French CCS Roadmap - centre-cired.fr · France (Gonfreville) EDF - CPT Bouchain Lafarge Ciments Naphtachimie EDF ... Cimenterie Papeterie Déchets Ammoniac Centrales fermées entre

P.Coussy. DEV. Dep Economy – Carbon Capture Storage and International Negotiations. 10 April 2009. Pau©IF

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Controlled CO2 | Diversified fuels | Fuel-efficient vehicles | Clean refining | Extended reserves

French CCS Roadmap

SocECO2 Project

ALSTOM, APESA, BRGM,CIRED, GDF, INERIS, TOTAL

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P.Coussy. DEV. Dep Economy – Carbon Capture Storage and International Negotiations. 10 April 2009. Pau

GHG European commitments and the Factor 4 Objective in France

CCS French scenarios 2020-2050, SocECO2project

Content

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2020 European and French objectives for GHG reduction levels

Adoption of international objective of limiting the temperature increase to no more than 2°C :

-20% reduction target GHG in 2020 (-30% if a Post-kyototarget).

2050 : -60 to -80% of 1990 emission level for developed countries

-20% in EU energy consumption

20% of EU energy consumption provided by renewables sources

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Top-Down French Factor 4 scenario CAS - MedproPoles 2007

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050Anné eDonnées cit epa

Factor 2.5 witout CCS

Factor 4 with CCS

Reference

1.06 Gt CO2 avoided with CCS between 2020 et 2050with 60 MtCO2 avoided in 2050

412

103

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Bottom-up French CCS scenario SocECO2 Project (1)

IREP: French pollutants Data Base – fixed CO2 emittersIFP and BRGM database on existing oil & gas fields and saline aquifersCAS forecasts on industrial economic growth

Objective : deployment of carbon capture and storage technologies on main fixed French CO2 emitters regarding existing storages.

CO2 stored CO2 avoided Factor 4

3 French CCS scenarios

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The biggest CO2 French emitters –fixed sources

CO2 emitters in the IREP database in 2005

41 emitters48.9 %

79.9 MtCO2

Portion of the biggest CO2 emitters in all French CO2

emissions in 2005

France 2005

41 emitte

rs19,8 %

Energy & Industry sectors IREP Database 163.5 MtCO2 in 2005

French 2005 CO2 emissions :404 Mt (CITEPA)

CO2 emitters in 2005: >0.9 MtCO2/year

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Biggest CO2 emitters in 2005 – Who are they ?

11.5

8.49

5.27

4.35

3.22 3.15 2.99 2.93 2.77 2.75

1.99

1.49 1.45 1.45 1.42 1.32 1.31 1.3 1.27 1.23 1.2 1.14 1.13 1.08 1.05 1.04 0.999 0.982 0.974 0.973 0.956 0.949 0.934 0.93 0.922 0.905

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6

8

10

12

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Tem

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Tara

scon

Steel Industry (25.3 Mt)

Energy (25.7 Mt)

Refinery (16.2 Mt) Chemistry (4.63)Mineral I.(1.05)

Paper (2.8)

Total: 79.9 MtCO2

80 % of emissions

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Bottom-up French CCS scenario SocECO2 Project - Where are they ?

41 emitters9 industrial sectors79,9 MtCO2 in 2005

Les 41 grands émetteurs Français en 2005Groupe INord-Pas-de-Calais5 émetteurs

Groupe IIIIdF/Haute-Normandie11 émetteurs

Groupe VPays de la Loire3 émetteurs

Groupe IILorraine7 émetteurs

Groupe IVPACA10 émetteurs

Énergie (13)Raffinage (10)Chimie / Pétrochimie (4)Sidérurgie (4)Cimenterie (1)Papeterie (3)Déchets (1)Ammoniac (5)

Énergie (13)Raffinage (10)Chimie / Pétrochimie (4)Sidérurgie (4)Cimenterie (1)Papeterie (3)Déchets (1)Ammoniac (5)

Grand Sud-Ouest3 émetteurs

Grands émetteurs - émissions 2005 par groupe (MtCO2)

20%

19%

21%

26%

10%

4%

Groupe I Groupe II Groupe III Groupe IV Groupe V Autres

Biggest French CO2 emitters in 2005

Groups' CO2 emissions2005

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Forecast CO2 emissions BAU 2020 – 2050

economic growth sector based specific CO2 emissions forecasts (tCO2/kWh, tCO2/t steel,...) also linked to;

sector based energy efficiencyenergy mix

electricity sector take into account power plants projects (known in 2008) and sector based growth

15.58.73.5VIAutres

205020202005

10.66.97.6VPays de Loire

13.011.215.5II Lorraine

106.882.379.9TOTAL

30.924.620.6IV Provence ALpe Cote

d'Azur

24.617.816.8III IdF Haute

Normandie

12.213.2215.8I Nord pas de

Calais

MtCO2

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Regional CO2 emissions 2005-2050 - BAUGrands émetteurs et émissions BAU*

par région (MtCO2)

2005 – 2020 - 2050Nord-Pas-de-Calais2005: 15,752020: 13,222050: 12,16

IdF/Haute-Normandie2005: 16,822020: 17,792050: 24,58

Pays de la Loire2005: 7,632020: 6,932050: 10,63

Lorraine2005: 15,542020: 11,152050: 13,03

PACA2005: 20,632020: 24,572050: 30,94

* BAU "Business as usual" = sans CCS

Grand Sud-Ouest2005: 1,922020: 4,082050: 8,04

Énergie 2020-2050RaffinageChimie / PétrochimieSidérurgieCimenteriePapeterieDéchetsAmmoniacCentrales fermées entre 2005 et 2020

Grands émetteurs et émissions BAU* par région (MtCO2)

2005 – 2020 - 2050Nord-Pas-de-Calais2005: 15,752020: 13,222050: 12,16

IdF/Haute-Normandie2005: 16,822020: 17,792050: 24,58

Pays de la Loire2005: 7,632020: 6,932050: 10,63

Lorraine2005: 15,542020: 11,152050: 13,03

PACA2005: 20,632020: 24,572050: 30,94

* BAU "Business as usual" = sans CCS

Grand Sud-Ouest2005: 1,922020: 4,082050: 8,04



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CO2 captured & avoided: 2020-2050CO2 évité par zone géographique - Cumul 2020-2050

11%

13%

21%

29%

11%

15%

Nord-Pas-de-Calais (I)Lorraine (II)IdF et Haute Normandie (III)Provence-Alpes-Côte d'Azur (IV)Pays de la Loire (V)autres

CO2 captured are calculated from :

additional CO2 emissions with capture% of CO2 treated in an industrial site (refinery, power plant)% of CO2 captured (90%, except in ammonia plants)

CO2 avoided compared to BAU scenario

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Potential of regional CO2 captured and avoided

with no storage problem:2.4 Gt CO2 is captured1.9 GtCO2 is avoided

BUT, on the storage side...

Émissions évitées et captées par région 2020 - 2050 (MtCO2) Nord-Pas-de-Calais

Évitées : 214Captées : 279

IdF/Haute-NormandieÉvitées : 414Captées : 512

Pays de la LoireÉvitées : 210Captées : 260

PACAÉvitées : 566Captées : 704

LorraineÉvitées : 256Captées : 320

Grand Sud-OuestÉvitées : 161Captées : 189

ÉnergieRaffinageChimie / PétrochimieSidérurgieCimenteriePapeterieDéchetsAmmoniac

Émissions évitées et captées par région 2020 - 2050 (MtCO2) Nord-Pas-de-Calais

Évitées : 214Captées : 279

IdF/Haute-NormandieÉvitées : 414Captées : 512

Pays de la LoireÉvitées : 210Captées : 260

PACAÉvitées : 566Captées : 704

LorraineÉvitées : 256Captées : 320

Grand Sud-OuestÉvitées : 161Captées : 189



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Where are the "possible" storages ?

Aquifères: 2 630 MtCO2Gisements: 66 MtCO2

Aquifères: 836 MtCO2Gisements: 359 MtCO2

Potentiel non estimé

279 MtCO2

320 MtCO2

511 MtCO2

260 MtCO2

189 MtCO2

704 MtCO2

Sites de stockages potentiels et émissions à stocker 2020-2050




279 MtCO2

320 MtCO2

511 MtCO2

260 MtCO2

189 MtCO2

704 MtCO2




279 MtCO2

320 MtCO2

511 MtCO2

260 MtCO2

189 MtCO2

704 MtCO2

Sites de stockages potentiels et émissions à stocker 2020-2050 Total Paris basin Oil field: 66 MtCO2 capacity

Total Paris basin aquifers:2 696 MtCO2 capacity

TOTAL ONSHORE: 2 696 MtCO2

North Sea Bunter gas field: 359 MtCO2 capacity

North Sea Bunter Aquifer:836 MtCO2 capacity

TOTAL OFFSHORE: 1 195 MtCO2

Mediterranean sea aquifer:not estimated

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Scenario 1: Paris basin storageCCS accepted – F4 not reached

Réseau de transport pour un stockage en Bassin Parisien Nord-Pas-de-Calais

Capté : 279

Haute-NormandieCapté : 491

LorraineCapté : 320

Île-de-FranceCapté : 21

Capté en MtCO2

260 km

225 km

192 km

98 km

Réseau de transport pour un stockage en Bassin Parisien Nord-Pas-de-Calais

Capté : 279




Capté en MtCO2

260 km

225 km

192 km

98 km

3 groups of emitters near the Paris basin storages:

34 MtCO2 in 20201.1 GtCO2 between 2020-2050

depleted O&G fields: 66MtCO2 = only 2 years !

Dogger aquifer: 430 MtCO2 = 12 years storage

Trias aquifer:2.2 GtCO2 = enough to store the rest (681 MtCO2)

CCS acceptability supposedbut "only" 884 MtCO2 avoided

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Scenario 2 : North Sea StorageCCS not accepted – F4 not reached

Réseau de transport pour un stockage en Mer du Nord

Nord-Pas-de-CalaisCapté : 279

Vers Mer du Nord320 km

Haute-NormandieCapté: 491



Capté en MtCO2

128 km

108 km

192 km171 km

176 km

Réseau de transport pour un stockage en Mer du Nord






Capté en MtCO2

128 km

108 km

192 km171 km

176 km

3 groups of emitters: 34 MtCO2 in 20201.1 GtCO2 between 2020-2050

Upper and Lower Bunter gas fields

359 MtCO2 = 10 years of storageBunter aquifer:

836 Mt = enough to store 763 MtCO2 between 2030-2050

If no CCS acceptability onshorebut "only" 884 MtCO2 avoided

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Scenario 3 : with PACA regionF4 reached – but Mediterranean aquifer unknown

Basin Paris + PACA region or North Sea + PACA regionCAS : to reach the F4 1.06 GtCO2 avoided CCS is neededF4 could be reached if the Mediterranean aquifer can stored at least 220 MtCO2A total CO2 avoided with all PACA region emissions stored in the Med. aquifer: 1.8 GtCO2 (566 MtCO2 for PACA region only)Réseaux de transport pour un stockage avec stockage en Méditerranée






128 km

108 km

192 km171 km

176 km

Nord-Pas-de-CalaisCapté: 279


LorraineCapté: 320


Capté en MtCO2

260 km

225 km

192 km

98 km

100 km100 km

Scénario 3a Scénario 3b

PACACapté : 704 PACA

Capté: 704

Réseaux de transport pour un stockage avec stockage en Méditerranée






128 km

108 km

192 km171 km

176 km

Nord-Pas-de-CalaisCapté: 279


LorraineCapté: 320


Capté en MtCO2

260 km

225 km

192 km

98 km

100 km100 km

Scénario 3a Scénario 3b

PACACapté : 704 PACA

Capté: 704

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Conclusion

Even for France where electricity production is mainly nuclear, to reach the F4 CCS is an option to consider

not evident that storages sites will have enough capacity

importance to characterize the aquifers and conduct site specific simulations of injections

CCS acceptability could be also an important issue

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