Production de l'énergie électrique

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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L ’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
Université Frères Mentouri Constantine – UFMC–
Faculté des Sciences de la technologie
Département d’électrotechnique
Projet de fin cycle
Spécialité : Électrotechnique
Thème :
Présenté par :
 Chikhi Mokhles Abdelmoughith
 Gasmi Mohamed Lamine
 Djebli Houssem
2021/2022
Production de l’énergie électrique dans une centrale thermique

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Table des matières
Résumé ............................................................................................................................................................ 3
Introduction générale ..................................................................................................................................... 4
Chapitre I : Généralité sur la production de l’électricité ............................................................................... 5
I.1. Introduction : ..........................................................................................................................5
I.2. Histoire de l’électricité :..........................................................................................................5
I.3. Chemin de puissance : ............................................................................................................5
I.4. Différentes sources de production de l’électricité : ................................................................6
I.4.1. L'énergie non renouvelable : ............................................................................................6
I.4.2. Centrale électrique a énergie non renouvelable : ..............................................................7
I.4.3. L'énergie renouvelable :....................................................................................................9
I.4.4. Centrale électrique a énergie renouvelable : ................................................................... 10
Conclusion : .................................................................................................................................................. 14
Chapitre II : La production de l’énergie dans les centrales thermiques ...................................................... 15
II.1. Introduction : ...................................................................................................................... 15
II.2. Les principaux types de centrales d’électricité thermiques : ............................................. 15
II.4. Principe de fonctionnement : .............................................................................................. 16
II.4.1. La centrale thermique a flamme : ................................................................................. 16
II.4.2. La centrale thermique nucléaire : .................................................................................. 19
II.4.3. La centrale thermique solaire : ...................................................................................... 21
II.4.4. La centrale géothermique : ............................................................................................ 22
Conclusion : .................................................................................................................................................. 24
Chapitre III : Centrale thermique à gaz à cycle combiné ............................................................................ 25
III.1. Introduction : ..................................................................................................................... 25
III.2. Les cycles thermodynamiques : ......................................................................................... 25
III.2.1. Cycle de Carnot : .......................................................................................................... 25
III.2.3Cycle de Rankine : ......................................................................................................... 29
III.3 Principe de fonctionnement de centrale thermique à cycle combiné gaz : ........................ 31
III.4 La centrale électrique cycle combiné à gaz de ain arnat Algérie : .................................... 34
Conclusion générale ...................................................................................................................................... 35
Références ..................................................................................................................................................... 36

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Résumé
L’objectif de ce présent travail est de mettre en évidence les différents types de centrales
thermiques, leur fonctionnement, ainsi que les avantages et les inconvénients de chaque type.
Nous avons focalisé l’étude sur la centrale thermique à cycle combiné gaz et nous avons montré
l’intérêt de l’utilisation d’une centrale combinée au lieu d’une centrale conventionnelle car en
combinant deux ou plusieurs cycles, l'efficacité énergétique du système peut être améliorée et
par conséquence on peut atteindre un meilleur rendement calorifique inférieur (PCI).
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Summary
The objective of this present work is to highlight the different types of thermal power plants,
their operation, as well as the advantages and disadvantages of each type. We focused the study
on the combined cycle gas thermal power plant and we showed the interest of using a combined
power plant instead of a conventional power plant because by combining two or more cycles,
the energy efficiency of the system can be improved and as a result a better lower heating
efficiency (PCI) can be achieved.

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Introduction générale
La production d'électricité est essentiellement un secteur industriel qui fournit de l'énergie
électrique aux fournisseurs d'électricité. Ils utilisent ensuite les réseaux d'expédition et de
distribution pour le livrer aux consommateurs. La production d'électricité a lieu dans les
centrales électriques depuis la fin du XIXe siècle. Les centrales électriques (production
d'énergie) sont des sites industriels utilisés pour produire de l'électricité. Les centrales
électriques convertissent diverses sources naturelles d'énergie en électricité pour alimenter les
consommateurs, les particuliers ou les industries sur une longue distance. Le réseau permet de
transporter l'électricité puis de la distribuer aux consommateurs. A l'exception des centrales
photovoltaïques (encore peu répandues...), la production d'électricité est assurée par des
alternateurs à turbine (dans quelques cas par des moteurs diesel stationnaires). Le type de
turbine définit alors le type de centrale.
Dans le présent travail, nous allons essayer de mettre en avant les différents types de
centrales thermiques, leur principe de fonctionnement et, bien entendu, les avantages et
inconvénients de chaque type.

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Chapitre I : Généralité sur la production de l’électricité
I.1. Introduction :
L'électricité est notre forme d'énergie la plus importante. Invisible, silencieux et non
polluant, il est indispensable à tout ce qui compose notre quotidien : alimentation, chauffage,
éclairage, lavage, soin, communication, déplacements, fabrication…
I.2. Histoire de l’électricité :
En 1868, l'inventeur belge Zénobe Gramme améliore le générateur de courant continu, point
de départ de l'industrie électrique moderne, co-fondant la société Gramme Magneto avec
l'industriel Hippolyte Fontaine. Quelques années plus tard, les boulevards de la capitale
principale sont éclairés par des bougies Jablochkoff alimentées par des machines Gramme, puis
remplacées par les lampes à incandescence de Thomas Edison. La deuxième révolution
industrielle est en marche. En 1878, William George Armstrong a construit une centrale
hydroélectrique de 7 kW à Cragside, en Angleterre. Il puise son énergie par une génératrice
dans un lac situé sur la propriété de l'ingénieur et alimente sa maison ainsi que la machinerie
agricole et les bâtiments.
En 1882, Thomas Edison construit la première station Pearl Street aux États-Unis. Il abrite
six générateurs "géants" alimentés par des moteurs à vapeur, qui sont produits à partir de
charbon et fournissent de l'électricité en courant continu dans un rayon de 800 mètres carrés. Il
contient 1 200 lumières, éclairant 85 maisons, bureaux et magasins de Manhattan. Moins d'un
an plus tard, d'autres plantes, toujours plus puissantes, ont illuminé plus de 430 immeubles new-
yorkais avec plus de 10 000 ampoules. Il s'agissait également de la première centrale de
production combinée de chaleur et d'électricité, la chaleur perdue étant distribuée aux bâtiments
voisins et la pression de vapeur étant vendue aux usines locales. La technologie sera
éventuellement adoptée dans le monde entier. En 1890, le courant alternatif remporte la guerre
actuelle contre les tenants du courant continu. La production d'électricité centralisée est devenue
courante en raison de la transmission d'énergie à haute tension.
I.3. Chemin de puissance :
Le rôle du réseau est de fournir de l'énergie à l'endroit où l'électricité est utilisée, en
augmentant et en abaissant le niveau de tension à la sous-station par étapes. La tension de sortie
des grosses centrales électriques peut être portée à 400 000 volts pour limiter les pertes d'énergie
dans le câble sous forme de chaleur (ce sont les pertes dues à « l'effet Joule »). La tension est
ensuite progressivement réduite, au plus près de la consommation, pour atteindre différents