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Production d’électricité!Semaine 1 – Thème 2!
Sous-thème 4!
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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
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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
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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!
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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 1 Fleuve 2
2
1
4
3
PRODUCTION THERMIQUE D’ÉLECTRICITÉ!
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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
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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
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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
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MOTEURS À COMBUSTION INTERNE :
Ø moteurs diesel Ø (5 - 40 MW)
Moteur Diesel Pielstick
PRODUCTION THERMIQUE D’ÉLECTRICITÉ!
© R. Gicquel
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MOTEURS À COMBUSTION INTERNE : Ø turbines à gaz Ø (50 - 200 MW)
Turbine à gaz Astazou, Turbomeca
PRODUCTION THERMIQUE D’ÉLECTRICITÉ!
© R. Gicquel
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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
CondenseurPompe
Cycle à vapeur
Générateur de vapeur
Chambre de combustion
Combustible
Compresseur Turbine
Air
Échappement
Cycle à gaz