L'énergie d'origine électrique thermique
Publié le 01/11/2011
Extrait du document
Le rendement d'une machine thermique est par nature mauvais, car il dépend de la différence de température entre la source chaude constituée de vapeur d'eau et la source froide qui est à une température voisine de l'ambiance. La différence n'est pas très importante, et le rendement reste bien inférieur à celui des machines hydrauliques ou des moteurs à combustion interne. Les progrès toutefois ont été rapides ; avant la guerre, les centrales consommaient un à deux kilos de combustible par kilowatt-heure produit selon la qualité du charbon. Aujourd'hui elles consomment souvent moins de 300 g pour la même quantité d'énergie fournie. Les installations se sont perfectionnées en même temps qu'elles s'alourdissaient et les frais de construction comptent de plus en plus dans le prix de revient du kilowatt-heure.
«
pourquoi, une fois en fonctionnement, il n'est plus
question de l ' arrêter à moins d'incidents graves.
L 'électricité thermique reste donc la base de pro
duction d'énergie de jour et de nuit et ne répond que de façon imparfaite aux variations de la
demande d'énergie électrique.
Ce rôle est alors
dévolu aux turbines à gaz et aux centrales hydrau
liques.
Le rendement d'une machine thermique est par
nature mauvais , car il dépend de la différence de température entre la source chaude constituée de vapeur d'eau et la source froide qui est à une tem
pérature voisine de l'ambiance.
La différence n'est
pas très importante, et le rendement reste bien infé
rieur à celui des machines hydrauliques ou des moteurs à combustion interne.
Les progrès toute fois ont été rapides ; avant la guerre, les centrales
consommaient un à deux kilos de combustible par
kilowatt -heure produit selon la qualité du charbon .
Aujourd'hui elles consomment souvent moins
de 300 g pour la même quantité d'énergie fournie.
Les installations se sont perfectionnées en même temps
qu 'elles s'alourdissaient et les frais de construction
comptent de plus en plus dans le prix de revient du kilowatt-heure.
Heureusement, le progrès des constructions, celui des matériaux, et l'accroisse
ment de taille des unités a fait pencher définitive
ment la balance dans le sens de l'économie.
Il faut
donc noter que la part des frais fixes et du capital,
traduits en intérêts et amortissements, est devenue de plus en plus lourde .
Depuis trois ans, le renché
rissement des combustibles n'a que légèrement
modifié ce tableau
en raison de la poussée des taux
d 'intérêts.
Parallèlement à l'accroissement
de taille, l'auto
matisation poussée a réduit les besoins en person nel de conduite, celui-ci étant transféré vers la
construction des machines .
L'interconnexion des réseaux a permis de fermer de vieilles centrales
thermiques à mauvais rendement que l'on ne faisait
plus fonctionner que quelques centaines d'heures
par an pour produire à grands frais
les kilowatts
heure de pointe.
Fonctionnement de la centrale
thermique classique
Une centrale thermique s'efforce de brûler au mieux le plus de combustible possible.
La nature
du combustible n'intervient que peu dans la
conception
des chaudières, car l'on s'efforce de fluidifier au maximum les combustibles solides
pour les rapprocher du pétrole.
Le charbon fut le premier combustible des cen trales, avec lui intervient la qualité du produit.
Il
existe de nombreuses variétés de charbon qui vont du lignite de basse qualité calorifique jusqu'à l'an- thracite
gras bien meilleur, mais dont la qualité
se paie.
Un charbon de bonne qualité ne laisse que peu d'imbrûlés, mais la France sur ce point est
défavorisée bien que sa consommation de charbon se soit accrue de 50 p.
cent en 1975 .
Ce combustible nécessite des parcs de stockage
très importants .
qui approchent les 5 millions de tonnes .
Les Charbonnages de France brûlent égale
ment de bas produits charbonniers dans leurs cen
trales implantées sur le carreau des mines.
Une centrale de 250 MW brûle quotidiennement 25 000 tonnes de charbon, ce qui correspond à dix trains
complets et nécessite des procédés de décharge
ment rapides et très automatisés .
Le charbon est
broyé très finement de façon à pouvoir être pulvéri sé et injecté dans la chaudière à la manière d'un
combustible liquide après mélange avec de l'air
réchauffé.
Le pétrole est également un combustible de pre
mière importance ; il est stocké ou provient directe
ment de raffineries situées dans le voisinage.
On le réchauffe d'abord puis on l'injecte par des brûleurs
dans la chambre de combustion.
L'on utilise géné ralement des fuels lourds possédant une certaine
teneur en soufre, ce qui pose des problèmes de cor
rosion lors de la combustion .
Certaines centrales
sont mixtes, c'est -à-dire peuvent être alimentées
indifféremment soit
en fuel soit en charbon.
Contrairement aux autres combustibles,
le gaz
n'est pas stocké, c'est du gaz naturel essentielle
ment
du réseau de transport de gaz.
En France les sources principales sont le gaz de Hollande et de la
mer du Nord, ainsi que celui transporté par les navires méthaniers depuis l'Algérie.
Les combustibles de basse qualité
Les centrales thermiques permettent aussi de valoriser certains produits à bas pouvoir calorifique, comme les lignites dont la teneur en calories
équivaut au tiers du poids équivalent de charbon.
C'est le cas de l' usine d' Arjusaux dont la vie est liée à celle de son gisement.
Certaines usines d'inci
nération d'ordures ménagères alimentent en calo ries des centrales thermiques de la région parisien ne.
Le pouvoir calorifique est de l'ordre de celui du.
lignite, avec un pourcentage d'humidité élevé .
Un million et demi de tonnes de papiers, cageots et toutes sortes d'emballages sont ainsi brûlés et ali
mentent plusieurs turbo-alternateurs, dont l'un a
une puissance
de 64 MW .
Une partie de la vapeur
est toutefois soutirée et alimente le chauffage
urbain de la capitale, assurant 50 p.
cent de ses besoins en chauffage .
En France ,
les combustibles liquides sont en régression, car leur quasi totalité est importée et elle est soumise à de très fortes hausses depuis.
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