Les centrales à gaz à cycle combiné sont un type de centrale à gaz naturel utilisé pour produire de l’électricité, composé d’une centrale à gaz à cycle simple en combinaison avec un second moteur à vapeur qui utilise le cycle de Rankine. Les gaz d’échappement chauds de la turbine à gaz initiale sont envoyés vers le moteur à vapeur, et la chaleur qu’ils dégagent est utilisée pour générer de la vapeur. Cette vapeur peut ensuite se détendre dans une autre turbine, générant encore plus d’électricité et augmentant le rendement global de la centrale. Le rendement de ces centrales peut atteindre 55 %, mais les délais de mise en service sont généralement plus longs que ceux des centrales au gaz naturel à cycle simple. Le cycle combiné a généralement un coût plus élevé. L’EIA a estimé que pour une centrale à cycle simple, le coût est d’environ 389 $ US/kW, alors que les centrales à cycle combiné sont de 500 à 550 $ US/kW.
Fonctionnement
La première partie de la centrale fonctionne à l’aide d’une turbine à gaz et les détails peuvent être explorés sur sa page ici. Essentiellement, elle fonctionne en comprimant de l’air, en injectant du carburant et en allumant le mélange, qui se dilate à travers la turbine en la faisant tourner. Cette turbine est reliée à un générateur, qui produit ensuite de l’électricité. Ce processus crée des gaz d’échappement chauds, qui sont généralement évacués dans une centrale à cycle simple (libérant de la chaleur résiduelle).
Les gaz d’échappement sont amenés à s’écouler vers l’unité suivante, appelée générateur de vapeur à récupération de chaleur (HRSG). Le HRSG est essentiellement un échangeur de chaleur, dans lequel la chaleur des gaz chauds est utilisée pour faire bouillir de l’eau préchauffée en vapeur. La vapeur se détend ensuite dans une turbine, produisant de l’électricité. Une fois que la vapeur est passée, elle se condense et est recyclée à travers.
Une courte vidéo de la Tennessee Valley Authority visualisant le processus peut être vue ci-dessous :
Pour plus de lecture
- Centrale à gaz à cycle simple
- Turbine à gaz
- Cogénération
- Vapeur
- Échangeur de chaleur
- Ou explorer une page aléatoire
- Wikimedia Commons , Disponible : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fd/Shazand_Combined-cycle_power_plant.JPG
- IESO, Gaz naturel – Production à cycle simple/combiné , Disponible : http://www.powerauthority.on.ca/current-electricity-contracts/sc-cc
- Paul Breeze. (2005) Technologies de production d’électricité , Disponible : https://books.google.co.uk/books?id=D9qSDgTbRZoC&pg=PA59&dq=%22Simple+cycle+combustion+turbine%22&hl=en&sa=X&ei=8A4sUYaND4vA9QSSqIDIDw#v=onepage&q=%22Simple%20cycle%20combustion%20turbine%22&f=false
- Wartsila, Centrale à cycle combiné pour la production d’électricité : Introduction , Disponible : http://www.wartsila.com/power-plants/learning-center/technical-comparisons/combined-cycle-plant-for-power-generation-introduction
- Tiré de ‘http://www.tva.gov/power/comb_cycle_video.htm’, consulté le 12 juin 2015. Cette vidéo est utilisée sous licence creative commons trouvée ici : https://en.wikipedia.org/wiki/File:Combined_cycle_animation.ogv (consulté le 12 juin 2015 également).