Le cycle combiné gaz - EdF

Collection Nos énergies ont de l’avenir
Le cycle
combiné gaz

« Comment concilier
la production d’électricité
et l’environnement ? »
« EDF est-elle
compétitive ? »
« 25 % de la population
mondiale consomme
près des 2/3 des
ressources d’énergie. »
PERFORMANCE
SÛRETÉ
MAÎTRISE DE L’ÉNERGIE
EDF, au cœur des grands enjeux
énergétiques, produit des énergies
en quantité suffi sante qui respectent
l’environnement et assurent au plus
grand nombre l’accès à l’électricité.
« La demande d’énergie
pourrait progresser de
60 % d’ici à 2030. »

EDF,
LEADER EUROPÉEN
DE LA PRODUCTION
D’ÉLECTRICITÉ
Le groupe EDF est présent sur les principaux
marchés européens de l’énergie :
au Royaume-Uni avec EDF Energy, en Italie
avec Edison et en France où EDF
est leader sur son marché.
Avec les énergies nucléaire, hydraulique,
thermique à fl amme et les autres énergies
renouvelables, EDF exploite un parc
de production d’électricité performant,
diversifi é et complémentaire.
PRODUCTION D’ÉLECTRICITÉ D’EDF
EN FRANCE CONTINENTALE EN 2011
* 26,8 TWh correspond à la production nette. Il s’agit de la production
brute de 33,7 TWh dont on déduit la consommation d’électricité
nécessaire au fonctionnement des stations de transfert d’énergie
par pompage (STEP), s’élèvant à 6,9 TWh en 2011.
Nucléaire
421,1 TWh
91,6 %
Hydraulique*
26,8 TWh
5,8 %
(10% en année d’hydraulicité normale)
Thermique
à fl amme
11,8 TWh
2,6 %
PUISSANCE INSTALLÉE
en France au 31 décembre 2011.
PRODUCTION NATIONALE**
ont été produits en 2011 par EDF en France.
** Ces valeurs correspondent à l’expression à une décimale de la somme
des valeurs précises, compte tenu des arrondis.
de la production électrique ne
produit pas d’émission de gaz
à effet de serre.
PARC FRANÇAIS
19 centrales
nucléaires
22 tranches
thermiques
à fl amme
13 turbines
à combustion et
435 centrales
hydrauliques
UNITÉS DE MESURE
• Le watt (W) est une unité de mesure
de puissance mécanique ou électrique.
• Le mégawattheure (MWh) correspond à la
production pendant 1 heure d’une installation
d’une puissance de 1 mégawatt (MW).
• 1 MW = 1 000 kilowatts (kW) = 1 million de watts.
• 1 térawattheure (TWh) correspond à
1 milliard de kWh.
2cycles
combinés
gaz

Le chantier CCG de Martigues en avril 2011

Photo de couverture :
Centrale thermique
de Martigues
(Bouches-du-Rhône)
04
Les nouveaux
cycles combinés
gaz d’EDF
06
Le fonction nement
du cycle combiné
gaz
08
L’environnement
mieux respecté
10
Le CCG,
un investissement
pour les
territoires
Création de la collection : Spécifi que
Conception-réalisation :
Crédits photos : Onoky/Photononstop,
Les Studios Artsystem, GE, Getty Images/DR,
Martigues Communication : François Deléna,
UTE Norte Fluminense, EDF/Philippe Eranian,
Xavier Gary, Patrick Martin,
Sébastien Millier, Stéphanie Têtu.
Illustration : Creative Syndicate.
Imprimeur : La Galiote-Prenant.
Imprimé sur papier écologique.
Le Cycle Combiné Gaz,
une technologie moderne
Les centrales thermiques permettent d’ajuster en
permanence production et consommation. Cette
fl exibilité, ajoutée à la facilité d’accès du combustible
(gaz ou charbon), fait que les centrales thermiques
à fl amme dominent la production d’électricité dans
le monde. Réactives, elles sont aussi plus respectueuses
de l’environnement grâce aux performances du cycle
combinés gaz (CCG).
Le groupe EDF renforce et modernise son parc avec
sept nouveaux cycles combinés gaz en France et en
Grande-Bretagne. En appui du parc nucléaire et
hydraulique, les centrales thermiques sont un élément
essentiel du mix-énergétique d’EDF.
www.edf.com

CCG de Blénod
LES NOUVEAUX CYCLES
COMBINÉS GAZ D’EDF
Le groupe EDF renforce et modernise ses capacités de production thermique avec sept
nouveaux cycles combinés gaz. En France, un CCG a été mis en service au dernier trimestre
2011 à Blénod-lès-Pont-à-Mousson, et deux à Martigues en 2012 et 2013, construits par
repowering. West Burton, dans le Nord de l’Angleterre bénéficiera également de trois
CCG en 2012 et 2013. Enfin, le Groupe a engagé la construction d’un CCG de dernière
génération à Bouchain dans le Nord, dont la mise en service est prévue en 2015.
Débutant par la phase de terrassement, précédant les travaux de génie civil, ces grands
chantiers s’achèveront sur des travaux électromécaniques. Grâce à une large expérience
acquise par le Groupe à l’international, les techniques de construction, le matériel et les
délais sont optimisés. Quatre ans suffisent avant la production des premiers kilowattheures.
04
REPOWERING
Cette opération est réalisée
à partir d’une turbine
à combustion et d’une
chaudière de récupération
neuves, du groupe
turboalternateur et de la
source froide des tranches
fi oul actuelles.

Une expérience
internationale
Le CIT intervient en France et à
l’international. Ses ingénieurs
ont acquis une expérience précieuse
à l’international dans la construction
et l’optimisation du fonctionnement
des CCG : Phu My au Vietnam,
Norte Fluminense au Brésil et Sloe
aux Pays-Bas. Des liens ont été noués
avec les équipes sur place, concrétisés
par des jumelages entre sites.
La gestion des pièces de rechange
ou encore la formation sont autant
de sujets qui font régulièrement l’objet
de partages entre exploitants actuels
et futurs.
West Burton
EDF y assure le rôle d’architecteensemblier
avec la construction de trois
CCG sous la responsabilité de son Centre
d’Ingénierie Thermique (CIT). EDF
Energy sera l’exploitant de ces centrales
d’une puissance totale de 1 311 MW
pour une mise en service en 2012-2013.
Projet de construction du CCG de Bouchain (Nord)
Blénod-lès-Pont-à-Mousson
Le Centre de Production Thermique (CPT)
de Blénod-lès-Pont-à-Mousson en Meurtheet-Moselle,
qui comporte trois tranches charbon de
250 MW chacune, accueille le premier CCG neuf d’EDF
en France (430 MW). À mi-distance entre Metz et Nancy,
le site est idéal pour l’installation d’un CCG : des
infrastructures déjà existantes et une proximité avec les
réseaux de gaz et d’électricité facilitent le raccordement.
Mis en service en 2011 et conçu pour fonctionner 25 ans
environ, le CCG continuera de produire l’électricité
nécessaire à l’alimentation de la région, notamment
après l’arrêt des trois tranches charbon.
Martigues
La centrale thermique de Martigues,
dans les Bouches-du-Rhône,
implantée au bord de la
Méditerranée, fait l’objet d’un
repowering visant à transformer
l’actuelle centrale fi oul en deux cycles
combinés de 465 MW chacun,
fonctionnant au gaz naturel.
La région Provence-Alpes-Côte d’Azur,
défi citaire en moyens de production,
bénéfi ciera d’ici 2012 et 2013 d’une
installation moderne plus propre,
plus puissante et plus performante.
LE SAVIEZ-VOUS ?
Les CCG sont des moyens de
production particulièrement
fl exibles, s’adaptant à la
demande. Capables de produire
de l’électricité en moins d’une
heure, ils répondent aux
fl uctuations des besoins
en électricité.
05

LE FONCTIONNEMENT
DU CYCLE COMBINÉ GAZ
Une centrale de production à cycle combiné au gaz naturel est composée d’une turbine à
combustion (TAC) et d’une turbine à vapeur (TAV), chacune équipée de son propre alternateur.
• Fonctionnement d’une TAC
Une turbine à combustion fonctionne sur le principe d’un réacteur d’avion, auquel on aurait
ajouté un alternateur. L’air est tout d’abord fortement comprimé. Puis, dans la chambre de
combustion, le combustible est injecté à l’air comprimé. En s’enfl ammant, il produit l’énergie
nécessaire pour faire tourner la turbine, qui entraîne alors l’alternateur producteur d’électricité.
• Fonctionnement d’une TAV
Les gaz de combustion chauds produits dans le circuit de la TAC servent à produire de la
vapeur à travers une chaudière de récupération qui met en rotation une turbine (TAV)
et fait tourner un deuxième alternateur.
• Le cycle combiné gaz
Ainsi, dans un cycle combiné gaz, avec la même quantité de combustible, il y a une double
production d’électricité – celle de la TAC et celle de la TAV – et donc un rendement beaucoup
plus important.
06
DÉFINITION
Alternateur :
machine rotative
convertissant en
énergie électrique
l’énergie mécanique
fournie par un
moteur.

Fonctionnement d’un cycle
combiné gaz
➊ Un compresseur
met en pression et
en température l’air
de combustion.
➋ Le combustible gaz
s’enfl amme à son
contact (température
de l’ordre de 1 300
à 1 500 °C).
➌ Les gaz
d’échappement issus
de la combustion se
détendent et font
tourner la turbine.
➍ Cette turbine
entraîne un alternateur
qui génère de
l’électricité.
➎ Dans la chaudière,
au contact des gaz
d’échappement très
chauds (température
entre 550 à 650 °C),
l’eau du circuit 1 est
transformée en vapeur.
➏ Cette vapeur fait
tourner une turbine
à vapeur qui entraîne
un alternateur générant
de l’électricité.
➐ La vapeur est
transformée en eau
dans le condenseur
par un circuit 2 de
refroidissement (eau
naturelle du fl euve et/
ou circuit d’air forcé).
➑ L’eau du condenseur
est réinjectée dans
le circuit secondaire,
le cycle eau-vapeur
recommence (retour
à l’étape ➎).
➑ Les deux alternateurs
débitent sur les lignes
225 000 volts ou
400 000 volts du réseau
national.
07

L’ENVIRONNEMENT
MIEUX RESPECTÉ
Tout en offrant la souplesse dont ont aujourd’hui besoin les opérateurs pour
répondre à la demande, les CCG sont plus respectueux de l’environnement.
En raison du combustible utilisé, le gaz naturel, et du très bon rendement,
un CCG permet de réduire de moitié la quantité de CO 2 par kWh produit
par rapport à une centrale à charbon. Au total, une centrale CCG émettra
moins de 400 g de CO 2 par kWh.
Le CCG émet aussi trois fois moins d’oxyde d’azote (NO x) pour une même
puissance. Les CCG de Blénod, Martigues et West Burton allient ainsi
performance industrielle et respect de l’environnement.
08
À savoir
En dix ans, EDF a réduit
de près de 50 %
les émissions
atmosphériques
de son parc thermique
à fl amme.

Le saviez-vous ?
Préserver la biodiversité,
une priorité pour EDF
À Martigues, sous l’étroite surveillance d’une
association spécialisée, l’Ophrys aurélien, une
orchidée sauvage, s’épanouit sur des terrains classés,
offerts par EDF au Conservatoire Régional des
Espaces Naturels.
À West Burton, EDF Energy a sanctuarisé des espaces
d’habitation pour le triton crêté, reptile protégé
pouvant atteindre une longueur de 18 cm. Le site
veille à la qualité de ces nouvelles aires de vie
et de reproduction.
La Direction régionale de l’environnement,
de l’aménagement et du logement (DREAL) exerce
un contrôle rigoureux sur les dispositions prises par
les centrales thermiques pour réduire les rejets
de polluants dans l’air et dans l’eau, ou valoriser
les déchets. Les ingénieurs environnement, intégrés
aux équipes sur site, analysent la qualité de l’eau,
de l’air ou des sols et surveillent le développement
de la faune et de la fl ore.
C’est le nombre de
gramme de dioxyde
de soufre que les
CCG émettront dans
l’atmosphère.
09

LE CCG, UN INVESTISSEMENT
POUR LES TERRITOIRES
Les nouveaux CCG contribuent au dynamisme des territoires où ils sont installés.
Ils permettent d’assurer leur sécurité énergétique et génèrent de l’activité économique.
La phase de construction mobilise des investissements importants et des compétences
spécialisées (ingénieurs, techniciens, ouvriers) irriguent les territoires.
Les entreprises locales bénéficient de cette ressource avec des contrats de prestations
diverses. Prévus pour fonctionner 25 ans, les CCG pérennisent l’activité durant toute
la période d’exploitation (activité de maintenance, d’entretien, de gardiennage…),
et représentent un investissement pour l’avenir.
10

ZOOM SUR…
Les métiers déployés sur les CCG
Le pilote de centrale à cycle combiné gaz
Ayant bénéfi cié d’une formation sur
simulateur, l’opérateur vérifi e et analyse
la température et la pression de
la centrale, en contrôlant les voyants
de son pupitre. Il analyse également
les informations fournies par
les techniciens d’exploitation et
coordonne l’intervention des équipes
de maintenance.
Le technicien de maintenance
Le technicien de maintenance prépare
la procédure d’intervention et l’outillage
afférent. Il démonte le matériel et réalise
les mesures, observe et interprète les
résultats, afi n de réparer ou de changer
une pièce dont il contrôle le bon
fonctionnement après son intervention.
Chiffres clés
West Burton
• 1 500 personnes sur le chantier
en période de pointe
• 1 311 MW de puissance installée,
soit la consommation d’une ville
de 2 millions d’habitants
Martigues
• 400 personnes sur le chantier
en période de pointe
• 50 emplois pérennisés
• 930 MW de puissance installée,
dont 120 MW de puissance
supplémentaire pour
la région PACA
Bouchain
• 600 personnes sur le chantier
• 35 entreprises sur site
• 510 MW de puissance installée
Objectif zéro accident
En période de construction comme
en période d’exploitation, la
sécurité est garantie grâce à une
analyse de risques approfondie,
la formation des intervenants…
La sécurité est la priorité d’EDF.
11

EDF
Cap Ampère – 1, place Pleyel
93282 Saint-Denis Cedex
Siège social : 22-30, avenue de Wagram, 75008 Paris
SA au capital de 924 433 331 euros
RCS Paris 552 081 317
www.edf.com
Réf. : E NE015-2012
Liverpool
Cardiff
Quimper
G G G
West Burton
Londres
Rennes
Cherbourg
Nantes
Bordeaux
CENTRALES CYCLE COMBINÉ GAZ
Tours
Toulouse
Orléans
Paris
Bourges
Lille
Bouchain
Amiens
G
Limoges
Clermont-Ferrand
Montpellier
Reims
Nîmes
Lyon
Grenoble
Blénod
G
Besançon
G G
Martigues
Marseille
G
G
Blénod Strasbourg
Mulhouse
Nice
Cycle combiné gaz
en construction
Cycle combiné gaz
en service
Direction Production Ingénierie Le groupe EDF est certifi é ISO 14001 Septembre 2012