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PRODUCTION THERMIQUE D'ÉLECTRICITÉ Schéma d'une centrale à vapeur Chaudière centrales à flamme où un combustible est brûlé dans une chaudière

:

Production d'électricité!

Semaine 1 - Thème 2

Sous-thème 4

PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ!

PRODUIRE DE L'ÉLECTRICITÉ : Ø conversion directe de l'énergie mécanique hydraulique ou éolienne Ø conversion directe du rayonnement solaire par voie photovoltaïque

© Thibaud Vaerman, Charbon.

Éoliennes Barrage hydraulique

PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ!

PRODUIRE DE L'ÉLECTRICITÉ : Ø conversion directe du rayonnement solaire par voie photovoltaïque Ø production à partir de chaleur

Dirvish, Solar Panels. CC BY

Panneaux solaires

CENTRALES THERMIQUES : Ø Production d'électricité à partir de : § l'énergie chimique contenue dans des combustibles § chaleur à plus ou moins haute température Ø Deux grands modes de production § centrales à vapeur § moteurs à combustion interne

PRODUCTION THERMIQUE D'ÉLECTRICITÉ

CENTRALES À VAPEUR : Ø 1 - fluide liquide à basse pression Ø 2 - fluide liquide à haute pression Ø 3 - vapeur à haute pression (30 - 150 bar) et haute température (200 °C - 600 °C) Ø 4 - vapeur à basse pression (0,02 - 0,2 bar) et basse température (20 °C - 60 °C) Ø Production centralisée (300 - 1200 MW)

Schéma d'une centrale à vapeur

Chaudière

Turbine

Condenseur

Pompe

Fleuve 1Fleuve 2

2 1 4 3

PRODUCTION THERMIQUE D'ÉLECTRICITÉ

CHALEUR APPORTÉE PAR LA CHAUDIÈRE AU GÉNÉRATEUR DE VAPEUR : Ø centrales à flamme où un combustible est brûlé dans une chaudière § charbon § fioul lourd § déchets ménagers § Biomasse

PRODUCTION THERMIQUE D'ÉLECTRICITÉ

Centrale vapeur à charbon

CHALEUR APPORTÉE PAR LA CHAUDIÈRE AU GÉNÉRATEUR DE VAPEUR : Ø centrales nucléaires : chaleur produite par réactions de fission dans le réacteur

PRODUCTION THERMIQUE D'ÉLECTRICITÉ

Centrale nucléaire Fission nucléaire

CHALEUR APPORTÉE PAR LA CHAUDIÈRE AU GÉNÉRATEUR DE VAPEUR : Ø centrales géothermiques : chaleur fournie par fluide géothermique constitué d'eau ou de vapeur, éventuellement sous pression Ø centrales de récupération : chaleur provient d'effluents disponibles généralement à moyenne température (gaz chauds, eaux de process)

PRODUCTION THERMIQUE D'ÉLECTRICITÉ

Jésus Rodriguez Fernandez, Planta geotérmica Hellisheiðarvirkjun geothermal powerplant. CC BY NC SA

Centrale géothermique, Islande

MOTEURS À COMBUSTION INTERNE : Ø moteurs diesel Ø (5 - 40 MW)

Moteur Diesel Pielstick

PRODUCTION THERMIQUE D'ÉLECTRICITÉ

© R. Gicquel

MOTEURS À COMBUSTION INTERNE : Ø turbines à gaz Ø (50 - 200 MW)

Turbine à gaz Astazou, Turbomeca

PRODUCTION THERMIQUE D'ÉLECTRICITÉ

© R. Gicquel

CYCLES COMBINÉS : Ø les gaz brûlés sortent de la turbine à gaz à haute température (400 - 500 °C) Ø ils sont refroidis par le générateur de vapeur du cycle à vapeur Ø la puissance du cycle à vapeur s'ajoute à celle de la turbine à gaz Ø le rendement dépasse 55 % pour des puissances totales de 300 - 500 MW

PRODUCTION THERMIQUE D'ÉLECTRICITÉ

Schéma d'un cycle combiné

Turbine

Condenseur

Pompe

Cycle à vapeur

Générateur

de vapeur

Chambre

de combustion

Combustible

CompresseurTurbine

Air

Échappement

Cycle à gaz

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