Cycle combiné gaz - EdF

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

Photo de couverture :
chantier de
construction du cycle
combiné gaz de
Blénod-lès-Pont-à-
Mousson
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, Getty Images/DR,
Martigues Communication : François Deléna, UTE Norte
Fluminense, EDF : Philippe Eranian/Xavier Gary/
Patrick A. Martin/Sébastien Millier/Stéphanie Têtu.
Illustration : Creative Syndicate.
Imprimeur : JPA - RÉF. ENE 971- 2010
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
combiné gaz (CCG).
Le groupe EDF modernise son parc avec six nouveaux cycles
combiné 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

« 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 quatre
premiers marchés européens de l’énergie :
l’Allemagne avec EnBW, le Royaume-Uni
avec EDF Energy, l’Italie avec Edison et la
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 2009*
389,8 TWh
87,1 %
Nucléaire
41,9 TWh
9,3 %
Hydraulique**
16 TWh
3,6 %
Thermique
à fl amme
*Ces valeurs correspondent à l’expression à une décimale de la somme
des valeurs précises, compte tenu des arrondis.
**Dont la production des stations de transfert d’énergie par pompage.
PUISSANCE INSTALLÉE
en France au 31 décembre 2009.
PRODUCTION NATIONALE*
ont été produits en 2009 par EDF en France.
de la production électrique ne
produit pas d’émission de gaz
à effet de serre.
PARC FRANÇAIS
19
centrales
nucléaires
447
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.
23 tranches
thermiques
à fl amme
et
10 turbines
à combustion

Le cycle combiné gaz par EDF
LES NOUVEAUX CYCLES
COMBINÉS GAZ D’EDF
Le groupe EDF modernise ses capacités de production thermique avec six nouveaux cycles
combinés gaz. D’ici 2011, trois seront mis en service en France : Blénod-lès-Pont-à-Mousson
accueillera un CCG, tandis qu’à Martigues, deux CCG seront opérationnels à l’issue d’un
repowering. West Burton, dans le nord-est de l’Angleterre, bénéficiera également à cette
date de trois CCG. 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
turbo-alternateur et de la
source froide des tranches
fi oul actuelles.

Blénod-lès-Pontà-Mousson
Le centre de production
thermique (CPT) de Blénod-lès-
Pont-à-Mousson en Meurthe-et-
Moselle, qui comporte trois
tranches charbon de 250 MW
chacune, accueille le premier CCG
neuf d’EDF en France (440 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.
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.
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 d’une
installation moderne plus propre,
plus puissante et plus performante.
West Burton
EDF y assure le rôle d’architecte-ensemblier
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
1 300 MW pour une mise en service à partir
de 2011.
Zoom sur…
Sloe centrale : en 2010, EDF et Delta
électricien néerlandais ont inauguré la
centrale CCG de Sloe centrale (870 MW)
aux Pays-Bas.
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 et Norte Fluminense au Brésil. 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.
05

Le cycle combiné gaz par EDF
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.

CIRCUIT TAC
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 font
tourner une turbine,
qui entraîne à son tour
un alternateur.
➐ Cet alternateur
génère de l’électricité.
Fonctionnement d’un cycle
combiné gaz
CIRCUIT TAV
➍ Dans la chaudière,
au contact des gaz
d’échappement très
chauds, l’eau du circuit
est transformée en
vapeur.
➎ Cette vapeur fait
tourner une turbine
à vapeur qui entraîne
un second alternateur
générant de l’électricité.
➏ La vapeur utilisée est
envoyée vers un
condenseur dans lequel
circule de l’eau froide.
Au contact de l’eau, la
vapeur se transforme en
eau, qui est récupérée
et envoyée à nouveau
dans la chaudière.
L’eau utilisée pour
le refroidissement est
restituée au milieu
naturel ou renvoyée
dans le condensateur.
➐ L’électricité est
injectée dans le réseau
après avoir été portée
à 220 000 ou à
400 000 volts à l’aide
d’un transformateur
de puissance.
07

Le cycle combiné gaz par EDF
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 CO2 par kWh produit
par rapport à une centrale à charbon. Au total, une centrale CCG émettra
moins de 400 g de CO2 par kWh.
Le CCG émet aussi trois fois moins d’oxyde d’azote (NOx) 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.
Zoom sur…
Les contrôles environnementaux
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 cycle combiné gaz par EDF
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
INVESTISSEMENTS
EDF investit
plusieurs milliers
d’euros dans les
chantiers CCG :
700 millions pour
West Burton,
400 millions pour
Martigues et
350 millions pour
Blénod.

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
1 300 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
Blénod
600 personnes sur le chantier
en période de pointe
40 entreprises sur site
35 emplois pérennisés
440 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

Chantier de Martigues. Transformation de la centrale
au fi oul en deux cycles combinés gaz.

EDF
22-30, avenue de Wagram, 75008 Paris
SA au capital de 924 433 331 euros
RCS Paris 552 081 317
www.edf.com
Liverpool
Cardiff
Quimper
G G G
West Burton
Londres
Rennes
Cherbourg
Nantes
Bordeaux
CENTRALES CYCLE COMBINÉ GAZ
EN CONSTRUCTION
Tours
Toulouse
Amiens
Orléans
Paris
Bourges
Lille
Limoges
Clermont-Ferrand
F F
Montpellier
Reims
Nîmes
F
Lyon
Besançon
Grenoble
Blénod
G C C C
G G
Martigues
Marseille
Blénod Strasbourg
Mulhouse
Nice
G
C
F
Cycle combiné gaz
en construction
250 MW
Centrale thermique
à fl amme Charbon
250 MW
Centrale thermique
à fl amme Fioul
Direction Production Ingénierie Le groupe EDF est certifi é ISO 14001 Octobre 2010