La centrale classique
C'est le type le plus répandu et le plus ancien. Il utilise des combustibles fossiles et fonctionne avec une chaudière à vapeur. Chaque chaudière ne peut utiliser qu'un seul type de combustible car chacun exige un brûleur spécifique. Il en existe 3 sortes, suivant le combustible utilisé :
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Thermique au charbon
Pour pouvoir être utilisé, le charbon est transformé en fines particules dans un broyeur, puis mélangé à de l'air réchauffé avant d'être introduit sous pression dans le brûleur de la chaudière.
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Thermique au fioul
Le fioul, trop visqueux pour être utilisé tel quel, doit être liquéfié en le chauffant avant de l'injecter dans les brûleurs. Il a longtemps été le principal combustible utilisé dans les centrales à flamme, mais il a été remplacé par le charbon après le choc pétrolier de 1973.
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Thermique au gaz
Naturel ou récupéré des hauts fourneaux, il est utilisé tel quel.
La Turbine à Combustion (TAC) à Cycle Combiné
Les centrales de ce type associent une TAC (Turbine à Combustion) et une turbine à vapeur. Les combustibles brûlés sont du gaz ou du fioul.
Cette technologie demande un investissement plus faible que d'autres types de centrales conventionnelles de puissance plus forte et assure un rendement énergétique nettement supérieur à celui d'une centrale thermique classique (65 % contre 38 %).
Ce type de centrale peut être facilement implanté au plus près des lieux de consommation (zones urbaines, installations industrielles, sites industriels existants).
Plus de détails sur le fonctionnement d'une centrale CCG
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Voyage au cœur des énergies
Comment une centrale thermique à cycle combiné transforme le gaz en électricité
Une centrale thermique à cycle combiné gaz produit de l'électricité grâce à la chaleur dégagée par la combustion de gaz naturel.
Ce type de centrale combine deux types de turbines, une turbine à combustion et une turbine à vapeur reliée à un alternateur. Avec le même volume de combustible, ces deux turbines permettent de produire une quantité plus importante d'électricité. Dans certaines centrales, chaque turbine est reliée à son propre alternateur.
Dans la turbine à combustion, de l'air est injecté dans un compresseur à haute pression. L'air ainsi comprimé est ensuite propulsé dans la chambre de combustion où il se mélange au combustible. Le mélange air-gaz s'enflamme et produit des gaz d'échappement qui activent la rotation de la turbine à combustion. Cette turbine fait à son tour tourner l'alternateur.
La chaleur des gaz qui sortent de la turbine à combustion est ensuite récupérée dans une chaudière tapissée de tubes dans lesquelles circule de l'eau. L'eau assez chauffée par ces gaz est ensuite dirigée vers un ballon dans lequel elle se transforme en vapeur. La vapeur est alors envoyée vers la turbine à vapeur et la fait tourner.
L'énergie produite par la rotation de cette deuxième turbine est transmise à l'alternateur et s'ajoute à celle déjà transmise par la turbine à combustion. Dans l'alternateur, l'interaction entre les électro-aimants du rotor, la partie mobile, et les bobines de fil de cuivre du stator, la partie fixe, produit un courant électrique.
Des transformateurs élèvent la tension de ce courant à 225 000 ou 400 000 volts pour qu'ils puissent être transportés plus facilement dans les lignes à très haute tension du réseau.
La vapeur qui est sortie de la turbine passe enfin dans un condenseur dans lequel circule de l'eau froide. Elle est ainsi retransformée en eau pour être renvoyée dans la chaudière.
Les fumées issues de la combustion sont, elles, filtrées avant d'être évacuées par les cheminées.
Grâce à l'utilisation du gaz naturel comme combustible, les émissions de CO₂ sont divisées par deux par rapport à une centrale au charbon.
Flexible et réactive, les centrales à cycle combiné ont un rendement supérieur à celui des centrales thermiques classiques. Capable de monter à pleine puissance en moins d'une heure, elles répondent aux fortes variations de consommation, notamment pendant les périodes de pointe, les jours de grand froid par exemple.
La centrale à Lit Fluidisé Circulant (LFC)
Elles fonctionnent comme une centrale à flamme classique mais elle émet moins d'oxydes d'azote et de soufre, grâce à l'ajout de calcaire dans la chaudière et à une température de combustion plus basse.
Elles utilisent du charbon mais aussi du lignite, de la tourbe et divers résidus industriels.
Thermique
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