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Production d

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Production d nergie lectrique Repris de H. BUYSE Fili res de production d nergie lectrique Fili res de production d nergie lectrique Fili re ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Production d


1
Production d énergie électrique
ELEC 2753 Electrotechnique
  • Repris de H. BUYSE

2
Filières de production d énergie électrique
3
Doc. Electrabel
4
Doc. Electrabel
5
Doc. Electrabel
6
Doc. Electrabel
7
Filières de production d énergie électrique
  • Filière Hydraulique
  • Types d installations hydrauliques
  • Centrales de pompage
  • Filière thermique à combustibles fossiles
  • Thermique classique
  • Combinaison Turbine à Gaz, Vapeur (TGV)
  • Filière nucléaire
  • Filières nouvelles
  • Convertisseurs éoliens
  • Convertisseurs directs chaleur-électricité
  • Piles à combustible
  • Convertisseurs photovoltaïques

8
Production d énergie électrique en Belgique
Doc. FPE
9
Principe de base d une installation hydraulique
Q étant le débit en m3/sec et h la hauteur de
dénivellation en m, on a Puissance mécanique
brute Pm 1000 Q.h kg(m/sec) 9.81 Q.h (kW)
Puissance électrique nette Pe 9.81 ?T ?G
Q.h kW Rendement de la turbine hydraulique
?T 0.850.92 Rendement du générateur
électrique ?G 0.9..0.97
Centrale de basse chute h? 30 m Turbine à
réaction à pales orientables (Kaplan). pas de
possibilité d accumulation (au fil de
l eau). Centrale de chute moyenne 30 m ? h ?
300 m Turbines à réaction à pales fixes
(Francis). accumulation journalière ou
hebdomadaire (si turbine réversible ou pompes
séparées) Centrale de haute chute h ?
300m Turbines à action (Pelton)(non
réversibles). accumulation saisonnière si
descente en plusieurs étages avec turbines
réversibles ou pompes.
10
Performances des turbines hydrauliques de moyenne
puissance
1000
Kaplan
Q

15 MW
30 MW
30 MW
10 MW
15 MW
10 MW
5 MW
5 MW
Francis
(m
3
/sec)
2 MW
2 MW
100
Pelton
1 MW
1 MW
500 kW
500 kW
10
1
0.1
h
1

10

100
(m )

1000
11
Groupe de basse chute à turbine Kaplan
Doc. ACEC
12
Groupes Kaplan à axe vertical
Groupe à trois paliers
Groupe à deux
paliers
Excitatrice Alternateur Palier Volute Roue
Kaplan
Excitatrice Alternateur Palier Volute Roue
Kaplan
Excitatrice Alternateur Palier Bâche spirale
Bâche spirale
Doc. ACEC
13
Groupe bulbe Kaplan
Centrale d Ampsin-Neuville (6 groupes)
turbine Kaplan à axe oblique
Groupe bulbe
Caractéristiques (par groupe) PM 14.5 MW Q
300 m3/sec N 125 tr/min h 10 m
Doc. ACEC
14
Turbine Francis (Inga 2)
Caractéristiques PM 62.5 MW Q 300 m3/sec N
107.1 tr/min h min 51.2 m h max 62.5 m
Arbre Palier Aubes directrices Roue motrice
Doc. ACEC
15
Turbine Pelton à axe vertical
Injecteur
Roue Pelton
Vanne sphérique
16
Profil en long de l installation de Coo I
Doc. ACEC
17
Centrale de pompage de Coo
Excitatrice A Alternateur B
Turbine- pompe C Vanne sphérique D Vanne
aval
Doc. ACEC
18
Installations hydro-électriques en Belgique
Doc. Electrabel
19
Schéma d un groupe thermique classique
Doc. Electrabel
20
Groupe thermique classique
Doc. Electrabel
21
Centrale thermique classique
Doc. Electrabel
22
Groupe turbo-alternateur (4 pôles)
Doc. Alstom
23
Turbo-alternateur
Puissance 500 MW, conducteurs creux refroidis à
l hydrogène
Palier Balais Bagues Rotor Stator
Inducteur Induit Palier
Doc. ACEC
24
Centrales thermiques classiques en Belgique
Doc. Electrabel
25
Schéma d un groupe TGV
Doc. Electrabel
26
Centrale Turbine Gaz Vapeur
Doc. Electrabel
27
Groupe nucléaire à eau pressurisée (PWR)
Doc. Electrabel
28
Centrale nucléaire
Doc. Electrabel
29
Réacteur nucléaire (Doel 2)
Doc. ACEC
30
Générateur éolien
alternateur
ventilation
entraînement
aile
pignon
dorientation
frein à disque
roulement du rotor
pylône
Doc. Electrabel
31
Installations éoliennes en Belgique
Doc. Electrabel
32
Convertisseurs directs
Générateur thermo-électrique
Générateur thermo-ionique
33
Parc de production électrique belge I (1998)
Doc. Electrabel
34
Parc de production électrique belge II (1998)
Doc Electrabel
35
Energies renouvelables en Belgique (1999)
Doc Electrabel
36
Parc de production belge I (1999)
Doc. Electrabel
37
Parc de production belge II (1999)
Doc. Electrabel
38
Diagramme de la charge quotidienne (1997)
12000
8000
4000
0
Doc. Electrabel
39
Diagramme annuel de la charge (1997)
MW
12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
semaine
52
31
Doc. Electrabel
40
Coût annuel de production unité de base et unité
de pointe
EUR / an
unité de base
unité de pointe
0
0
heures par an
Pour une comparaison plus complète, distinguer,
outre les frais fixes, les coûts de mise en
route, maintien en fonctionnement et le coût
marginal de lénergie produite.
41
Production quotidienne d électricité (1997)
hydraulique classique TGV nucléaire
cogénération
MW
12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
6 12 18 24
heures
0
Doc. Electrabel
42
Parc de production par tranche dâge (1999)
charbon pétrole et gaz nucléaire hydraulique
années
gt35 30-34 25-29 20-24 15-19 10-14 05-09 lt4
MW
Doc. Electrabel
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