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L'énergie d'origine électrique thermique

Publié le 01/11/2011

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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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