Projet de transport et stockage de CO2
« Northern Lights »
En collaboration avec Equinor et Shell, TotalEnergies développe en Norvège un projet de transport et stockage de CO2 dans des formations géologiques souterraines situées au large des côtes norvégiennes.
Leviers de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES)
Sobriété énergétique et ressources
Décarbonation de l’énergie
Amélioration de l’efficacité énergétique
Amélioration
de l’efficacité en ressources non énergétiques
Absorption d’émissions
Financement d’émetteurs bas-carbone ou désinvestissement d’actifs carbonés
Réduction des autres gaz à effet de serre
Objectifs recherchés
Le projet vise à transporter et stocker de façon permanente le CO2 émis par deux sites industriels en Norvège, et par tout autre émetteur européen qui souscrira au service de transport et stockage proposé par le projet.
Historique
En 2017, Equinor, Norske Shell et Total E&P Norge signent un accord de collaboration, en tant que partenaires à parts égales, pour étudier le projet de transport maritime et de stockage soutenu par Gassnova, bras armé des autorités norvégiennes dans le CCS.
Le Projet Northern Lights
TotalEnergies a pris le 15 mai 2020, en collaboration avec Equinor et Shell, une décision historique d’investissement pour le développement de Northern Lights, le premier projet commercial de transport maritime et de stockage de CO2, en ‘offshore’ norvégien. Cette décision a été rendue possible par le fort soutien apporté par l’État norvégien (subventions) au projet.
Ce projet s’intègre à la chaîne industrielle de captage-stockage de CO2 (Carbon Capture & Storage ou CCS en anglais) soutenue par le gouvernement norvégien (projet « Langskip »). Elle prévoit le captage de CO2 de deux sources industrielles : l’une, provenant du cimentier Heidelberg Group (Norcem) sur son site de Norcem à Brevik, et l’autre, d’une usine de traitement des déchets Fortum Oslo Varme située à Oslo.
Dès sa première phase, le projet Northern Lights se veut un précurseur et un accélérateur de la décarbonation de l’industrie européenne, en permettant la mise à disposition des émetteurs d’ une capacité de stockage jusqu’à 0.7 MtCO2/an, en sus des capacités déjà réservées par l’État norvégien (0.8 MtCO2/an pour Norcem et Fortum).
L’aide d’État de la Norvège a été autorisée par les autorités européennes le 17 juillet 2020 et ratifiée par le Parlement norvégien le 14 décembre 2020. La création de la coentreprise (joint-venture) opérant et possédant le projet Northern Lights a été autorisée par différentes autorités nationales de la concurrence mi-janvier 2021.
La mise en service du projet est prévue en 2024.
Contexte
Dans le cycle de gestion du carbone, le CCS intervient après la réduction des émissions rendue possible par diverses actions comme les efforts en efficacité énergétique ou l’amélioration du mix énergétique des industriels : le passage du charbon au gaz naturel (qui permet de diviser par deux les émissions de GES), le développement d’une électricité bas carbone, etc.
Le principe du CCS consiste à capter les émissions résiduelles de CO2 dans les fumées, les séparer des autres composants (azote, eau, etc..) et liquéfier le CO2 pour optimiser son transport par pipelines, navires ou autres moyens logistiques jusqu’au site de stockage. Le CO2 est alors injecté dans une roche poreuse souterraine qui le stocke de manière permanente.
Ce projet est une étape majeure pour décarboner l’industrie européenne et permettra de développer une production d’hydrogène bas carbone à grande échelle. Ce projet ouvre aussi des possibilités pour intégrer recyclage du CO2 (CCU).
Cette technologie permet aussi des émissions négatives quand le CO2 est capté dans l’atmosphère (‘DAC’ = Direct Air Capture) ou lorsqu’il est issu de la biomasse ou de déchets (BECCS).
Description technique du projet (phase 1)
- La phase 1 développe le transport maritime et le stockage permanent de CO2. Cette première phase pourra stocker jusqu’à 1,5 MtCO2/an à partir de 2024, date prévue de sa mise en service.
- Une fois capté chez les industriels émetteurs, le CO2 sera transporté sous forme liquide par des navires jusqu’au terminal de déchargement situé sur la côte ouest norvégienne. Il sera ensuite pompé depuis les réservoirs de stockage temporaires dans un pipeline sous-marin d’environ 100 km de long, puis injecté par un puits jusqu’à la formation géologique souterraine qui servira de stockage permanent à environ 2 500 mètres sous le fond de la mer du Nord.
Exploitation
- Les installations devraient être opérationnelles en 2024.
- Le terminal de réception du CO2 se situera dans la zone industrielle de Naturgassparken, à Øygarden, dans l’ouest de la Norvège.
- Le site sera exploité à distance, à partir des installations du terminal de Sture à Øygarden et depuis la plateforme A d’Oseberg située en mer.
Stockage et emplacement
- Permis d’exploitation EL001 « Aurora » délivré en janvier 2019.
- Le stockage est situé à une profondeur de 2 500 mètres sous le fond de la mer, au sud du gisement Troll.
- En mars 2020, le puits d’appréciation Eos a été foré et a permis de confirmer les caractéristiques du site de stockage. Il sera utilisé pour l’injection et le stockage de CO2.
Scope(s) d'émissions
sur le(s)quel(s) le projet a un impact significatif
Scope 1
Émissions directes générées par l’activité de l’entreprise.
Scope 2
Émissions indirectes associées à la consommation d’électricité et de chaleur de l’entreprise.
Scope 3
Émissions induites (en amont ou en aval) par les activités, produits et/ou services de l’entreprise sur sa chaine de valeur.
Absorption d’émissions
Création de puits de carbone, (BECCS, CCU/S, …)
Émissions évitées
par les activités, produits et/ou services de l’entreprise ou par le financement de projet de réduction d’émissions.
Scope 1 – Installation des équipements et exploitation du projet de stockage.
- Quantification : 50 ktCO2/an
Absorption d’émissions : Stockage permanent du CO2 dans des réservoirs souterrains profonds situés offshore
- Quantification: 1,5 MtCO2/an
Dont 27% de CO2 d’origine biogénique (incinérateur à déchets Fortum) : « émissions négatives »
Impact carbone du projet
Dans sa première phase, le projet permettra de développer une capacité de stockage jusqu’à 1.5 MtCO2/an.
- 0.8 MtCO2/an seront réservées par les autorités norvégiennes
- 0.7 MtCO2/an pourront être commercialisées à des clients tiers
Dans une seconde phase, le projet pourrait atteindre 5 MtCO2/an de capacité.
Toutefois, la réalisation du projet induit également des émissions de CO2 pour le transport et le stockage temporaire du CO2 (avant stockage permanent dans les réservoirs offshore) : 0,03 tCO2/tCO2 stocké d’émissions directes (chantier de construction sur site pour onshore + offshore + rig + émissions dans la période d’exploitation) et indirectes (contenu CO2 des matériaux de construction des bateaux, sites onshore et offshore). Cela représente des émissions de 50 kt tCO2/an pour 1,5 MtCO2eq/an stockées.
Impact pour les deux sites de captage
Les deux sites de captage (Fortum et Norcem) réduiront chacun leurs émissions directes de 0.4 MtCO2/an.
TotalEnergies s’attache à contribuer aux objectifs de développement durable (ODD) afin de parvenir à un avenir meilleur et plus durable pour tous. C’est pourquoi, la Compagnie construit sa démarche de développement responsable sur 4 piliers : l’intégration du climat à la stratégie, la préservation de l’environnement, le respect et la mobilisation des collaborateurs et des fournisseurs, et la contribution au développement économique de ses territoires d’ancrage.
C’est dans cet esprit que s’inscrit le projet Northern Lights qui participe, par ses co-bénéfices, à l’atteinte de 3 ODD et cibles spécifiques :
- ODD 7 : Garantir l’accès de tous à des services énergétiques fiables, durables et modernes, à un coût abordable
- Le projet permet par le transport et stockage des émissions issues de centrales électriques, de générer de l’énergie fiable, durable et moderne.
- ODD 9 : Bâtir une infrastructure résiliente, promouvoir une industrialisation durable qui profite à tous et encourager l’innovation
- Le projet par son offre de transport et stockage de CO2, donne une suite au CO2 capté par les industriels et permet ainsi le développement d’une industrie bas carbone et durable en Europe.
- ODD 13 : Prendre d’urgence des mesures pour lutter contre les changements climatiques et leurs répercussions
- Le projet vise à développer des capacités de stockage géologique, essentiels à la lutte contre le changement climatique.
Northern Lights est une solution reproductible qui s’adresse à tous les émetteurs (waste-to-energy, producteurs d’hydrogène, de ciment, d’acier et autres émetteurs de CO2) ainsi qu’à toutes les collectivités désireuses de participer aux efforts de décarbonation.
À ce jour, 15 projets sont à l’étude en Europe. Aucun projet n’est pour l’instant envisagé sur le territoire français.
Enjeu climatique
La technologie CCS est qualifiée d’indispensable par le Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) pour parvenir à un bilan carbone de la planète « zéro net émission » d’ici la deuxième moitié du 21ème siècle.
Aujourd’hui, environ 40 MtCO2/an de sont stockées géologiquement. L’Agence Internationale de l’Énergie (AIE), dans son scénario « Sustainable Development » de 2020 estime nécessaire d’augmenter ces volumes à 900 MtCO2/an d’ici 2030 et 5.4 GtCO2/an d’ici 2050 pour atteindre les objectifs de l’Accord de Paris Cette exigence de croissance est partagée par les instances européennes, et la Commission préconise ainsi un développement de capacités CCUS comprises entre 80 et 300 MtCO2/an.
En France, la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC) définit un objectif de neutralité carbone à horizon 2050. Son scénario de référence « Avec Mesures Supplémentaires » (AMS) prévoit 15 MtCO2/an de CCS (5 MtCO2/an dans l’industrie et 10 MtCO2/an dans la bioénergie). L’ADEME retient 3 pôles industriels d’intérêts pour le déploiement du CCS (Dunkerque, Le Havre-Rouen, et Lacq), regroupant ensemble un potentiel de 24 MtCO2/an.
Conditions de succès du projet :
Dans ses phases ultérieures de développement, le site permettra des extensions de capacité en fonction de la demande du marché émanant de grands émetteurs de CO2 partout en Europe.
Les conditions de succès pour le projet et l’industrie CCS plus globalement passent principalement par :
- Des ambitions de neutralité carbone au niveau des États, des entreprises et des collectivités
- La traduction de ces ambitions par des objectifs chiffrés et des plans de mise en œuvre
Mais aussi par la création de valeur pour le CO2, via :
- La reconnaissance d’une valeur ajoutée pour les produits bas carbone (ciment, acier, chimie, etc.)
- Des incitations à la décarbonation fondée sur la réglementation ainsi que sur une fiscalité carbone
Partenariats engagés
TotalEnergies s’associe à Equinor et Shell pour ce projet.
Le gouvernement norvégien soutient ce projet par le biais de subventions en contrepartie de la réservation d’une capacité de stockage à hauteur de 0.8 MtCO2/an sur les 10 premières années d’opération.
Développement d’affaires
Un protocole d’accord non-contraignant a déjà été signé avec neuf entreprises européennes concernant le développement de chaînes de valeur de captage et stockage de CO2. Les entreprises signataires incluent : Air Liquide, Arcelor Mittal, Ervia, Fortum, Preem, HeidelbergCement, et Stockholm Exergi.Les accords commerciaux contraignants, eux, dépendront, entre autres, d’une décision favorable de la part des autorités norvégiennes, de la décision de développement d’installations de captage de CO2 par les clients tiers et la mise en place d’accords bilatéraux entre la Norvège et les pays tiers hébergeant ces clients pour le transport et stockage de CO2. Cette collaboration trans-sectorielle est une solution unique qui permet de gérer d’importants volumes de CO2 et d’éviter leur rejet dans l’atmosphère. Ces nouvelles chaînes de valeur et infrastructures pour les projets de CCS ne pourront être que le fruit d’une coopération entre les États et le secteur privé.
Les points clés
Montant de l’investissement réalisé
Une décision d’investissement a été prise par TotalEnergies et ses partenaires en Norvège le 15 mai 2020 (6.9 G NOK soit environ 800 millions d’euros pour le transport et stockage de CO2).
L’aide d’état de la Norvège a été autorisée par les autorités européennes le 17 juillet 2020 et ratifiée par le Parlement norvégien le 14 décembre 2020. La création de la coentreprise (joint-venture) opérant et possédant le projet Northern Lights a été autorisée par différentes autorités nationales de la concurrence mi-janvier 2021.
Date de démarrage du projet
Mai 2020
Localisation
Mise en place du projet en Norvège.
Projet reproductible en Europe.
Niveau de maturité
Test prototype en laboratoire (TRL 7)
Test en réel (TRL 7-8)
Prototype pré-commercial (TRL 9)
Mise en œuvre à petite échelle
Mise en œuvre à moyenne ou grande échelle
Rentabilité économique du projet
Court terme (0-3ans)
Moyen terme (4-10 ans)
Long terme (> 10 ans)
Non communiqué
Northern Lights pose le premier jalon d’une chaîne de valeur fondée sur la gestion du carbone et le service à la décarbonation. Il ouvre la voie à de nouvelles formes de logistiques internationales.
TotalEnergies s’appuie sur son expertise dans le captage, transport, stockage souterrain et gestion de chaînes complexes pour développer ce nouvel outil de décarbonation.
TotalEnergies propose ainsi une réponse à l’échelle des enjeux de décarbonation en construisant les premières étapes vers la commercialité de cette industrie émergente
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