Types
Les centrales thermiques se répartissent en trois grandes catégories, selon la nature de leur source de chaleur :
• centrales thermiques à flamme (charbon, fioul ou gaz) ;
• centrales nucléaires ;
• centrales récupérant de la chaleur pré-existante (solaire, géothermique...).
Centrales avec chaudière
Centrales nucléaires
Une centrale nucléaire est un site industriel destiné à la production d'électricité, qui utilise comme chaudière un
ou plusieurs nucléaires alimentés en combustible nucléaire (source d'énergie). La puissance électrique d'une
centrale varie de quelques mégawatts à plusieurs milliers de mégawatts en fonction du nombre et du type de
réacteur en service sur le site (860 MW en moyenne par réacteur).
L'énergie d'une centrale nucléaire provient de la fission de noyaux d'atomes lourds. L'énergie dégagée par la
fission dégage de la chaleur qui, comme pour toute centrale thermique conventionnelle, sert à vaporiser de
l'eau. La vapeur d'eau produite entraîne ensuite en rotation une turbine accouplée à un alternateur qui produit à
son tour de l'électricité. C'est la principale application de l'énergie nucléaire dans le domaine civil.
Informations[1]Centrales thermiques à flamme
Dans les centrales à flamme avec chaudière, le combustible est brûlé dans la chaudière utilisant la chaleur
dégagée par la combustion pour produire de la vapeur d'eau sous pression, qui entraîne la turbine, accouplée à
l'alternateur qui produit de l'électricité.
Centrales au charbon
Les centrales thermiques au charbon sont les plus répandues dans le monde, notamment dans les pays ayant
d'importantes réserves de charbon (Inde, Chine, États-Unis, Allemagne, etc.).
Les principaux composants d'une centrale thermique au charbon sont :
• la chaudière et ses auxiliaires (broyeurs, dépoussiéreur électrostatique, évacuation des cendres...)
• le groupe turbo-alternateur
• le condenseur
• le poste d'eau (réchauffage de l'eau alimentaire)
• le poste électrique (transformateurs...)
Informations[2]1. Tour de refroidissement
2. Pompe de la tour de refroidissement
3. Ligne de transmission triphasée
4. Transformateur élévateur de tension
5. Alternateur
6. Turbine à vapeur(corps basse pression)
7. Pompe d'extraction des condensats
8. Condenseur
9. Turbine à vapeur (corps moyenne pression)
10. Vanne de contrôle de vapeur
11. Turbine à vapeur (corps haute pression)
12. Bâche alimentaire avec dégazeur
13. Pré-chauffeur d'eau de chaudière
14. Convoyeur à charbon
15. Trémie à charbon
16. Broyeur à charbon
17. Ballon de la chaudière
18. Trémie à mâchefers
19. Surchauffeur
20. Ventilateur d'air primaire
21. Resurchauffeur
22. Prise d'air de combustion
23. Économiseur
24. Réchauffeur d'air
25. Électro-filtre
26. Ventilateur de tirage
27. Cheminée
Centrales au fioul
Ce type de centrale brûle du fioul dans une chaudière produisant de la vapeur. Cette vapeur fait tourner une
turbine qui entraîne un alternateur et produit de l'électricité.
Son fonctionnement est tout à fait semblable à celui décrit pour les centrales au charbon, les principales
différences affectant uniquement la chaudière et ses auxiliaires, ceux-ci étant spécifiques pour un combustible
liquide.
Centrales au gaz
Dans certains pays producteurs de gaz naturel, on trouve encore d'anciennes centrales semblables aux centrales
au fioul, mais utilisant comme combustible du gaz au lieu du fioul pour produire la vapeur alimentant la turbine
à vapeur. Leur fonctionnement est identique, mais la chaudière est spécifiquement dimensionnée pour ce
combustible gazeux.
Centrales à turbines à combustion
Les centrales brûlant du combustible gazeux ou liquide constituent une part importante de la production
d'électricité dans les pays producteurs de gaz naturel ou de pétrole et dans certains.
On distingue :
• les centrales conventionnelles fonctionnant comme les centrales au fioul, mais brûlant du gaz au lieu du fioul
(voir ci-dessus : centrales avec chaudières au gaz). Elles sont peu répandues, sauf dans les pays possédant des
ressources gazières importantes et sont progressivement remplacées par les centrales à turbine à combustion.
• les centrales à turbine à combustion qui comprennent :
les centrales à cycle simple constituées d'une turbine à combustion fonctionnant au combustible liquide ou
gazeux entraînant un alternateur. Elles sont surtout utilisées comme centrales de pointe, pour assurer un
complément de production en cas de forte demande ponctuelle (heures de pointes).
les centrales à cycle combiné, de plus en plus répandues grâce à leur rendement énergétique plus élevé. Dans
ces centrales, une chaudière de récupération permet d'exploiter la chaleur sensible contenue dans les fumées à
l'échappement de la turbine à combustion, pour produire de la vapeur alimentant une turbine à vapeur qui peut
soit entraîner un second alternateur sur une deuxième ligne d'arbre (on parle alors de cycle combiné à lignes
d'arbres séparées), soit être installée sur la même ligne d'arbre que la turbine à combustion (on parle alors de
cycle combiné à une seule ligne d'arbre). Cette dernière configuration disponible chez plusieurs constructeurs
mondiaux dépasse en 2012 un rendement de 61 %, et la régulation de puissance peut être optimisée pour
compenser les variations rapides de puissance de champs d'éoliennes (variations de la force du vent) ou de
champs de panneaux photovoltaïques (passages de nuages).
Centrale solaire
Une centrale solaire thermodynamique à concentration (ou centrale solaire thermique à concentration ou encore
hélio thermodynamique, est une centrale qui concentre les rayons du Soleil à l'aide de miroirs afin de chauffer
un fluide caloporteur qui permet en général de produire de l'électricité. Ce type de centrale permet, en stockant
ce fluide dans un réservoir, de prolonger le fonctionnement de la centrale plusieurs heures au-delà du coucher
du Soleil.
Informations[3]Centrale géothermique
Une centrale géothermique est un type de centrale électrique dont la source primaire est l'énergie géothermique.
Les technologies utilisées comprennent les turbines à vapeur sèche, centrales à condensation et centrales à cycle
combiné. La production d'électricité géothermique est utilisée dans 27 pays.
