Centrales électriques au charbon, euh. À quoi ressemble une centrale électrique au charbon moderne ?

23.09.2019

Centrale à turbine à vapeur avec générateur électrique

Une turbine à vapeur typique contient deux groupes de pales. La vapeur à haute pression provenant directement de la chaudière pénètre dans le chemin d'écoulement de la turbine et fait tourner les roues avec le premier groupe de pales. La vapeur est ensuite chauffée dans le surchauffeur et entre à nouveau dans le circuit d'écoulement de la turbine pour faire tourner les turbines dotées d'un deuxième groupe de pales, qui fonctionnent à une pression de vapeur inférieure.

Vue en coupe

Un générateur typique de centrale thermique (CHP) est entraîné directement par une turbine à vapeur, qui tourne à 3 000 tours par minute. Dans les générateurs de ce type, l’aimant, également appelé rotor, tourne, mais les enroulements (stator) sont fixes. Le système de refroidissement empêche la surchauffe du générateur.

Production d'électricité à l'aide de vapeur

Dans une centrale thermique, le combustible brûle dans une chaudière, produisant une flamme à haute température. L'eau traverse les tubes à travers la flamme, est chauffée et se transforme en vapeur à haute pression. La vapeur fait tourner la turbine, produisant énergie mécanique, que le générateur convertit en électricité. Après avoir quitté la turbine, la vapeur entre dans le condenseur, où elle lave les tubes à l'eau froide. eau courante, et par conséquent redevient liquide.

Chaudière fioul, charbon ou gaz

A l'intérieur de la chaudière

La chaudière est remplie de tubes aux courbes complexes à travers lesquels passe l’eau chauffée. La configuration complexe des tubes permet d'augmenter considérablement la quantité de chaleur transférée à l'eau et ainsi de produire beaucoup plus de vapeur.

Carburant, eau froide et air - c'est ce qu'il consomme centrale thermique. Ce qu'il produit, c'est de la cendre, de l'eau chaude, de la fumée et de l'électricité.

Les centrales thermiques fonctionnent sur différents types carburant.

Dans la voie du milieu Union soviétique De nombreuses centrales électriques fonctionnent avec du combustible local : la tourbe. Il est brûlé dans les fours des chaudières à vapeur sous forme de morceaux sur des grilles mobiles ou sous forme de copeaux de tourbe - tourbe broyée - dans les fours des mines ou des fours du système d'ingénierie. Cherchneva.

La tourbe broyée est obtenue en éliminant les petits copeaux et miettes de la masse de tourbe à l'aide de tambours dentés - couteaux. Ensuite, cette miette est séchée.

Brûler de la tourbe moulue forme pure est resté longtemps un problème non résolu, jusqu'à ce que, dans notre URSS, l'ingénieur Shershnev conçoive un foyer dans lequel la tourbe broyée est brûlée en suspension. La tourbe moulue est soufflée dans la chambre de combustion par voie aérienne. Les grosses particules non brûlées tombent, mais sont à nouveau captées par un fort courant d'air et restent ainsi en suspension dans la chambre de combustion jusqu'à la combustion complète.

En 1931, la première centrale électrique au monde a été lancée en URSS, brûlant de la tourbe broyée dans de tels fours. Il s'agit de la centrale électrique régionale de Briansk.

Plus tard, les fours des mines ont été conçus pour brûler de la tourbe broyée. Dans les broyeurs à axe, la tourbe broyée est séchée, broyée, mélangée à l'air et, sous forme de très petites particules séchées, entre dans le four où elle brûle.

Dans les régions pétrolières de l'URSS, il existe également des centrales électriques fonctionnant au combustible liquide - le fioul (déchets issus de la distillation du pétrole). Les centrales électriques situées à proximité des usines métallurgiques consomment du gaz de haut fourneau et du gaz de cokerie comme combustible. Avec la découverte de gisements de gaz naturel, certaines centrales électriques ont commencé à utiliser ce gaz dans les fourneaux de leurs chaudières.

Mais aucun de ces combustibles n’est aussi courant que le charbon. La plupart des centrales thermiques d’URSS consomment divers types de charbon comme combustible.

Les centrales électriques modernes sont sans prétention quant à la qualité du charbon. Ils peuvent utiliser des charbons riches en cendres et de haute qualité, qui ne conviennent pas à la combustion dans les fours des bateaux à vapeur et des locomotives, dans les hauts fourneaux et les fours à sole.

Auparavant, dans les centrales électriques, le charbon était brûlé dans les fours des chaudières à vapeur sur grilles - de la même manière que dans les fours à tourbe de gazon et à bois de chauffage. La pratique a montré qu'il est beaucoup plus rentable de brûler du charbon sous forme de poudre fine - poussière de charbon. Pour l'obtenir, le charbon est broyé dans des moulins. Il est séché dans les mêmes moulins. La plupart des centrales thermiques modernes fonctionnent avec de la poussière de charbon.

Une centrale thermique nécessite très grand nombre eau. Nous devons nourrir chaudières à vapeur. Mais surtout l'eau arrive pour refroidir la vapeur d'échappement et la condenser.

Les grandes centrales thermiques modernes sont pour la plupart construites au bord d’une rivière, d’un lac ou d’un étang spécialement aménagé. Mais il n’y a pas toujours une quantité d’eau suffisante à l’endroit où est construite la centrale. Dans ce cas, ils se contentent d’un petit réservoir, où l’eau est refroidie artificiellement à l’aide de bassins d’aspersion ou de tours de refroidissement.

Figue. 4-4. Répartition des pertes et de l'énergie utile dans une centrale électrique à turbine à vapeur.

Les nombres de 7 à 6 montrent les pertes : 1 - pertes dans la chaudière (gaspillées dans l'air ambiant et pour le chauffage de la chaufferie) ; 2-pertes avec les gaz de combustion ;^- pertes dans les conduites de vapeur ; 4 - pertes dans la turbine et pour le chauffage de la salle des machines ; 5 - pertes dans le générateur ; 6 - pertes avec l'eau de refroidissement.

Dans une centrale à condensation, les pertes en eau interne et en eau de refroidissement sont de 77 %. Dans une centrale de cogénération, une partie de la chaleur contenue dans la vapeur sélectionnée et rejetée des turbines est utilisée dans les entreprises industrielles 7 et pour les besoins domestiques 8. Les pertes totales sont de 65 %.

L'eau chaude est mise sous pression dans les bassins de pulvérisation. Un système de canalisations distribue cette eau entre plusieurs buses. L'eau en sort dans de petites fontaines, est pulvérisée en petites éclaboussures, refroidie par l'air ambiant et, déjà refroidie, tombe dans la piscine.

Les tours de refroidissement sont de hautes tours creuses à l’intérieur. Dans leur partie inférieure se trouvent des grilles sur toute la circonférence. De l'eau tiède se déverse sur les grilles en une pluie fine. L'air traverse cette pluie artificielle, est réchauffé par la chaleur de l'eau et pénètre avec la vapeur d'eau dans la partie centrale de la tour de refroidissement. Ce tuyau géant crée un courant d'air. Air chaud se lève et est expulsé. Il y a toujours d’énormes nuages de vapeur au-dessus des tours de refroidissement.

Les centrales de cogénération - en abrégé CHP - sont des centrales électriques qui, en plus de l'électricité, fournissent également de la chaleur aux consommateurs sous forme de vapeur pour les besoins technologiques des usines et des usines et sous forme de eau chaude, utilisé pour chauffer les maisons et les besoins domestiques de la population.

Les centrales de production combinée de chaleur et d'électricité sont beaucoup plus économiques que les centrales électriques simples ou, comme on les appelle, à condensation. Dans ce dernier cas, plus de la moitié de la chaleur produite par la combustion du combustible est évacuée avec l'eau de refroidissement. Dans les centrales thermiques, ces pertes sont bien moindres, puisqu'une partie de la vapeur rejetée dans les turbines va directement aux consommateurs et chauffe l'eau pour le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude des environs.

Ainsi, la plus courante en URSS est une centrale thermique fonctionnant au charbon brûlé dans les fours des chaudières à vapeur à l'état pulvérisé. C'est la centrale électrique que nous visiterons.

Carburant fourni

Pour produire 1 kWh d'électricité dans une centrale électrique moderne, seules quelques centaines de grammes de charbon sont consommés, mais même une centrale électrique « moyenne » consomme plusieurs milliers de tonnes de charbon par jour.

Maintenant, les portes de la centrale électrique se sont ouvertes et, faisant claquer leurs tampons, un autre train de lourdes figues entre lentement. 4-5. processus technologique d'une centrale thermique (alimentation en combustible et chaufferie). 1 charbon en morceaux, introduit dans des wagons autodéchargeurs dans les soutes du hangar de déchargement, via le système de convoyage 2, pénètre dans les soutes 3 de la tour de concassage et à travers le séparateur magnétique 4 et la grille 5 dans le broyeur 6, où il est écrasé en morceaux mesurant 10-13 ΛίΛί. Après le broyeur, le charbon fin est acheminé via le convoyeur 2 vers les convoyeurs de la galerie de trémie 7 et à travers eux vers les trémies de charbon brut des chaudières 8.

Depuis les soutes à charbon brut, via un alimentateur à bande 9 combiné à une balance à bande, le charbon entre dans un broyeur à boulets 10, où il est broyé et séché par les gaz de combustion fournis au broyeur via un gazoduc 11. Le mélange de poussière de charbon et Les gaz sont aspirés hors du broyeur par un ventilateur du broyeur (échappement) 12, passent à travers le séparateur du broyeur 13, où les grosses particules de poussière sont séparées et renvoyées par la conduite de poussière 14 vers le broyeur. Les fines poussières contenant des gaz pénètrent dans le cyclone gauche 15, où la poussière est séparée des gaz et versée dans la trémie à poussière 16. Du cyclone à poussière 15, les gaz sont aspirés à travers un gazoduc 17 et à travers un brûleur 19.

Ils sont insufflés dans le four chaudière 20.

Dans le même flux de gaz, à travers les distributeurs de poussière 18, la quantité de poussière nécessaire pour une charge de chaudière donnée est ajoutée. Le ventilateur soufflant 21 prélève l'air chauffé de la partie supérieure de la chaufferie, l'entraîne à travers le réchauffeur d'air 22, où l'air est porté à une température de 300 - ^50 °, et le fournit dans la quantité nécessaire à la combustion complète des poussières à travers des boîtes à air 23 aux brûleurs 19. Les chalumeaux , sortant des brûleurs, ont une température d'environ 1 500°. Les fumées chaudes formées lors de la combustion des poussières cèdent une partie de leur chaleur par rayonnement vers les conduits grillagés 24, sont aspirées hors. le foyer par un extracteur de fumée 29 et sont projetés dans le porc à travers le porc 30. cheminée 31.

En sortant du four, les gaz lavent les tuyaux d'ébullition 25, le surchauffeur 26, le chauffe-eau - économiseur d'eau 27 et le réchauffeur d'air 22. La température du gaz descend en dessous de 200°. Dans les précipitateurs électriques 28, les gaz d'échappement sont nettoyés des cendres, qui sont versées avec les scories du four dans les canaux hydrauliques de décendrage 12, d'où elles sont évacuées par un puissant courant d'eau.

L'eau pénètre dans la chaudière depuis la salle des machines par la canalisation d'eau d'alimentation 33, traverse l'économiseur d'eau 27, où elle est chauffée jusqu'à approximativement au point d'ébullition pour une pression donnée, est introduite dans le tambour de la chaudière 34 et de là remplit tout le système de canalisations. La vapeur résultante est évacuée de la partie supérieure du balaban de la chaudière à travers les tuyaux d'évacuation de la vapeur 35 dans le surchauffeur 26. La vapeur surchauffée à travers la vanne de vapeur principale 37 le long de la conduite de vapeur surchauffée 36 va à la salle des turbines vers les turbines.

gondoles autodéchargeantes à quatre essieux. Tout le monde est capable ! contenir jusqu'à 60 tonnes de charbon.

Le train est acheminé vers des balances à wagons, où chaque nacelle est pesée. Le pesage du carburant est nécessaire pour conserver des enregistrements précis des indicateurs techniques et économiques du fonctionnement de la centrale électrique et des règlements monétaires avec les chemins de fer et les mines fournisseurs.

Après pesée, une partie des wagons est acheminée vers l'entrepôt de charbon, où ils sont déchargés pour créer des réserves de charbon. Un entrepôt est nécessaire en cas d'éventuelles perturbations du transport.

Les entrepôts de charbon de la centrale électrique sont équipés de puissants mécanismes de chargement et de déchargement - grues à portique, grues à câble, grues à benne automotrices à vapeur ou électriques. Les temps d'arrêt des wagons pendant le chargement et le déchargement sont réduits au minimum.

Selon les conditions d'approvisionnement en combustible, la quantité de charbon stockée dans l'entrepôt est suffisante pour assurer un fonctionnement à pleine charge de la centrale pendant plusieurs jours, voire plusieurs semaines.

Le reste des wagons, restés sur la balance à wagons, est récupéré par la locomotive de la gare I 1 et livré à un long bâtiment - le hangar de déchargement. Les grands ouvrent portes doubles hangar de déchargement, les signaux d'avertissement s'allument, la cloche sonne et tout le train, avec la locomotive, entre à l'intérieur - pour le déchargement.

Les ouvriers tournent les leviers de verrouillage, ouvrent les boucliers latéraux inférieurs des gondoles et un courant noir de charbon se déverse dans de grandes fosses couvertes de grilles en fer à larges mailles situées des deux côtés de la voie ferrée. Ce sont des bunkers de déchargement. Les puissantes lampes électriques sous le plafond semblent tamisées à cause des nuages de poussière qui s'élèvent. Le charbon a été servi sec, c'est pourquoi il y a tant de figues. 4-6. processus technologique (suite de la Fig. 4-5). centrale thermique (salle des machines et partie électrique).

La vapeur surchauffée provenant des chaudières via la conduite de vapeur 1 entre dans la turbine à vapeur 2, où l'énergie thermique de la vapeur est convertie en énergie mécanique. Le rotor de la turbine fait tourner le rotor du générateur L qui lui est relié. La vapeur rejetée dans la turbine entre en 4, où elle se liquéfie - se condense, cédant sa chaleur à l'eau en circulation. La vapeur transformée en eau - condensat - est pompée par la pompe à condensats b et envoyée vers les réservoirs de stockage 7 et le dégazeur b, dans lesquels l'oxygène est éliminé de l'eau chauffée. En plus des condensats, de l'eau est ajoutée au dégazeur '4 par la canalisation 12 à partir du traitement chimique de l'eau pour compenser les pertes de condensats, et l'évacuation des réservoirs collecteurs 10 est ici assurée par la pompe de transfert 9. En fonction de la consommation d'eau de la chaufferie , le condensat est soit accumulé dans le réservoir de stockage, soit consommé depuis celui-ci vers le dégazeur. La libération de l'eau de l'oxygène qui y est dissous se produit lors du passage de la tête du dégazeur 11.

La pompe d'alimentation /5 prélève l'eau du dégazeur et, sous pression, la conduit à travers le réchauffeur 14, où l'eau est chauffée par la vapeur d'échappement de la turbine et passe par la canalisation sous pression d'eau d'alimentation 15 jusqu'à la chaufferie jusqu'aux chaudières. . La vapeur d'échappement de la turbine, en plus du réchauffeur, est également fournie à la tête du dégazeur.

Une puissante pompe de circulation 16 est pompée à travers tuyaux en laiton 5 condenseur eau froide (eau en circulation). La vapeur d'échappement de la turbine lave ces tubes, cède sa chaleur à l'eau en circulation et se condense. L'eau chaude circulant à travers la canalisation 17 entre dans la sortie 18 de la tour de refroidissement, s'écoule de là le long de la grille 19 sous forme de pluie fine et, rencontrant le flux d'air entrant dans la tour 20 de la tour de refroidissement, est refroidie et de la le bassin de réception 2/, déjà refroidi, retourne à l'aspiration pompe de circulation 16.

Depuis le stator du générateur, l'électricité générée est transférée par le câble 22 via les sectionneurs du générateur 23 et l'interrupteur d'huile 24 jusqu'aux jeux de barres de l'appareillage de commutation 27. Depuis les jeux de barres, une partie de l'électricité est transférée via des transformateurs abaisseurs. propres besoins Il alimente les moteurs électriques en autoconsommation et l’éclairage des gares. La majeure partie de l'électricité provient des transformateurs élévateurs 26 et commutateurs d'huile 27 longe la ligne haute tension 28 jusqu'à la ligne haute tension générale.

réseau du système électrique.

poussière. Mais cela se passe aussi différemment. En automne et heure d'hiver En cas de fortes pluies et de fortes chutes de neige, la teneur en humidité du charbon augmente énormément. Le charbon gèle et doit être expulsé des gondoles avec des pieds-de-biche.

Depuis les bunkers de déchargement, le charbon pénètre dans la tour de concassage via un système de convoyeurs à bande, d'abord souterrains puis montant le long de galeries inclinées. Ici, des concasseurs à marteaux le broient en morceaux mesurant 10 à 13 mm. De là, le charbon est acheminé vers les soutes à charbon brut des chaudières à vapeur. Ceci met fin au fonctionnement de l'atelier d'approvisionnement en carburant.

Usine à vapeur

Lorsque l'on se trouve en bas dans la chaufferie, dans le passage entre les chaudières, on a l'impression d'être dans une rue étroite entre des immeubles de grande hauteur. Seules les maisons ont un aspect inhabituel, revêtues de tôles d'acier peintes en noir et entourées de passerelles et d'escaliers en treillis léger en acier. Chaudières modernes atteindre la hauteur d'un immeuble de cinq étages.

De tous côtés, la chaudière présente un boîtier noir lisse. Ce n'est qu'au sommet qu'un dôme argenté est visible, comme si un dirigeable avait été construit à l'intérieur du chaudron. C'est le tambour de la chaudière. Le dôme du tambour en acier est recouvert d'une couche d'isolation thermique et peint en bronze d'aluminium. Le dôme est doté d'une trappe pour que vous puissiez grimper à l'intérieur du tambour lors de l'installation et de la réparation.

À plusieurs endroits sur le boîtier de la chaudière se trouvent de petites portes cache-cache. Ouvrons-en un. Votre visage devient immédiatement chaud et la lumière insupportablement brillante frappe vos yeux. Les judas pénètrent dans le four de la chaudière, où se produit la combustion du combustible. En face de l'un des brûleurs ouverts se trouve un tube noir avec une lentille en verre à son extrémité, comme la moitié d'une jumelle. Il s'agit d'un pyromètre optique qui mesure la température dans le foyer. Un capteur sensible est placé à l’intérieur du tube du pyromètre. Les fils qui en partent vont à un galvanomètre monté sur le panneau thermique de commande de la chaudière. L'échelle du galvanomètre est graduée en degrés.

La température à l'intérieur de la chaudière est supérieure à mille cinq cents degrés et le revêtement de ses parois n'est que chaud. La flamme dans le foyer est entourée de tous côtés par une série de tuyaux remplis d'eau et reliés au tambour de la chaudière. Ces tuyaux - l'écran d'eau, comme on les appelle - reçoivent l'énergie rayonnante des gaz chauds du foyer. Derrière les tuyaux grillagés se trouve une maçonnerie de briques réfractaires. Derrière la couche de brique réfractaire se trouve une couche de brique isolante en diatomite à très faible conductivité thermique. Et derrière cette brique, directement sous les panneaux de revêtement en acier, une autre couche est posée laine de verre ou de l'amiante. Les canalisations sortant de la chaudière sont recouvertes d'une épaisse couche d'isolation thermique. Toutes ces mesures réduisent considérablement les pertes de chaleur dans l’environnement.

À l'intérieur du foyer

Une chaudière voisine a été arrêtée pour réparation. Par une ouverture dans son mur, vous pouvez accéder à l'intérieur du foyer jusqu'à une plate-forme temporaire en planches réalisée pour la durée de la réparation. Comme tout est gris à l'intérieur !

Les quatre parois de la chambre de combustion sont recouvertes de tuyaux à écran d'eau. Les tuyaux sont recouverts d'une couche de cendres et de scories en vrac. À certains endroits sur les parois latérales du foyer, les tuyaux sont séparés et des trous noirs béants sont visibles - des brûleurs, à travers lesquels la poussière de charbon est soufflée dans le foyer :

En bas, les parois du foyer se rétrécissent en forme de pyramide renversée, se transformant en un puits étroit. Il s'agit d'un bunker à scories et d'une mine de scories. Les scories formées lors de la combustion des poussières de charbon tombent ici. Des mines de scories, les scories et les cendres sont lavées avec un fort jet d'eau dans des canaux hydrauliques de décendrage ou versées dans des chariots et transportées vers des décharges de cendres.

Lorsque vous vous tenez au fond du foyer, alors mauvais éclairage Dans un premier temps, il masque la hauteur de l'espace de combustion. Mais cette hauteur devient perceptible si l'on regarde autour d'un des tuyaux du écran d'eau de bas en haut.

Au niveau de la plate-forme, les tuyaux semblent épais comme un bras et les espaces entre eux sont clairement visibles. Au sommet, les ébauches se courbent, formant une voûte plate. Et là-haut, ces tuyaux ressemblent à des pailles disposées en rangées égales. Il faut incliner la tête en arrière pour inspecter l'arche du foyer. Involontairement, la bouche s'ouvre et des cendres s'y déversent.

Lorsque la chaudière fonctionne, toutes ses conduites d'eau sont continuellement recouvertes d'une couche de suie, d'une couche de cendre et de suie. Cela altère le transfert de chaleur des gaz chauds vers l'eau dans les tuyaux. Lors d’une réparation de chaudière, toutes ses conduites d’eau sont soigneusement nettoyées.

Les concepteurs de chaudières à vapeur ajustent la vitesse des gaz chauds traversant les faisceaux de tubes pour qu'elle soit suffisamment élevée pour réduire le dépôt de particules sur ceux-ci. Sinon, des excroissances semblables à des stalactites et des stalagmites dans les grottes se seraient formées.

De plus, pendant le fonctionnement de la chaudière, il est nécessaire de souffler de temps en temps ses canalisations avec un fort jet d'air comprimé ou de vapeur.

Le volume de la chaudière est supérieur à mille mètres cubes. Il est effrayant de penser à ce qui se passe dans cet immense espace pendant le fonctionnement de la chaudière, alors qu'il est rempli de flammes déchaînées et de tourbillons de gaz chauds.

Depuis 2000, la capacité mondiale de production d’électricité au charbon a doublé pour atteindre 2 000 GW grâce à la croissance explosive des projets d’investissement en Chine et en Inde. 200 GW supplémentaires sont en construction et 450 GW sont prévus dans le monde. DANS dernières décennies Les centrales électriques au charbon génèrent 40 à 41 % de l'électricité mondiale – la plus grande part par rapport aux autres types de production. Dans le même temps, le pic de production d'électricité à partir du charbon a été atteint en 2014, et maintenant la neuvième vague de réduction de la charge sur les centrales thermiques existantes et leur fermeture a commencé. À ce sujet dans la revue Carbon Brief.

Au cours des dernières décennies, les centrales électriques au charbon ont produit 40 à 41 % de l'électricité mondiale – la plus grande part par rapport aux autres types de production.

Dans le même temps, le pic de production d'électricité à partir du charbon a été atteint en 2014, et maintenant la neuvième vague de réduction de la charge sur les centrales thermiques existantes et leur fermeture a commencé. En quelques années seulement, 200 GW ont été arrêtés dans l’UE et aux États-Unis, et 170 GW supplémentaires devraient l’être d’ici 2030. Au 9 avril 2018, 27 pays avaient rejoint l’Alliance pour l’élimination progressive. production de charbon, parmi lesquels 13 pays disposent de centrales électriques en activité.

Il convient de noter que de 2010 à 2017, seulement 34 % de la capacité de charbon prévue a été construite ou mise en construction (873 GW), tandis que 1 700 GW ont été annulés ou retardés, rapporte CoalSwarm. Par exemple, un appel d'offres pour la construction d'un nouvelle gare

peut attirer plusieurs candidatures, dont chacune sera comptabilisée dans la « capacité prévue ». (https://www.carbonbrief.org/mapped-worlds-coal-power-plants), qui montre toutes les centrales thermiques au charbon de plus de 30 MW chacune, en service sur la période 2000-2017, ainsi que l'emplacement de celles prévues. La carte comprend environ 10 000 centrales au charbon fermées, en exploitation ou en projet, d'une capacité totale de 4 567 GW, dont 1 996 GW sont en exploitation aujourd'hui, 210 GW sont en construction, 443 GW sont prévus, 2 387 GW sont en cours de mise hors service et 1 681 GW sont proposés à la mise en service. être construits puis annulés depuis 2010 dans 95 pays du monde. Il existe également environ 27 GW de petites centrales thermiques au charbon dans le monde – jusqu'à 30 MW chacune.

Croissance de la capacité de production de charbon

La production de charbon, c’est avant tout la promesse d’une électricité bon marché pour stimuler la croissance économique. La capacité mondiale de production de charbon a augmenté chaque année entre 2000 et 2017, doublant presque, passant de 1,063 GW à 1,995 GW. Le charbon produit 40 à 41 % de l'électricité mondiale, soit la part la plus importante des dernières décennies. Aujourd'hui, 77 pays dans le monde utilisent l'énergie du charbon, contre 65 en 2000. Treize autres envisagent de rejoindre le club de l'énergie du charbon.

Les émissions de CO2 de installations existantes de quoi bouleverser le budget carbone de 1,5 ou 2 degrés Celsius. Selon l'étude, ces restrictions signifieraient l'interdiction de nouvelles centrales électriques au charbon et la fermeture anticipée de 20 % du parc de production au charbon. Toutes les centrales électriques au charbon brut devront fermer d’ici 2040 pour que le monde reste « bien en dessous » d’une croissance de 2 degrés Celsius, selon l’AIE. Cela signifierait la fermeture de 100 GW de capacité de charbon chaque année pendant 20 ans, soit environ un bloc de charbon par jour jusqu'en 2040.

Toutefois, les gros titres des journaux et les prévisions énergétiques suggèrent que la croissance du charbon ne s'arrêtera pas. Ces sombres perspectives en matière de changement climatique sont tempérées par les signes d’une évolution rapide du paysage énergétique. Le pipeline d'unités à charbon en construction ou en projet a diminué de moitié depuis 2015. Le rythme des fermetures de centrales thermiques s'accélère, atteignant un total de 197 GW entre 2010 et 2017.

Ralentissement de la croissance du charbon

L'AIE estime que investissement de pointe dans l’industrie mondiale de l’énergie du charbon est déjà passée et l’industrie est entrée dans la phase de « ralentissement dramatique ». Le rapport de l'AIE indique que la Chine, qui représente l'essentiel de la croissance actuelle, n'a plus besoin de nouvelles centrales thermiques.

L’échec des investissements signifie un ralentissement de la croissance de la capacité de production de charbon. Et si en 2011, 82 GW étaient mis en service dans le monde, alors en 2017, seulement 34 GW.

Le nombre de nouvelles centrales en construction diminue chaque année plus rapidement, en baisse de 73 % depuis 2015, selon le dernier rapport annuel de CoalSwarm, Greenpeace et Sierra Club. La Chine ferme plusieurs centaines de petites, anciennes et petites installations efficaces, en les remplaçant par des plus grands et plus efficaces. Tout ce que cela signifie, c'est que puissance mondiale production de charbon pourrait atteindre son apogée dès 2022, » indique le rapport sur l'état de l'industrie de l'AIE.

Pic des émissions de CO2

Les données de l'AIE montrent que Émissions de CO2 de l'énergie du charbon, peut-être déjà a atteint son apogée en 2014 ., malgré le fait que la capacité de production de charbon continue de croître. Les émissions de CO2 du charbon ont diminué de 3,9 % sur la période 2014-2016, et la production de charbon de 4,3 %.

À mesure que la capacité de production de charbon continue d’augmenter, les centrales au charbon existantes fonctionnent moins d’heures. En moyenne, les centrales électriques au charbon dans le monde ont fonctionné environ la moitié du temps en 2016, avec un facteur de charge de 52,5 %. Une tendance similaire est observée aux États-Unis (52 %), dans l'UE (46 %), en Chine (49 %) et en Inde (60 %).

Un certain nombre d’autres facteurs influencent également la relation entre les centrales électriques au charbon et les émissions de CO2. Ceux-ci incluent le type de charbon et la technologie de combustion utilisée par chaque usine. Les centrales thermiques brûlant du lignite de mauvaise qualité peuvent émettre jusqu’à 1 200 tonnes de CO2 par GWh d’électricité produite. Le charbon de haute qualité produit moins d’émissions.

La technologie de combustion est également importante, issue d'installations « sous-critiques » moins efficaces. à ultra-supercritique des systèmes qui augmentent l'efficacité de la chaudière avec plus hautes pressions. Les centrales sous-critiques les plus anciennes et les moins efficaces fonctionnent avec un rendement de 35 %. Les nouvelles technologies portent ce chiffre à 40%, et ultra-supercritique jusqu'à 45% (HELE).

Cependant, selon la World Coal Association, même les blocs de charbon HELE émettent environ 800 tCO2/GW. Cela représente environ deux fois les émissions d’une centrale à gaz et environ 50 à 100 fois plus que celles du nucléaire, de l’éolien et du solaire. L’AIE ne voit aucune perspective d’avenir pour l’énergie au charbon dans les scénarios pré-2C car les émissions résiduelles sont trop élevées, même avec le captage et le stockage du carbone.

La production de charbon et les émissions de CO2 ont légèrement augmenté en 2017, du fait de la hausse de la production en Chine, même si elles restent inférieures au pic de 2014.

Érosion de l’économie charbonnière

La faible charge des centrales électriques (LPL) est « corrosive » pour l’économie des centrales thermiques au charbon. En général, ils sont conçus pour fonctionner au moins 80 % du temps, car leurs coûts fixes sont relativement élevés. C'est également sur cette base que repose l'estimation du coût de construction d'une nouvelle unité au charbon, tandis qu'une charge moindre augmente le coût par unité d'électricité. La dynamique de baisse du NHI est particulièrement toxique pour les exploitants de centrales à charbon, en concurrence avec la chute rapide des prix des énergies renouvelables, le gaz bon marché aux États-Unis et la hausse des prix du charbon dans l’UE. Les contraintes sur l’approvisionnement en charbon font monter les prix du charbon, érodant encore davantage les avantages restants par rapport aux alternatives.

Les nouvelles réglementations environnementales augmentent le coût des centrales électriques au charbon dans de nombreux pays, de l'UE à l'Inde et à l'Indonésie. Les propriétaires de centrales à charbon doivent investir dans des usines de traitement des eaux usées pour répondre à des normes environnementales plus strictes ou fermer complètement leurs usines sales. Cette combinaison de facteurs signifie que la plupart des parcs à charbon existants dans l’UE et même en Inde sont confrontés à de sérieux défis économiques, selon le groupe de réflexion financier Carbon Tracker. On a constaté que Par exemple, d’ici 2030, presque toutes les centrales électriques au charbon de l’UE ne seront plus rentables. Michael Liebreich, fondateur de Bloomberg New Energy Finance, affirme que le charbon est confronté à deux « points de bascule ». La première est lorsque les nouvelles énergies renouvelables deviennent moins chères que les nouvelles centrales électriques au charbon, ce qui s’est déjà produit dans plusieurs régions. La deuxième est celle où les nouvelles sources d’énergie renouvelables sont moins chères que les centrales électriques au charbon existantes.

noter que les centrales thermiques au charbon peuvent continuer à fonctionner dans des conditions défavorables conditions économiques, Par exemple, avec paiement supplémentaire pour l'électricité. Un certain nombre de pays de l’UE ont introduit cette pratique en 2018.

En 2018, la Chine, le Vietnam et la Thaïlande ont complètement supprimé les surtaxes pour la production solaire. Les Philippines et l'Indonésie l'ont considérablement réduit. Et en Inde, la production solaire est déjà moins chère que le charbon. Autrement dit, dans des conditions de concurrence réelle, la production de charbon dans les pays Sud-est L’Asie est déjà en perte de vitesse face aux sources d’énergie renouvelables et se développera plus lentement que prévu.

Pays et régions clés

77 pays utilisent le charbon pour produire de l'électricité, contre 65 pays en 2000. Depuis lors, 13 pays ont construit une capacité de production d'électricité au charbon et un seul pays, la Belgique, l'a fermée. Treize autres pays, représentant 3 % de la capacité actuelle, se sont engagés à éliminer progressivement le charbon d’ici 2030 dans le cadre de l’Alliance « Leave Coal Behind » menée par le Royaume-Uni et le Canada. Pendant ce temps, 13 pays espèrent toujours rejoindre le club de l’énergie charbonnière.

Top 10 les pays du monde indiqués à gauche du tableau ci-dessous représentent 86 % des nombre total exploiter des centrales électriques au charbon. A droite dans le tableau - Top 10 pays envisagent de construire 64 % de la capacité mondiale de production de charbon.

Pays/en exploitation MW/part dans le monde Pays/en construction MW/part

Chine 935 472 47 % Chine 210 903 32 %

États-Unis 278 823 14 % Inde 131 359 20 %

Inde 214 910 11 % Vietnam 46 425 7 %

Allemagne 50 400 3% Turquie 42 890 7%

Russie 48 690 2% Indonésie 34 405 5%

Japon 44 578 2% Bangladesh 21 998 3%

Afrique du Sud 41 307 2% Japon 18 575 3%

Corée du Sud 37 973 2% Égypte 14 640 2%

Pologne 29 401 1% Pakistan 12 385 2%

Indonésie 28 584 1% Philippines 12 141 2%

La Chine possède le plus grand parc de production d'énergie au charbon en activité et abrite le plus grand pipeline de 97 GW en construction dans un rayon de 250 km le long du delta du fleuve Yangtze, autour de Shanghai. C’est plus que ce qui existe déjà dans n’importe quel pays, à l’exception de l’Inde et des États-Unis. La Russie possède le cinquième parc de production de charbon au monde, représentant seulement 2 % de la capacité de production mondiale.

Chine

Au cours des 20 dernières années, les changements les plus significatifs se sont produits en Chine. Son parc de production de charbon a quintuplé entre 2000 et 2017. et atteint 935 GW, soit près de la moitié de la capacité mondiale.

La Chine est également le plus grand émetteur de CO2 au monde et utilise la moitié du charbon mondial. chemin futur d’une importance disproportionnée pour les efforts mondiaux de lutte contre le changement climatique.

L'activité industrielle et l'utilisation du charbon ont été stimulées avant la nomination du président Xi comme « leader pour la vie ». De telles politiques énergétiques pourraient pousser la croissance des émissions de CO2 à son rythme le plus rapide depuis de nombreuses années.

Cependant, certains analystes affirment que la consommation de charbon en Chine pourrait être réduite de moitié d'ici 2030. Le gouvernement est en train d'introduire un système national d'échange de droits d'émission et de fermer et de limiter les nouvelles centrales électriques au charbon en réponse à la pollution de l'air et aux préoccupations climatiques. Cela signifie que le pipeline de centrales électriques au charbon en construction ou prévues en 2017 a diminué de 70 % par rapport à 2016, rapporte CoalSwarm.

Cela signifie également que les projets prévus ne recevront probablement pas les permis nécessaires à leur construction, explique Lauri Myllyvirta, analyste en énergie pour Greenpeace Asie de l'Est. « De nombreux projets prévus en Chine et en Inde sont effectivement morts. En Inde, ils sont commercialement illiquides, personne sensé ne les construira... En Chine, cela n'a pas de sens parce qu'ils ont déjà trop de capacité, un excédent.» Selon l’Energy Information Administration (EIA) des États-Unis, La capacité et la production de charbon de la Chine ont plus ou moins atteint leur maximum.

Inde

La deuxième plus grande augmentation de capacité depuis 2000 s'est produite en Inde, où le parc de centrales électriques au charbon a plus que triplé pour atteindre 215 GW. Récemment, la situation de la production de charbon en Inde s’est fortement détériorée. L'AIE réduit ses prévisions de demande de charbon indien à cause de une croissance plus lente de la demande d’électricité et des sources d’énergie renouvelables moins chères. Selon le ministre indien de l'Energie dans une interview accordée à Bloomberg en mai 2018, environ 10 GW de centrales sont jugées « non viables », et 30 autres GW sont « sous pression ». " écrit Matthew Gray, analyste Carbon Tracker.

Le dernier plan énergétique national de l'Inde vise à mettre hors service 48 GW de centrales électriques au charbon, en partie à cause de de nouvelles normes environnementales. Il prévoit également la mise en service de 94 GW de nouvelle capacité, mais les principaux analystes mondiaux considèrent ce chiffre comme irréaliste. Le pays a prévu de mettre en service 44 GW de projets, dont 17 GW ont été suspendus pour depuis de nombreuses années. « En Inde, les énergies renouvelables peuvent déjà fournir de l’énergie à un coût inférieur à celui des nouvelles centrales électriques au charbon, voire à celles de la plupart des centrales électriques existantes. », déclare Lauri Myllyvirta, analyste énergétique pour Greenpeace East Asia.

USA

Une vague de retraits d'anciennes capacités a réduit la production de charbon aux États-Unis de 61 GW sur six ans, et 58 GW supplémentaires devraient être fermés, note Coal Swarm. Cela réduirait le parc charbon américain des deux cinquièmes, passant de 327 GW en 2000 à 220 GW dans le futur, voire moins.

L'un des moyens de sauver l'industrie réside dans les projets déclarés par l'administration Trump de renflouer les centrales à charbon non rentables pour des raisons de sécurité nationale afin de maintenir la fiabilité du système au moyen de surtaxes de capacité. Bloomberg les qualifie d'« intervention sans précédent dans le secteur ». marchés de l'énergie USA".

D’un autre côté, les conditions du marché favorisent actuellement les centrales électriques au gaz et les sources d’énergie renouvelables. Il n’y a pas de nouvelle capacité de production de charbon aux États-Unis. Il est prévu que le retrait de capacité de charbon en 2018 s'élèvera à 18 GW. L'année dernière, la consommation de charbon dans le secteur électrique américain était la plus faible depuis 1982.

Union européenne

Compte tenu des projets de l'UE d'éliminer progressivement le charbon, le parc de production de charbon de l'Union devrait être réduit à 100 GW d'ici 2030, soit la moitié de sa capacité totale en 2000. Aux côtés du Canada, les pays de l'UE mènent l'Alliance dans l'élimination progressive du charbon. Le Royaume-Uni, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, l'Autriche, l'Irlande, le Danemark, la Suède et la Finlande ont annoncé la suppression progressive des centrales électriques au charbon d'ici 2030. Leur capacité est de 42 GW, y compris les centrales thermiques nouvellement construites.

Dans le même temps, les quatrième et neuvième plus grands parcs nationaux de production de charbon au monde sont situés dans les États membres UE, à savoir 50 GW en Allemagne et 29 GW en Pologne. Une commission européenne chargée de fixer une date limite pour l'approvisionnement en électricité au charbon de l'Allemagne a commencé ses travaux, même si le gestionnaire du réseau du pays affirme que seule la moitié du parc au charbon peut être fermée d'ici 2030 sans compromettre la sécurité énergétique. La Pologne a simplement promis qu’elle ne construirait pas de nouvelles centrales électriques au charbon au-delà de celles déjà en construction.

Les recherches de l’AIE ont montré que toutes les centrales électriques au charbon de l’UE doivent fermer d’ici 2030 pour atteindre les objectifs de l’Accord de Paris. La hausse des prix du CO2 devrait conduire à un déplacement du charbon vers le gaz dès cette année, à condition que le prix et la disponibilité du gaz soient adéquats.

Autres pays clés

D’autres pays asiatiques, dont la Corée du Sud, le Japon, le Vietnam, l’Indonésie, le Bangladesh, le Pakistan et les Philippines, ont collectivement doublé leur parc de production d’énergie au charbon depuis 2000, pour atteindre 185 GW en 2017. Au total, ces pays construiront 50 GW de nouvelles centrales. des centrales thermiques et 128 GW supplémentaires sont prévues grâce au financement et à la participation à la construction de la Chine, du Japon et de la Corée du Sud.

Beaucoup de ces pays présentent des signes mitigés d’utilisation du charbon. Par exemple, le dernier projet de Plan énergétique national du Japon envisage un rôle important pour le charbon en 2030, tandis que l'Accord de Paris oblige Tokyo à éliminer progressivement le charbon d'ici là, note Climate Analytics.

Le Vietnam est le troisième pays en termes de volume de production de charbon prévu - 46 GW, dont 11 GW sont déjà en construction. "Cependant, le gouvernement investit de plus en plus pour modifier cette trajectoire", écrit Alex Perera, directeur adjoint de l'énergie à Le monde Resources Institute.- « Le Vietnam offre une combinaison intéressante et importante de conditions qui permettront la transition vers une énergie propre : un engagement du gouvernement en faveur des énergies renouvelables et un secteur privé déterminé à atteindre des objectifs de plus en plus stricts en matière d’énergie propre. »

Le gouvernement indonésien a interdit la construction de nouvelles centrales à charbon sur l'île la plus peuplée de Java. Le service public public a été critiqué pour avoir « massivement surestimé la croissance de la demande d’électricité » afin de justifier son projet d’introduire de nouvelles centrales électriques au charbon.

La Turquie a des projets importants pour développer sa flotte de charbon. Cependant, seul 1 GW du pipeline prévu de 43 GW est actuellement en construction.

Un autre pays qui a de grands projets est l’Égypte, qui ne dispose ni de centrales au charbon ni de ses propres gisements de charbon. Il convient de noter qu’aucune des 15 GW de nouvelle capacité prévue n’a dépassé la première étape des approbations, n’a reçu de permis ou n’est en cours de construction.

L’Afrique du Sud possède d’importants gisements de charbon et la septième plus grande flotte de centrales électriques au charbon au monde. L'Afrique du Sud construit 6 GW de nouvelles centrales thermiques et prévoit d'en mettre en service 6 GW supplémentaires. Cependant, depuis l'élection de Cyril Ramaphosa plus tôt cette année, l'ambiance politique dans le pays a changé et, en avril, des accords à long terme pour la construction de sources d'énergie renouvelables d'une valeur de 4,7 milliards de dollars ont été signés. Atypique, l'industrie lourde sud-africaine favorise les énergies renouvelables. sources d'énergie malgré le développement continu de la production de charbon. La raison en est que les nouvelles centrales au charbon seront plus coûteuses que les sources d'énergie renouvelables, estiment les experts. Des discussions législatives autour du rôle du charbon dans le nouveau plan d'investissement énergétique de l'Afrique du Sud auront lieu plus tard cet été.

Les centrales thermiques peuvent être équipées de turbines à vapeur et à gaz, de moteurs à combustion interne. Les plus courantes sont les centrales thermiques équipées de turbines à vapeur, elles-mêmes divisées en : condensation (KES)- toute la vapeur dans laquelle, à l'exception de petites sélections pour chauffer l'eau alimentaire, est utilisée pour faire tourner la turbine, générer énergie électrique;centrales de chauffage- les centrales de cogénération (CHP), qui sont la source d'énergie des consommateurs d'énergie électrique et thermique et sont situées dans la zone de leur consommation.

Centrales électriques à condensation

Les centrales électriques à condensation sont souvent appelées centrales électriques de district d'État (GRES). Les IES sont principalement situés à proximité des zones d'extraction de combustible ou des réservoirs utilisés pour le refroidissement et la condensation de la vapeur rejetée par les turbines.

Caractéristiques caractéristiques des centrales électriques à condensation

pour la plupart, il y a une distance importante par rapport aux consommateurs d'énergie électrique, ce qui nécessite la nécessité de transmettre l'électricité principalement à des tensions de 110 à 750 kV ;
principe de bloc de construction de gares, qui offre des avantages techniques et économiques importants, consistant à augmenter la fiabilité opérationnelle et à faciliter l'exploitation, à réduire le volume de construction et travaux d'installation.
Les mécanismes et installations qui assurent le fonctionnement normal de la station constituent son système.

L’IES peut fonctionner avec du combustible solide (charbon, tourbe), liquide (fioul, pétrole) ou du gaz.

L'approvisionnement en combustible et la préparation du combustible solide consistent à le transporter des entrepôts jusqu'au système de préparation du combustible. Dans ce système, le combustible est amené à l'état pulvérisé dans le but de l'injecter davantage dans les brûleurs du four de la chaudière. Pour maintenir le processus de combustion, un ventilateur spécial force l'air dans le foyer, chauffé par les gaz d'échappement, qui sont aspirés hors du foyer par un extracteur de fumée.

Carburant liquide Il est fourni aux brûleurs directement depuis l'entrepôt sous forme chauffée par des pompes spéciales.

Préparation gaz combustible consiste principalement à réguler la pression du gaz avant la combustion. Le gaz du champ ou de l'installation de stockage est transporté par un gazoduc jusqu'au point de distribution de gaz (GDP) de la station. La distribution du gaz et la régulation de ses paramètres sont réalisées sur le site de fracturation hydraulique.

Processus dans le circuit vapeur-eau

Le circuit principal vapeur-eau réalise les processus suivants :

La combustion du combustible dans le foyer s'accompagne d'un dégagement de chaleur, qui réchauffe l'eau circulant dans les canalisations de la chaudière.
L'eau se transforme en vapeur avec une pression de 13...25 MPa et une température de 540...560 °C.
La vapeur produite dans la chaudière est fournie à la turbine, où elle effectue un travail mécanique - elle fait tourner l'arbre de la turbine. En conséquence, le rotor du générateur, situé sur un arbre commun avec la turbine, tourne également.
La vapeur évacuée dans la turbine avec une pression de 0,003...0,005 MPa et une température de 120...140°C pénètre dans le condenseur, où elle se transforme en eau, qui est pompée vers le dégazeur.
Dans le dégazeur, les gaz dissous sont éliminés, et principalement l'oxygène, dangereux en raison de son activité corrosive. Le système d'alimentation en eau en circulation garantit que la vapeur dans le condenseur est refroidie avec de l'eau provenant d'une source externe (réservoir, rivière, etc.). puits artésien). L'eau refroidie, ayant une température ne dépassant pas 25...36 °C à la sortie du condenseur, est évacuée dans le système d'alimentation en eau.

Une vidéo intéressante sur le fonctionnement de la centrale thermique peut être visionnée ci-dessous :

Pour compenser les pertes de vapeur, de l'eau d'appoint, préalablement purifiée chimiquement, est amenée au système principal vapeur-eau par une pompe.

Il convient de noter que pour fonctionnement normal installations vapeur-eau, notamment avec des paramètres de vapeur supercritiques, important a la qualité de l'eau fournie à la chaudière, de sorte que le condensat de la turbine passe à travers un système de filtres de dessalage. Le système de traitement de l’eau est conçu pour purifier l’eau d’appoint et de condensation et en éliminer les gaz dissous.

Dans les gares utilisant combustible solide, les produits de combustion sous forme de scories et de cendres sont éliminés du four de la chaudière système spécialélimination des scories et des cendres, équipée de pompes spéciales.

Lors de la combustion de gaz et de fioul, un tel système n’est pas nécessaire.

Il y a des pertes d’énergie importantes à l’IES. Les pertes de chaleur sont particulièrement élevées dans le condenseur (jusqu'à 40..50 % de la quantité totale de chaleur dégagée dans le four), ainsi qu'avec les gaz d'échappement (jusqu'à 10 %). Coefficient action utile des CES modernes avec des paramètres de pression et de température de vapeur élevés atteignent 42 %.

Partie électrique L'IES représente un ensemble d'équipements électriques principaux (générateurs) et d'équipements électriques pour les besoins auxiliaires, y compris les jeux de barres, les équipements de commutation et autres équipements avec toutes les connexions établies entre eux.

Les générateurs de la station sont connectés en blocs avec des transformateurs élévateurs sans aucun dispositif entre eux.

À cet égard, aucun appareillage de commutation de tension de générateur n'est en cours de construction à l'IES.

Les appareillages pour 110-750 kV, en fonction du nombre de connexions, de la tension, de la puissance transmise et du niveau de fiabilité requis, sont réalisés selon les schémas standards connexions électriques. Les connexions croisées entre les blocs ont lieu uniquement dans les appareillages de plus haut niveau ou dans le système électrique, ainsi que pour le combustible, l'eau et la vapeur.

À cet égard, chaque unité de puissance peut être considérée comme une station autonome distincte.

Pour fournir de l'électricité aux besoins propres de la station, des prises sont réalisées à partir des générateurs de chaque bloc. La tension du générateur est utilisée pour alimenter des moteurs électriques puissants (200 kW ou plus), tandis qu'un système 380/220 V est utilisé pour alimenter des moteurs de moindre puissance et les installations d'éclairage peuvent être différentes.

Encore une chose vidéo intéressante sur le travail d'une centrale thermique de l'intérieur :

Centrales de production combinée de chaleur et d'électricité

Les centrales de cogénération, étant des sources de production combinée d'énergie électrique et thermique, ont un CES nettement plus important (jusqu'à 75 %). Cela s'explique par ceci. cette partie de la vapeur rejetée dans les turbines est utilisée pour les besoins fabrication industrielle(technologie), chauffage, production d'eau chaude.

Cette vapeur est soit directement fournie pour les besoins industriels et domestiques, soit partiellement utilisée pour préchauffer l'eau dans des chaudières spéciales (chauffe-eau), à partir desquelles l'eau est envoyée via le réseau de chauffage aux consommateurs d'énergie thermique.

La principale différence entre la technologie de production d'énergie et le CES est la spécificité du circuit vapeur-eau. Assurer l'extraction intermédiaire de la vapeur de la turbine, ainsi que la méthode de fourniture d'énergie, selon laquelle la majeure partie de celle-ci est distribuée à la tension du générateur via un appareillage de commutation du générateur (GRU).

La communication avec les autres centrales du système électrique s'effectue à tension élevée via des transformateurs élévateurs. Lors de réparations ou d'un arrêt d'urgence d'un générateur, la puissance manquante peut être transférée du système électrique via les mêmes transformateurs.

Pour augmenter la fiabilité du fonctionnement de la cogénération, un sectionnement des jeux de barres est prévu.

Ainsi, en cas d'accident de pneu et de réparation ultérieure de l'un des tronçons, le deuxième tronçon reste en service et alimente les consommateurs via les lignes sous tension restantes.

Selon de tels schémas, les installations industrielles sont construites avec des générateurs jusqu'à 60 MW, conçus pour alimenter des charges locales dans un rayon de 10 km.

Les grands générateurs modernes utilisent des générateurs d'une puissance allant jusqu'à 250 MW avec une puissance totale de la station de 500 à 2 500 MW.

Ceux-ci sont construits en dehors des limites de la ville et l'électricité est transmise à une tension de 35 à 220 kV, aucun GRU n'est fourni, tous les générateurs sont connectés en blocs avec des transformateurs élévateurs. S'il est nécessaire d'alimenter une petite charge locale à proximité de la charge du bloc, des prises provenant des blocs sont prévues entre le générateur et le transformateur. Il est également possible régimes combinés stations dans lesquelles se trouvent un GRU et plusieurs générateurs connectés selon des circuits en blocs.