Les Centrales électriques à Cycle Combiné Gaz (CCCG)

Le mix énergétique à la production d’électricité en France

Il existe trois principales sources pour la production d’électricité en France :

1) La production nucléaire, avec récupération de l’énergie de la réaction de fission contrôlée de matières fissiles dans des réacteurs munis de chaudières à vapeur alimentant des turbines à vapeur connectées à des alternateurs ;

2) La production thermique, où l’électricité est produite à partir de l’énergie produite par la combustion de combustibles fossiles tels que le fioul, le charbon et le gaz naturel. Dans une proportion plus modeste, la production thermique d’électricité peut s’effectuer à partir de biomasse (bois, paille, résidus agricoles) ou de manière décentralisée par des unités de cogénération avec valorisation de vapeur (chauffage de procédés industriels et réseaux de chaleur) coproduite avec l’électricité ;

3) La production hydraulique à partir de barrages où l’énergie gravitaire de l’eau est transformée en électricité dans des turbo-alternateurs. L’hydraulique est une des principales sources d’énergie renouvelable pour la production d’électricité. C’est également le cas de la production éolienne et des cellules photovoltaïques (Solaire PV), deux filières dont le développement est en plein essor.

 

 

Capacités de production d’électricité installées en France

(Source : Bilan prévisionnel RTE, 2016)

 

                       

 

 

Consommation d’électricité en France, par source

(Source : Bilan prévisionnel RTE, 2016)

 

 

 

                                                                 

 

Centrale électrique à cycle combiné gaz : comment ça fonctionne ?

CCG-3FR

Le système de production d’électricité est composé de deux cycles, d’où son nom de cycle combiné.

Le première cycle est constitué par la turbine à gaz (1). Celle-ci est constituée de quatre étages : dans le premier il y a un compresseur qui comprime de l’air venant alimenter un second étage contenant la chambre de combustion où le gaz naturel est brûlé. La combustion effectuée, les gaz chauds viennent faire tourner les ailettes du troisième étage de détente de la turbine à combustion. Cette dernière est solidaire d’un axe qui entraîne un alternateur (3) qui produit l’électricité. Le transformateur (4) élève la tension pour permettre son injection dans le réseau électrique (5).
Le deuxième cycle a lieu à la sortie des gaz chauds de la turbine à gaz (2). Ces gaz sont injectés dans une chaudière de récupération (6) puis sont ensuite évacués dans l’atmosphère par la cheminée. Leur composition est de l’ordre de 86% d’air, 9% de vapeur d’eau et 4% de CO2. La vapeur produite dans cette chaudière est utilisée dans une turbine à vapeur (8), elle-même couplée à l’axe de l’alternateur (3). La vapeur, après avoir restitué son énergie, est envoyée dans un condenseur (9) pour repartir ensuite vers la chaudière de récupération sous forme d’eau (10). Puis cette eau sera de nouveau vaporisée.

 

 

Implantation des centrales électriques à cycle combiné gaz en France

 

 

 

 

Une centrale à cycle combiné gaz en quelques chiffres

  • Puissance électrique unitaire moyenne : de l’ordre de 450 GW (suivant le constructeur)
  • Production annuelle moyenne : 2 200 à 2 500 GWh (demande annuelle de 450 000 foyers)
  • Rendement : de 58 à 61% (suivant le constructeur)