Les centrales utilisent-elles la chaleur pour produire l'électricité ? La majorité thermique
Oui — ~80–85 % de la production mondiale est thermique
La grande majorité des centrales convertissent chaleur → mécanique → électrique via un cycle thermodynamique.
Le cycle thermique universel
- Source chaleur : Combustion (charbon, gaz, pétrole), fission nucléaire, solaire concentré, géothermie, biomasse.
- Chauffage fluide caloporteur : Eau → vapeur haute pression (Rankine) ou air turbine gaz (Brayton) ou CO₂ supercritique.
- Détente : Vapeur/gaz fait tourner turbine → puissance mécanique arbre.
- Génération : Alternateur synchrone → énergie électrique.
- Condensation/Échappement : Cycle se referme.
Principaux types thermiques
| Type | Source chaleur | Cycle | Rendement η typique |
|---|---|---|---|
| Charbon/Vapeur | Charbon pulvérisé | Rankine sous/super/ultra-supercritique | 33–47 % |
| CCGT (Gaz) | Gaz naturel | Brayton + Rankine (cycle combiné) | 55–63 % |
| Nucléaire (REP/REB) | Fission U-235 | Rankine (vapeur temp. plus basse) | 33–37 % |
| Solaire thermodynamique (CSP) | Soleil (miroirs) | Rankine ou Brayton | 35–45 % |
| Géothermie | Chaleur Terre | Rankine binaire/flash | 10–23 % |
Exceptions non thermiques (Conversion directe)
- Hydroélectrique : Potentielle → cinétique → mécanique (pas chaleur).
- Éolien : Cinétique → mécanique.
- Solaire PV : Photon → électron (quantique, pas machine thermique).
- Piles à combustible : Chimique → électrique (électrochimique, pas thermique).
- Marémotrice/Houlomotrice : Mécanique → électrique.
Les centrales thermiques dominent car combustibles fossiles/nucléaires sont énergétiquement denses, pilotables, et infrastructures matures. La transition énergétique déplace le mix vers renouvelables à conversion directe.