Comment fonctionne une centrale thermique ?

En France, environ 80% de l’électricité est générée par des centrales thermiques. Derrière cette dénomination existent en fait plusieurs technologies, que nous vous décrivons ici.

À combustion ou à vapeur : les types de centrales thermiques

La base de fonctionnement d’une centrale thermoélectrique repose sur la rotation d’une turbine couplée à un alternateur. C’est ce dernier qui transforme l’énergie mécanique en énergie électrique ensuite raccordée au réseau de distribution.

Regroupées sous le terme de « centrale thermique classique », ces unités de production d’électricité se différencient par le fluide qui fait tourner les turbines.

Les centrales avec turbines à combustion

Dans ce type de centrale thermique, c’est l’inflammation du combustible à l’état liquide, solide ou gazeux qui chauffe de l’air. Parvenu à un haut degré d’échauffement, l’air se détend et son expansion entraine la rotation de la turbine.

Les centrales avec turbines à vapeur

Le principe de la centrale à vapeur est identique à celui de celle à combustion. Le fluide d’air est ici remplacé par de la vapeur qui est ensuite menée vers la turbine.

Les autres centrales thermiques

Parmi les autres fonctionnements de centrales thermiques, la turbine à combustion à cycle combiné associe turbine à combustion et turbine à vapeur.

Une autre technologie est celle dite « à lit fluidisé circulant » (LFC). L’ajout de calcaire dans la chaudière a pour effet de la faire fonctionner à une température plus basse pour le même rendement qu’une centrale classique. Ce type de centrales émet également moins d’azote et de soufre.

Les centrales thermiques classées selon la source de chaleur utilisée

Quelle que soit la technologie utilisée pour alimenter la turbine, la source de chaleur constitue un élément indissociable de la production d’électricité. Ces sources se répartissent en trois secteurs principaux :

Les centrales thermiques à flamme

Qu’elles soient à combustion ou à vapeur, les centrales thermiques à flammes sont alimentées par un combustible. Il s’agit le plus souvent de :

  • Charbon
  • Fioul
  • Gaz

Depuis quelques années, apparaissent des combustibles alternatifs moins polluants pour la planète. L’exploitation de la biomasse en est un bon exemple : en consommant des résidus de bois ainsi que des déchets d’origines diverses, ces centrales vertes se révèlent tout aussi efficaces que celles à combustible fossile, l’émission de gaz à effet de serre en moins.

Les centrales thermiques à énergies renouvelables

Tout en ayant besoin de chaleur pour produire de l’électricité, certaines unités de production électrique ne nécessitent pas de brûler un combustible.

Il en est ainsi des centrales géothermiques. Cette technologie tire profit de la chaleur de la terre en la récupérant dans le fluide géothermal situé dans les profondeurs de l’écorce terrestre. En remontant, cette eau chaude baisse en pression et se transforme en vapeur venant alimenter les turbines.

Une autre technologie en pleine expansion est l’énergie thermodynamique. C’est cette fois le soleil qui est mis à contribution au travers d’un champ de miroirs traversés par un fluide caloporteur. Ce fluide chauffé est stocké dans un réservoir, ce qui permet de produire de l’électricité, même après le coucher du soleil.

Les centrales thermiques à énergie nucléaire

Les centrales thermiques en France peuvent également être alimentées par un combustible spécifique qu’est l’uranium. En 2016, c’est plus de 70% de la production d’électricité qui provient des installations nucléaires.

Anna

Ah ! L'électricité... Si vous aussi vous ampère'dez votre latin, faites confiance à mes lumières !

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