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La société moderne ne peut fonctionner sans un système électrique fiable. Nous avons besoin d’énergie pour toutes nos activités, et nous utilisons cette énergie sous diverses formes telles que thermique, électrique, mécanique, etc. Cependant, l’énergie électrique peut être considérée comme la plus importante d’entre elles puisque nous pouvons la produire, la transmettre, la distribuer, la convertir et l’utiliser efficacement et économiquement.
L’aspect générationnel est à la pointe de la chaîne et il est réalisé à l’aide de centrales électriques. Un ensemble d’équipements utilisés pour produire de l’électricité en grande quantité (habituellement des centaines – des milliers de MW) est appelé une centrale électrique ou une centrale électrique. Une telle centrale transformera une forme d’énergie (nucléaire, thermique, hydraulique, solaire, etc.) en énergie électrique.
Sur la base de cette forme de conversion d’énergie, les centrales électriques sont classées de la manière suivante :
- Centrale thermique (centrale à vapeur)
- Centrale hydroélectrique
- Centrale nucléaire
Mais aussi :
- Centrale solaire
- Centrale éolienne
- Centrale marémotrice
- Centrale géothermique
- Centrale diesel
Cependant, ils ne représentent qu’une petite partie du système mondial en termes de capacité et d’utilisation.
Chacune de ces centrales à ses propres caractéristiques, exigences, avantages et inconvénients. Ils peuvent être comparés sur la base de plusieurs paramètres. Les points saillants sont indiqués ci-dessous :
Centrale thermique
- Principe de fonctionnement : elle fonctionne sur le Cycle de Rankine Modifié.
- Emplacement : elle est située sur un site où le charbon, l’eau et les installations de transport sont facilement accessibles. Il est situé à proximité des centres de charge.
- Besoin d’espace : Besoin d’un grand espace en raison du stockage du charbon, turbine, chaudière et autres auxiliaires.
- Efficacité : L’efficacité globale est inférieure à celle des autres usines. (30%-32%)
- Carburant utilisé : Charbon (principalement) ou pétrole.
- Disponibilité du combustible : Les réserves de charbon sont présentes dans le monde entier. Toutefois, le charbon n’est pas renouvelable et est limité.
- Coût de l’essence : Élevé. Le charbon est lourd et doit être transporté à l’usine.
- Coût initial de l’installation : Inférieur à celui des centrales hydroélectriques et nucléaires.
- Coûts d’exploitation : Supérieur aux centrales hydroélectriques et nucléaires.
- Coûts d’entretien : Élevé. On a besoin d’ingénieurs et de personnel qualifiés.
- Coûts de transport et de distribution : Faible. Il est généralement situé à proximité des centres de charge.
Durée de vie : 30 – 40 ans.
Centrale hydroélectrique
- Principe de fonctionnement : L’énergie potentielle de l’eau est convertie en énergie cinétique et utilisée pour faire tourner une turbine.
- Emplacement : Situé là où une grande quantité d’eau peut être recueillie facilement dans un réservoir par la construction d’un barrage. Habituellement dans une région vallonnée à haute altitude.
- Besoin d’espace : Très grand espace requis. Un barrage est énorme.
- Efficacité : Jusqu’à 85 % à 90 %.
- Carburant utilisé : Eau
- Disponibilité du carburant : La disponibilité de l’eau n’est pas fiable car elle dépend des conditions météorologiques (précipitations).
- Coût du carburant : L’eau est gratuite.
- Coût initial de l’installation : Très élevé. La construction d’un barrage et d’un réservoir coûte cher.
- Coûts d’exploitation : Zéro, parce qu’aucun carburant n’est nécessaire.
- Coûts d’entretien : Faible.
- Coûts de transport et de distribution : élevés. Il est situé dans des régions éloignées, loin des centres de charge.
Durée de vie : Grand (50 à 100 ans.)
Centrale nucléaire
- Principe de fonctionnement : Fission thermonucléaire.
- Emplacement : Situé loin des zones densément peuplées.
- Besoin d’espace : Nécessite un minimum d’espace par rapport à d’autres installations de même capacité.
- Efficacité : Supérieur à celui de la centrale thermique. Environ 55 % environ
- Carburant utilisé : Uranium (U235) et autres métaux radioactifs.
- Disponibilité du combustible : Les dépôts de combustible nucléaire sont présents dans le monde entier. De plus, l’uranium peut être extrait de l’eau de mer, mais c’est un processus compliqué et complexe.
- Coût du carburant : Le carburant (uranium) lui-même n’est pas trop coûteux. Cependant, si l’on utilise de l’uranium enrichi, le coût du combustible augmente considérablement. Une petite quantité de carburant est utilisée, donc les coûts de transport sont moindres.
- Coûts d’exploitation : Faible consommation de carburant, donc faible coût d’exploitation.
- Coûts d’entretien : Très élevé. Il faut du personnel qualifié.
- Coûts de transport et de distribution : Assez bas. De telles installations peuvent être situées à proximité des centres de charge.
- Puissance de démarrage : 7 % à 10 % de la capacité de l’unité.
Durée de vie : 40 à 60 ans
