Production électrique thermique conventionnelle : Brûler du combustible pour faire tourner des turbines
Le cycle de Rankine à l'échelle du réseau
La production thermique conventionnelle brûle charbon, gaz naturel ou fioul pour produire de la vapeur, entraîner une turbine et faire tourner un générateur synchrone. Elle fournit encore ~60 % de l'électricité mondiale.
Types de centrales & rendements
| Combustible | Cycle typique | Rendement net (PCI) | Intensité CO₂ (kg/MWh) |
|---|---|---|---|
| Charbon sous-critique | Vapeur (540 °C / 17 MPa) | 33–37 % | 900–1 000 |
| Charbon supercritique | Vapeur (600 °C / 25 MPa) | 40–44 % | 750–850 |
| Charbon ultra-supercritique | Vapeur (620 °C / 27 MPa) | 44–48 % | 700–780 |
| Cycle combiné gaz (CCG) | Turbine gaz (1 400 °C) + VRC + turbine vapeur | 55–63 % | 340–400 |
| Fioul vapeur | Similaire charbon | 35–40 % | 650–750 |
Sous-systèmes clés
- Chaudière / VRC : Parois tubulées, surchauffeurs, réchauffeurs, économiseurs.
- Turbine : Corps HP/IP/BP ; aubes impulse/réaction ; 3 000/3 600 tr/min.
- Générateur : 2 pôles (3 600 tr/min) ou 4 pôles (1 800 tr/min) rotor saillant/cylindrique.
- Condenseur : Vide (0,03–0,1 bar) via eau de refroidissement / air.
- Traitement fumées : SCR (NOx), FGD (SO₂), électrofiltres/sacs (PM), capture carbone (pilote).
Rôle stratégique dans la transition
- Disponibilité (dispatchability) : Rampe 3–5 %/min ; fournit inertie, soutien tension, démarrage à froid (black-start).
- Fermage capacité : Soutient renouvelables variables ; stockage saisonnier via stocks combustible.
- Reconversion : Charbon→gaz, co-combustion biomasse, mélange ammoniac/hydrogène, capture post-combustion.
Perspectives
Sortie charbon OCDE d'ici 2030 ; pic gaz milieu 2030. Actifs thermiques restants tourneront moins d'heures à rendement plus élevé avec gestion carbone.