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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
PompeFleuve 1Fleuve 2
2 1 4 3PRODUCTION 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