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Généralités sur le gaz naturel

Une énergie « fossile »

Le "gaz naturel" est ainsi dénommé du fait de sa présence, à l'état naturel, dans des gisements exploitables, par opposition au "gaz manufacturé" ou "gaz de ville", résultat d'un processus de fabrication industrielle. Il est qualifié d'énergie "fossile", parce qu'il provient d'un long processus de dégradation géologique de la matière organique vivant à l'ère carbonifère (360 à 290 millions d'années).

Le gaz naturel est essentiellement constitué d'alcanes (formule générale : CnH2n+2), dont le méthane (CH4) est le principal (généralement entre 85% et 95%). D'autres éléments, présents en quantités variables, tels l'azote, le dioxyde de carbone, la vapeur d'eau, les poussières ou l'hydrogène sulfuré, affectent la qualité et les propriétés calorifiques du gaz, et en déterminent le traitement avant transport.

La composition du gaz est différente d'un gisement à l'autre. En Belgique, plusieurs gaz de composition différente appartenant à deux grandes familles sont transportés et distribués. On parle de "gaz pauvre", c'est-à-dire à plus faible pouvoir calorifique, lorsqu'il s'agit du gaz de gisement hollandais de Slochteren, premier gaz naturel distribué dès 1966, et de gaz "riche", c'est-à-dire à plus haut pouvoir calorifique pour les gaz en provenance de la mer du Nord ou d'ailleurs, distribués depuis.

Une énergie souple et propre

Le gaz naturel connaît aujourd'hui de nombreuses applications industrielles et domestiques, utilisant essentiellement ses propriétés calorifiques : fours industriels, chauffage... Sa qualité et sa souplesse d'emploi en font un combustible apprécié.

Lors de son utilisation et de son traitement, le gaz naturel présente certains avantages par rapport à ses concurrents traditionnels que sont le charbon et le fuel. Du fait de son rapport carbone / hydrogène relativement faible par rapport aux autres hydrocarbures, il est en effet le combustible fossile émettant le moins de CO2 lors de sa combustion, pour une quantité d'énergie équivalente. En outre, les progrès techniques dans la conception des chaudières permettent aujourd'hui d'atteindre des rendements très élevés.

En matière de pollution de l'air, il se révèle également une option appréciable : étant pratiquement exempt de composés soufrés, sa combustion ne libère pour ainsi dire pas de SO2; de même, les émissions de NOx sont moins importantes que pour le fuel ou le charbon.

Néanmoins, le gaz naturel demeure une ressource d'origine fossile, par définition non renouvelable : un bien à utiliser avec parcimonie.

Gisements et transport

Le gaz naturel est mieux réparti dans le monde que le pétrole. L'Europe elle-même dispose d'une production assez importante, essentiellement partagée entre les pays riverains de la mer du Nord, mais dont les réserves s'amenuisent au fil des ans. Quelques pays concentrent le plus gros potentiel à l'échelle mondiale : la Russie, le Qatar, l'Iran…

Depuis peu, de nouveaux types de gisements sont en exploitation, grâce à de nouvelles techniques de forage : ces nouvelles familles de gaz dits de « sources non conventionnelles », tels le gaz de schiste, les gaz de lit de charbon… pourraient modifier la répartition géostratégique dans les décennies à venir.

Traditionnellement, le gaz naturel se transporte par canalisation, sur des distances de plusieurs centaines à quelques milliers de kilomètres. De ce fait, la proximité relative de l'Europe par rapport à certains pays producteurs constitue un avantage (Russie, Norvège, Pays-Bas, Algérie…)

Un autre mode de transport, très flexible et permettant des distances beaucoup plus longues connaît aujourd'hui un développement accéléré sur les cinq continents : le GNL (gaz naturel liquéfié). Par un processus cryogénique, le gaz refroidi à -161°C passe à l'état liquide et occupe un volume 600 fois plus réduit, ce qui permet un transport par bateaux : les méthaniers. Au terminal de réception, la cargaison est stockée, regazéifiée selon les besoins et injectée sur le réseau. Grâce à ce mode de transport qui permet d’acheminer le gaz d’un bassin continental à l’autre, le marché s’internationalise de plus en plus.

Comptage et unités

Le marché du gaz naturel utilise un certain nombre d'unités de mesure qui lui sont propres. Quelques notions courantes sont synthétisées ici :

ParamètreUnitésSymboleExplications

Volume

Mètre cube

Mètre cube "normal"

m3

m3(n) ou Nm3

Volume physique occupé par le gaz, tel que mesuré en conditions réelles.

Volume occupé par le gaz, s'il était ramené aux conditions normales (t°=0°C; pression absolue = 1,01325 bar)

Débit

mètre cube par heure

m³/h

Quantité de gaz comptabilisée en un temps donné : consommation instantanée…

Pression

bar ou mbar

id.

Pression du gaz en conduite.

On parle toujours de pression relative, càd par différence avec la pression atmosphérique.

Ex. : un client domestique est approvisionné en gaz à une pression relative de 21 ou 25 mbar

Energie

kilowattheure

kWh

Unité de l'énergie que peut développer la combustion du gaz

Pouvoir calorifique

kWh / m³

Contenu énergétique d'un mètre cube de gaz

Climat

degré-jour

DJ

Paramètre météorologique qui reflète les besoins en chauffage des habitations.

Pour mesurer la quantité d'énergie consommée par un client, on utilise un compteur qui mesure le volume de gaz (m3) rentré dans son installation. Des mesures en amont sur le réseau permettent de connaître avec précision la qualité et le pouvoir calorifique du gaz. On peut donc calculer la quantité d'énergie consommée.

Pour répartir sur 12 mois la consommation d'un client dont le compteur est relevé seulement une fois par an, une pondération est faite, sur base des degrés-jours (facteur climatique) de chaque mois et du profil statistique de répartition des consommations sur 365 jours propre à la catégorie à laquelle appartient ce client.

Suivant la région et suivant le moment, le pouvoir calorifique du gaz peut fluctuer quelque peu : le gaz est en effet de composition légèrement variable, vu la diversité des gisements intervenant dans l'approvisionnement du pays. Ceci n'a toutefois aucune incidence sur la facture finale, puisque celle-ci se rapporte à l'énergie et non au volume.

Un mètre cube de gaz en Wallonie équivaut environ à :

  • 10,1 à 10,4 kWh pour le gaz "L", distribué dans le Brabant wallon (excepté Genappe) et quelques communes proches (Hannut, Gembloux, Braine-le-Comte...);
  • 11,1 à 11,9 kWh pour le gaz "H", distribué ailleurs en Wallonie.

Histoire du gaz naturel en Belgique

Au début du XIXe siècle, en pleine révolution industrielle, le "gaz de ville" connaît ses premiers balbutiements sous la forme de "gaz d'éclairage" destiné aux réverbères publics et aux logements urbains. Il est fabriqué par distillation de la houille dans les "usines à gaz" ou les fours à coke. A partir de 1850, il entre dans les cuisines et les chaufferies domestiques et, trente ans plus tard, il est utilisé pour la fabrication de sa jeune rivale : l'électricité. Il connaît alors, dans les pays industrialisés, un essor impressionnant à peine freiné par la grande crise de 1929-1939.

En Belgique, on dénombre 83 usines à gaz en 1914. Bon nombre d'entre elles ayant subi les dommages de la "Grande Guerre", l'industrie du gaz s'est ensuite tournée vers les cokeries et vers la récupération du grisou des charbonnages. Pour faire face à la demande croissante des années cinquante, des installations de craquage du pétrole ont été construites en supplément.

Il faut par contre attendre les années 1930 pour qu'aux Etats-Unis, l'on commence à s'intéresser au gaz naturel présent dans les gisements pétrolifères. Jusque-là, il était réinjecté dans les puits afin d'y maintenir la pression ou simplement brûlé à la torche. La découverte d'importants gisements au sortir de la seconde guerre mondiale, parallèlement avec une croissance vertigineuse de la demande énergétique mondiale, va projeter le gaz naturel au rang de troisième énergie et sonner petit à petit le glas du gaz de ville.

En Europe occidentale, c'est la découverte des gisements de Lacq en Aquitaine (France, 1951, exploitation en 1957) et de Slochteren en Frise (Pays-bas, 1948, exploitation en 1959) qui va donner l'impulsion. Les gisements sous-marins de la mer du Nord seront ensuite mis en exploitation, principalement par les Britanniques (1967) et les Norvégiens (1977).

Le 10 octobre 1966, le gaz naturel néerlandais pénètre en Belgique; cinq ans plus tard, on dénombre un million et demi d'utilisateurs. En 1977, la Norvège devient notre second fournisseur et en 1982 débutent les premières livraisons en provenance d'Algérie (GNL). Ces dernières sont depuis 2007 remplacées par des livraisons du Qatar.

Actuellement, 2.700.000 utilisateurs sont raccordés au réseau de gaz naturel et la consommation annuelle représente 190TWh (16,6 milliards de m3).

Aperçu des réseaux belges

La Belgique se situe à un carrefour relativement stratégique entre les grands axes de transport de gaz en Europe de l'Ouest : l'axe Est – Ouest, l'axe Mer du Nord-continent. En outre, elle dispose grâce au terminal méthanier de Zeebrugge, d'une porte d'accès au marché européen pour le gaz en provenance du monde entier.

Le réseau exploité par Fluxys Belgium s.a. constitue le centre de tout ce dispositif. Ce réseau de plus de 3.500 km de canalisation à haute pression (entre 14,7 et 80 bars) permet à la fois le transit de gaz de frontière à frontière et le transport (acheminement vers les clients belges).

Quelques centaines de très gros industriels et les centrales électriques au gaz sont connectés au réseau de Fluxys Belgium, de même que les réseaux de distribution, destinés à alimenter en moyenne ou en basse pression des millions de clients, via plus de 55.000 km de canalisations.