[PDF] [PDF] centrale thermique Les centrales de ce type

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La production d"électricité dans le monde

les source d"énergies

A partir de quelles sources primaires

l"électricité est-elle produite ? Monde : 40. 10

12 kWh

(3200 GW) pétrole10%charbon 36%
hydraulique et autres

21%nucléaire

17%gaz naturel

16%

Fossiles : 62%

nucléaire 86%fossile

9%hydraulique

5%

63 GW (59 réacteurs)France : 1,4. 10

12 kWh

(110 GW) 83.4%
3.8% 3.1% 1.3% (Géothermie

Consommation d"électricité en France (1998)

SECTEUR INDUSTRIEL :

SECTEUR RÉSIDENTIEL :

2. Les centrales à combustible fossile:

100 MW à 700 MW

Il en existe 3 sortes, suivant le combustible utilisé : -au charbon le charbon est broyé et mélangé à de l"air réchauffé avant d"être introduit sous pression dans le brûleur -au fioul Le fioul est liquéfié en le chauffant avant de l"injecter dans les brûleurs. - au gaz Naturel ou récupéré des hauts fourneaux, il est utilisé tel quel.

6 % 60 000 m³125 MW Gaz46 % 50 t 250 MW Fioul48 % 100 t 250 MW Charbon

Proportion

d"utilisation Consommation (par h) Capacité de l"unité de production Les réserve de combustible dans les principaux continents Réserve abondante en:_ Pétrole Moyenne Orient _ Gaz Russie _ Charbon Asie et Océanie

On observe que les ressources énergétiques

sont très faibles en Europe ce qui contraint les pays a les importer. (peu rentable) 2% 3,6% 12,4%

Centrale Thermique à flamme:Arrivée de charbon gaz ou pétroleRéserve d"eau permettant de refroidir la vapeur en sortie de turbineEntrée d"air contribuant à la combustionCheminéd"extraction des gaz dus àla combustion

Alternateur

générant l"électricité

Chambre

de combustionChambre de compression de la vapeur

Turbine

entrainant l"alternateur 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.

La chaleur des gaz d"échappement est transformée en vapeur mélange gazeux porté àplus de 1 OOO°C.

3. La géothermie

Production d"électricité par les énergies renouvelables : l"offre et la demandeL"énergie électrique ne peut pas être stockée! (à grande échelle)

- 1 °C en moyenne tous les 30 mètres de profondeur.- 10 °C par 100 mètres en Alsace; 100 °C par 100 mètres à Larderello, Italie,

-Production de l"électricité à partir de 150 °C: -soit directement à partir de gisements de vapeur ou d"eau chaude (centrale de

Bouillante en Guadeloupe, 16MW , 10% de l"ile)

-ou après injection d"eau en profondeur et récupération de chaleur (dispositif expérimental de Soultz-sous-Forêt en Alsace).

Production d"électricité géothermique

dans le Monde

Une puissance de 1 MW

permet d"alimenter

1000 habitants en Suisse

et 9000 aux Philippines ! Conversion de l"énergie géothermique en électricité Centrale ORC (Cycle Organique de Rankine) à fluide binaire •Fluide à bas point de vaporisation (ammoniac, isobutane, etc.) •Aucune émission dans l"atmosphère : 2 circuits fermés sous pression. •Efficacité de la conversion énergétique : 7 à 12%. •Coefficient d"utilisation : 95 à 98%. •Tous types de fluides et large gamme de température.

Types de centrales géothermiques dans le monde

•Entre 4 et 6 km de profondeur : température entre 180 à 200°C. •Injection d"eau froide sous forte pression : ouverture des fissures et création d"un échangeur de chaleur souterrain.

Systèmes géothermiques stimulés

(HDR, HFR, EGS, DHM)

La géothermie des roches fracturées

4. la COGÉNÉRATION

Principe:se servir d"une production de chaleur existante pour produire aussi de l"électricité Production thermique-électrique à partir des combustibles : - Fossiles (surtout le gaz) - biomasse (220 TWhe) - déchets ménagers - hydrogène

Exemples micro-cogénération

La cogénération par moteurUn moteur produit en part à peu près égales 2 types d"énergie thermique :

- une énergie "basse température" (environ 95°C), récupérée sur les huiles et les eaux de refroidissement - une énergie "haute température" (environ 450°C), sur les gaz d"échappement

La Cogénération par turbine à combustion

une gamme de puissance de quelques dizaines de kW à plusieurs dizaines de MW. Les turbines produisent la plus grosse part de leur énergie thermique (hors pertes par rayonnement) sous forme d"un gaz d"échappement à environ 500°C.

DigesteurBiogaz

Moteuralternateur

Stockage final

digestat

Electricité

Chaleur

Habitation,

séchage de bois...

Système d"introduction de la

matière organique

La biométhanisation agricole :

Biomasse

Les différents types de Matière Organique

Les effluents:

• Lisier • Fumier

Les déchets organiques:

• Tontes de pelouse • Déchets organiques ménagers • Boues de STEP, ...

Les plantes énergétiques:

•Maïs, ...

5. Electricité thermodynamique solaire :

Centrales à tour et concentrateur réparti (héliostats)

Eau-vapeur ou sel fondu

- THEMIS

1,8 MWe miroirs 11 800 m²

1982 (France)

- Solar Two10 MWe 71 500 m²

1996-1999, USA (Barstow Californie)

Facteur concentration :

230 (Solar Two) à 700 (Themis)

-IberdrolaProjet espagnol (2005) : -9 centrales solaires thermodynamiques (total 450 MW). Thémis : 200 miroirs (rendement 90%) orientation pilotée 2 axes

Tour hauteur 100 m, cavité de 56 m3.

Puissance thermique 9 MW Puissance électrique 1,8 MW.

Rendement moyen annuel de l"ordre de 15%.

Problème : cyclage thermique dû aux passages nuageux et aux cycles journaliers

Solution : hybridation avec brûleur gaz

Les capteurs cylindro paraboliques

•C"est le procédé solaire qui a produit le plus d"électricité sur

Terre (plus de 500 MWe)

Fonctionnement d"une centrale:•Schéma du projet ANDASOL (Espagne)•2 x 50 MWe, près de Guadix, Andalousie•Sels fondus, avec 6 heures de stockage

Les DishStirling

•Production d"électricité directement au foyer d"une "parabole» par un moteur Stirling (+ alternateur) •Unités autonomes et automatiques de 10 à 25 kWe : rendement global :

20 à 25 %

Tour solaire

Une tour solaire est construite de manière à canaliser l"air chauffé par le soleil afin d"actionner des turbines pour produire de l"électricité.

L"air sous une serre est chauffé par le Soleil et dirigé vers le haut par convection, l"air chaud

étant plus léger que l"air froid, il s"élève.quotesdbs_dbs19.pdfusesText_25

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