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Configurations envisageables
Centrale à cycle combiné - Théorie, performances, modularité
BE8905 v1 Article de référence

Configurations envisageables
Centrale à cycle combiné - Théorie, performances, modularité

Auteur(s) : Jean-Marie MONTEIL

Date de publication : 10 oct. 2003 | Read in English

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1 - Définition

2 - Approche théorique

3 - Évolution des performances

4 - Configurations envisageables

Sommaire

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RÉSUMÉ

Cet article présente sous un aspect théorique les centrales à cycle combiné, en détaillant la spécificité de l’association de deux cycles thermodynamiques. Les évolutions sur les turbines à combustion permettent un gain de rendement et une augmentation de capacité qui ont remis ces équipements au goût du jour. L'article se termine sur une présentation des configurations possibles, avec des considérations techniques et économiques. 

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Auteur(s)

  • Jean-Marie MONTEIL : Ingénieur de l’école EDF-GDF - Ingénieur DPE - grade de Mastère - Ingénieur au Service études et projets thermiques et nucléaires

INTRODUCTION

Cet article ne présente pas une installation de centrale à cycle combiné en particulier, mais propose une découverte générale de cette filière de production d’énergie. Après quelques définitions, les aspects théoriques sont abordés afin de présenter la spécificité de l’association de deux cycles thermodynamiques (cycle de Joule et de Hirn). Le concept de centrale à cycle combiné n’est pas nouveau, mais les développements récents en matière de turbine à combustion ont généré des gains de rendement et des augmentations de puissance unitaire qui ont suscité des regains d’intérêt pour cette filière. Les précisions nécessaires à la compréhension de ces évolutions sont ensuite présentées notamment sur les plans de la théorie, de la technologie et de l’environnement. L’engouement pour ces installations peut également s’expliquer par leur aspect modulaire, c’est pourquoi les différentes configurations envisageables sont enfin abordées, ainsi que les critères de choix et d’insertion dans un parc d’exploitation. Les critères économiques, sur lesquels se fondent les choix en matière d’investissement au niveau d’un pays, sont aussi détaillés.

Nota :

L’étude complète du sujet comprend les articles :

— BE 8 905 « Centrale à cycle combiné. Théorie, performances, modularité » (le présent article);

« Centrale à cycle combiné. Composants potentiels » ;

« Centrale à cycle combiné. Fonctionnement, exploitation, exemple ».

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-be8905

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4. Configurations envisageables

4.1 Critères de choix

Lorsqu’un gouvernement décide de la réalisation de moyens de production d’énergie, il ne le fait pas uniquement en fonction de l’excellence technique d’une filière. D’autres critères d’enjeu national interviennent pour la constitution d’un parc de production. Ce sont par exemple :

  • la volonté ou non d’assurer l’indépendance énergétique du pays ;

  • les réserves propres en énergies primaires (pétrole, gaz, uranium, charbon, hydraulique…) ;

  • les coûts d’investissement ;

  • la législation environnementale en vigueur dans le pays ;

  • la maîtrise technique de la filière (conception, exploitation, maintenance, démantèlement) ;

  • l’équilibrage du parc en fonction des besoins horosai- sonniers ;

  • les coûts de production respectifs de chaque filière ;

  • l’ingérence de l’État dans la planification d’un parc de production sur le long ou le moyen terme.

L’ensemble de ces critères fait l’objet d’appréciations de la part du ministère de l’Énergie de chaque gouvernement.

Exemple

pour la France, la Direction du Gaz, de l’Électricité et du Charbon (DIGEC) établit périodiquement les « coûts de référence » de la production électrique. Cette direction dépend elle-même de la Direction générale de l’Énergie et des Matières Premières. Les conclusions des études de la DIGEC  servent de référence pour l’organisation du parc de production français que ce soit le parc de moyens centralisés, ou le parc de moyens décentralisés.

Les évaluations sont propres à chaque pays et celles qui suivent sont extraites des études de la DIGEC ...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - COLISOMO (D.) -   Combined cycles which improved efficiency.  -  Mechanical technology incorporated. Latham New York.

  • (2) - HARMEL (L.) -   Cycles combinés à haut rendement. Les équipements de la partie vapeur.  -  Revue M Tijdschrift, vol. 24, no 4.

  • (3) - PAREN (J.), PARIETTI (C.) -   *  -  Centrales à cycles combinés VEGA 109F. 3 pressions resurchauffe. Revue technique GEC ALSTOM no 4 (1991).

  • (4) - LALLEMAND (A. & M.) -   Thermodynamique générale.  -  INSA Lyon, Département de génie énergétique, 3e année (1991).

  • (5) - VIVIER (L.) -   Turbines à vapeur et à gaz.  -  Édition Albin Michel.

  • (6) -   Les actions d’EDF pour l’environnement.  -  VERT Électrique hors série, no 1, oct. 1998.

  • ...
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