Analyse continue des émissions PM2.5, gaz et bruit d'une centrale à charbon

En 2021, une centrale à charbon implantée dans une zone industrielle dense en Chine devait surveiller en continu les PM2.5, des gaz (CO, O?, NO, SO?) et le bruit, tout en attribuant objectivement les épisodes à ses propres activités ou à celles des sites voisins. Le système multi-paramètres WT1 Pro d’ELLONA a permis une acquisition jusqu’à 10 s, des alertes temps réel et l’identification de signatures de sources, dont des dépassements de PM2.5 observés plus de 53 % du temps.

Contexte et objectif du cas d’utilisation

Ce cas d’utilisation décrit le déploiement, en 2021, d’un dispositif de surveillance extérieure multi-paramètres sur une centrale de production d’énergie à partir du charbon située en Chine, dans une zone industrielle dense. L’enjeu principal était de mesurer en continu plusieurs polluants et nuisances et de différencier (attribuer) les contributions de la centrale par rapport aux installations voisines

1) Problématique : surveiller des émissions multi-sources et prouver l’attribution

Type de site concerné

• Centrale thermique au charbon en environnement industriel dense (co-activités à proximité).
• Présence de sources voisines pouvant impacter l’air ambiant : activités de peinture, apprêts, polymères, traitement des eaux usées.

Polluants et nuisances à suivre

• Particules fines : PM2.5.
• Gaz : CO, O?, NO, SO? (tels que mentionnés dans le cas d’utilisation).
• Nuisances : bruit, odeurs.

Difficultés opérationnelles sans mesure continue à haute résolution temporelle

• Détection tardive d’événements (épisodes courts, anomalies transitoires).
• Diagnostic limité lors de pics de courte durée (impossible de relier un pic à une activité ou une plage horaire précise sans pas de temps fin).
• Attribution des sources non robuste : difficulté à distinguer ce qui relève de l’exploitant vs. des voisins, donc difficulté à justifier des actions correctives ou à répondre aux sollicitations externes.

Impacts et risques techniques et HSE

• Risque de non-conformité en cas de dépassements de PM2.5 sans preuves instrumentées ni éléments d’attribution.
• Gestion des plaintes riverains difficile : l’origine correcte de l’épisode ne peut pas être démontrée de manière robuste sans signatures et croisement multi-paramètres.
• Priorisation des actions de réduction rendue complexe : sans caractérisation temporelle fine et sans identification de signatures, l’exploitant agit à l’aveugle.

2) Solution ELLONA : surveillance extérieure multi-paramètres et attribution par signatures

Dispositif déployé

En 2021, l’exploitant a déployé un système WT1 Pro (ELLONA) pour la surveillance extérieure des émissions et nuisances. La configuration du cas d’utilisation intègre :

• Capteurs de gaz : CO, O, NO, SO.
• Capteur particules : PM2.5.
• Capteur bruit.
• Paramètres météorologiques : température, humidité relative, pression.
• Acquisition haute fréquence jusqu'à 10 s.

Fonctions clés pour répondre au besoin d’attribution

• Surveillance temps réel : suivi continu des émissions du site et des influences des entreprises voisines.
• Analyses mono-variées (gaz, niveaux sonores) pour détecter rapidement des dérives par paramètre.
• Analyses multivariées (odeurs, profils de particules) pour construire des signatures et faciliter la différenciation des sources.
• Alerte rapide en cas d’activités anormales, afin de réduire le temps de réaction.

Résultats observables et éléments objectivables

• PM2.5 : dépassement des limites acceptables pendant plus de 53 % du temps, confirmant l’intérêt d’un suivi continu plutôt que des campagnes ponctuelles.
• Signatures de sources mises en évidence : combustion, échappements de véhicules, incinérateurs (nécessitant une attribution spécifique).
• Gaz (CO, NO, SO?) : niveaux inférieurs aux limites basses pendant plus de 90 % du temps, étayant une conformité régulière sur ces paramètres.
• Partage de données : exploitation conjointe des mesures locales et des données météorologiques pour appuyer des actions de réduction des niveaux de particules.

Pourquoi le WT1 Pro est adapté à ce type de centrale

• Pas de temps court (10 s) : capte les épisodes brefs, essentiels pour corréler un pic à une activité et établir une chronologie.
• Multi-paramètres dans un même système (gaz, particules, bruit, météo) : facilite les corrélations et l’analyse causale.
• Approche signatures / empreintes : indispensable en zone industrielle multi-sources pour transformer des mesures en éléments d’attribution.
• Mesure à la source et en périphérie : supporte des stratégies de positionnement pour distinguer influence interne vs. externe.

Produits ELLONA mis en oeuvre

• WT1 Pro : système de surveillance extérieure des émissions (capteur environnemental multi-paramètres).
• EllonaSoft : plateforme logicielle d’exploitation et d’analyse des données environnementales permettant la visualisation en temps réel, la génération d’alertes, l’analyse multi-paramètres et l’identification de signatures de sources pour faciliter l’attribution et la prise de décision.

À qui s’adresse ce retour d’expérience

• Exploitants de centrales thermiques et sites de combustion en zone industrielle.
• Responsables HSE, instrumentation, environnement, en charge de la conformité et de la gestion des plaintes.
• Sites confrontés à des enjeux d’attribution des sources (co-activités, voisinage industriel, multi-émetteurs).