Fonctionnement d'une centrale à gaz à cycle combiné CCGT (©Connaissance des Énergies)
Une centrale à gaz à cycle combiné utilise à la fois une turbine à gaz et une turbine à vapeur pour produire de l'électricité, récupérant la chaleur résiduelle de la première pour alimenter la seconde, ce qui améliore l'efficacité globale. Une centrale classique (souvent au charbon ou au gaz) utilise uniquement une turbine à vapeur, sans réutiliser la chaleur résiduelle, ce qui la rend moins efficace.
Leur objectif est de produire de l'électricité, à partir d'énergie fossile. Les centrales électriques offrent une production flexible et réactive, capable de s'adapter rapidement aux variations de la demande énergétique. Quand elles fonctionnent au gaz, elles émettent moins de CO2 que les centrales au charbon.
Centrale à gaz classique
Les centrales thermiques classiques, dites CGT pour Combustion Gas Turbine en anglais, ont un rôle déterminant dans la plupart des mix énergétiques européens, notamment lors des pics de consommation hivernaux.
Dans ces centrales, une turbine à combustion classique utilise le pouvoir calorifique de ressources fossiles pour transformer de la chaleur en électricité au moyen d’un turbo-alternateur. Le combustible, mélangé à de l’air sous pression est brûlé dans la chambre de combustion, provoquant ainsi une brusque augmentation de la température et de la pression des gaz brûlés. Ces gaz se détendent ensuite dans les aubes d’une turbine, en rotation autour du même arbre que l’alternateur, qui va générer de l’électricité. En sortie de turbine, les gaz encore chauds sont évacués dans l’atmosphère.
Schéma de fonctionnement d'une centrale thermique classique CGT.
Les centrales à gaz à cycle combiné
Les centrales à cycle combiné permettent de mettre à profit l’énergie résiduelle de ces gaz chauds qui vont céder leur chaleur dans un échangeur pour faire bouillir le fluide d’un second cycle thermodynamique. La vapeur ainsi obtenue entrainera à son tour une deuxième turbine génératrice d’électricité.
Schéma de fonctionnement d'une centrale à gaz à cycle combiné CCGT
Intérêt des centrales à gaz à cycle combiné
L’intérêt de ces centrales, dites CCGT pour Combine Cycle Gas Turbine en anglais, est ainsi double : le rendement est fortement amélioré (jusqu’à 70% contre 35% pour une turbine à gaz seule) et les émissions polluantes s’en trouvent fortement réduites (jusqu’à 50% d’émissions polluantes en moins pour la même quantité d’électricité fournie).
La part de ce moyen de production dans le mix énergétique français est encore limitée, mais en forte croissance, à l’image des nombreux projets actuellement en développement sur le territoire (sites de Bayet en Auvergne avec ALPIQ, de Saint-Avold en Moselle avec E.ON, de Engie en Loire-Atlantique, etc.).
