie, due au vieillissement du garnissage de sa tour de refroidissement, entraînant une augmentation de sa consommation annuelle de charbon de plus de 12 000 tonnes. Grâce au remplacement du garnissage et à la modernisation du système de contrôle intelligent, l'efficacité énergétique de la centrale a été améliorée de 15 %, et les économies annuelles sur les coûts énergétiques ont atteint 8 millions de yuans, avec un retour sur investissement en seulement 2,2 ans. Ce cas démontre qu'une transformation précise peut considérablement améliorer l'efficacité du système et réduire le coût total du cycle de vie. Dans les centrales ultra-supercritiques, chaque amélioration de 1 % de l'efficacité de la tour de refroidissement permet de réduire la consommation de charbon de la centrale de 0,3 gramme par kilowattheure et les émissions annuelles de dioxyde de carbone de plus de 100 000 tonnes. 

1.2 Mise à niveau du système de normes et de standards industriels

La norme industrielle actuelle DL/T 1291-2022 a renforcé les indicateurs clés tels que la performance thermique, la maîtrise du bruit et le taux de fuite d'eau. Une centrale électrique n'a pas respecté cette nouvelle norme, ce qui a entraîné un non-respect des exigences d'efficacité thermique de sa tour de refroidissement. Elle a été sanctionnée par l'autorité de régulation de l'énergie et a dû prendre en charge les coûts de mise en conformité. La nouvelle norme exige que l'efficacité thermique de la tour de refroidissement de la centrale soit supérieure ou égale à 92 %, que le taux de fuite d'eau soit inférieur ou égal à 0,005 % et que la maîtrise du bruit réponde aux normes des zones de deuxième classe afin de garantir le fonctionnement efficace et stable du système.