la production d'électricité d'origine thermique

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LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ D'ORIGINE THERMIQUE La production d’électricité à partir des centrales thermiques est la plus répandue dans le monde. En effet, le gaz, le charbon et le fioul, utilisés comme combustibles, sont des ressources naturelles abondantes. Les centrales thermiques, flexibles et réactives, constituent pour EDF l’un des moyens les plus efficaces pour faire face aux variations de demande d’électricité, et notamment aux pics de consommation. Elles sont capables de produire de l’électricité très rapidement et peuvent donc être sollicitées à tout moment. La production d’électricité d’origine thermique représente environ 3 % de l'énergie produite chaque année par EDF en France. 2015 NOTE D’INFORMATION

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LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ D'ORIGINE THERMIQUE

La production d’électricité à partir des centrales thermiques est la plusrépandue dans le monde. En effet, le gaz, le charbon et le fioul, utiliséscomme combustibles, sont des ressources naturelles abondantes.Les centrales thermiques, flexibles et réactives, constituent pour EDF l’un desmoyens les plus efficaces pour faire face aux variations de demanded’électricité, et notamment aux pics de consommation. Elles sont capablesde produire de l’électricité très rapidement et peuvent donc être sollicitées àtout moment.La production d’électricité d’origine thermique représente environ 3 % del'énergie produite chaque année par EDF en France.

2015

NOTE D’INFORMATION

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LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉD'ORIGINE THERMIQUE

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LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉD'ORIGINE THERMIQUE

UN PARC DE PRODUCTION THERMIQUE DIVERSIFIÉ ET BIEN IMPLANTÉ SUR LE TERRITOIRE

Les centrales thermiques constituent l’un des moyens les plus efficaces pour faire face aux variations de consommationd’électricité. Flexibles et réactives, elles sont capables de produire de l’électricité très rapidement. Elles sont une descomposantes essentielles du mix énergétique et jouent un rôle important dans l'adaptation des capacités de productiond'EDF en réponse à l'évolution des besoins de ses clients. Les centrales thermiques sont également indispensables pourgarantir l'équilibre du réseau électrique, leur flexibilité étant un atout essentiel au maintien de la qualité du courant.

EDF est aujourd'hui un acteur majeur de la production thermiqueavec 12 GW de puissance en fonctionnement en France.Le parc thermique français d'EDF, essentiellement mis en serviceentre les années 1970 et 1985, s’est adapté au rythme del’évolution des besoins en électricité. Il est aujourd’hui constituéde capacités de production diversifiées, tant au niveau ducombustible que de la puissance. Ce parc est ajusté de façoncontinue en fonction du contexte économique et réglementaire.EDF mène d'ailleurs depuis 10 ans, un vaste programme demodernisation et d'adaptation afin d'améliorer les performancestechniques et environnementales ainsi que la compétitivité deson parc thermique. Des investissements ont été engagés pourmoderniser les centrales au charbon les plus récentes tandis queles plus anciennes ont été arrêtées définitivement. Le parc thermique en France conserve malgré tout, un volumede production similaire : 2 870 MW de nouveaux moyens deproduction (1000 MW de turbines à combustion et 1 935 MWde cycles combinés au gaz naturel) se substituent aux 2 850 MWarrêtés.

Le parc thermique d'EDF est composé de :Production au charbon :- 3 unités de 600MWProduction au fioul :- 4 unités de 700 MW- 4 unités de 600 MWTurbines à combustion (TAC) :(dont 10 au fioul, 1 au gaz naturel et 2 bi-combustibles)- 1 unité de 200 MW- 5 unités de 185 MW- 3 unités de 125 MW- 4 unités de 85 MWCycles combinés au gaz naturel (CCG)- 1 unité de 430 MW à Blénod- 2 unités de 465 MW à Martigues- 1 unité en construction à Bouchain de 575 MW(mise en service en 2016).

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LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉD'ORIGINE THERMIQUE

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LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉD'ORIGINE THERMIQUE

LE PRINCIPE

Les centrales thermiques fonctionnent à partir de ressourcesnaturelles : charbon, fioul ou gaz. Le combustible, une fois brûlé,chauffe l'eau située dans des tubes qui tapissent les parois de lachaudière. La chaleur transforme ainsi l'eau en vapeur, quiactionne la turbine, qui elle-même entraîne l'alternateur. Lacentrale produit alors de l'électricité. Ensuite la vapeur estrefroidie en eau, puis repart vers la chaudière pour un nouveaucycle.

LE COMBUSTIBLE

Dans les centrales à charbon, le combustible est broyé sousforme de poudre, puis brûlé dans la chaudière pour dégager dela chaleur. Dans les centrales au fioul, le combustible est injectépar les brûleurs, en très fines gouttelettes, dans la chaudière.Quant au gaz, il est utilisé sous deux formes : naturel pour lescycles combinés au gaz naturel ou sidérurgique pour les centralestraditionnelles.

COMPRENDRE LE FONCTIONNEMENT D’UNE CENTRALE THERMIQUE

ZOOMsur la production

En 2014, le parc thermique d'EDF en France aproduit 6,9 TWh, ce qui représente environ 3 %de la production annuelle d'EDF.

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LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉD'ORIGINE THERMIQUE

QU’EST-CE QU’UNE TURBINE À COMBUSTION ?

Une turbine à combustion fonctionne sur leprincipe d'un gros réacteur d'avion auquel onaurait connecté un alternateur. Un mélange d'aircomprimé et de fioul ou de gaz est injecté dans lachambre de combustion. Le mélange s'enflammeet produit l'énergie nécessaire pour faire tourner laturbine. Celle-ci entraîne l'alternateur qui produitl'électricité. Ce type de centrale démarre enseulement quelques minutes.

QU’EST-CE QU’UN CYCLE COMBINÉ AU GAZ NATUREL ?

Un cycle combiné gaz est composé d’une turbineà combustion et d’une turbine à vapeur (TAV).Dans un premier temps, le gaz naturel faitfonctionner la TAC. Ensuite, les gaz chaudsd'échappement de la TAC sont utilisés pourproduire de la vapeur, dirigée vers une deuxièmeturbine, la TAV. La TAC et la TAV entrainent alorsun ou deux alternateurs. La même quantité decombustible sert à une double productiond’électricité : celle de la TAC et celle de la TAV. Les cycles combinés au gaz naturel permettent deréduire de moitié les émissions atmosphériques dedioxyde de carbone (CO2), de diviser par trois lesoxydes d'azote et de réduire fortement lesémissions d'oxydes de soufre. Ces nouvellesinstallations contribuent à améliorer lesperformances environnementales du parcthermique d’EDF.

Principe de fonctionnement d’une turbine à combustion

Principe de fonctionnement d’un cyclecombiné au gaz naturel

Trois types de centrales thermiques (au charbon, au fioul et au gaz naturel) se distinguent. La centrale thermiqueclassique, le cycle combiné au gaz naturel (CCG) et la turbine à combustion (TAC) assurent la performance du parc EDFpar leur réactivité et leur spécificité de fonctionnement.

LE SAVIEZ-VOUS ?

12 à 20 minutes suffisent pour qu’uneTAC produise à pleine puissance.

BON À SAVOIR

Les centrales thermiques au charbon fonctionnent entre 2 500 et 5 000 heures/an, celles au fioul fonctionnent entre200 et 1 500 heures/an et les TAC quelques dizaines àcentaines d’heures/an. Les CCG devraient fonctionner entre2 000 et 4 000 heures par an.

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LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉD'ORIGINE THERMIQUE

CONSTRUCTION DE NOUVEAUX MOYENS DE PRODUCTION• Mise en service de 1000 MW de turbines à combustion depuis2007 pour « l’extrême pointe » à Montereau (Nord Pas-de-Calais) et à Vaires-sur-Marne et Vitry-Arrighi (Ile-de-France).Les turbines à combustion sont utilisées en moyenne quelquescentaines d’heures par an et peuvent être démarrées trèsrapidement avec une grande fiabilité. En cas d’urgence, douze àvingt minutes suffisent pour produire à pleine puissance. • Mise en service de 3 cycles combinés au gaz naturel (CCG)depuis 2011 soit 1 360 MW pour répondre à la demande ensemi-base. Ces unités de production au gaz sont sollicitées entre2 000 et 4 000 heures par an. Le CCG de Blénod produit del'électricité depuis 2011 ; les deux CCG de Martigues sont enservice depuis 2012 et mi 2013.• Construction d’un CCG de grande puissance de 575 MW,unique au monde, à Bouchain (Nord Pas-de-Calais), dont la miseen service est prévue pour 2016.

RÉNOVATION DU PARC EXISTANTEDF adapte, modernise et rénove ses unités de production aucharbon afin d’optimiser leur durée de vie et améliorer leursperformances techniques, économiques et environnementales.

• Un programme de rénovation de 480 millions d’Euros est encours sur les 3 unités de production au charbon de 600 MW lesplus récentes, situées au Havre et à Cordemais.• Des investissements sont également menés dans des systèmesde traitement des fumées sur les centrales existantes,notamment sur les unités de Cordemais, Porcheville et du Havre.• Des systèmes de dépoussiéreurs, de désulfuration et dedénitrification sont également installés. • L’utilisation de fioul à très basse teneur en soufre, etl'expérimentation de brûleurs « bas NOx » sur les centrales fioul.

ARRET DES UNITÉS DE PRODUCTION LES PLUS ANCIENNESLa modernisation du parc thermique d’EDF constitueun enjeu environnemental. Les dix unités au charbon les plus anciennes, non adaptées auxnouvelles normes d’émissions atmosphériques envigueur le 1er janvier 2016, ont été arrêtées définitivement.

UN PARC EN PLEINE MODERNISATION

LE SAVIEZ-VOUS ?

Le futur cycle combiné au gaz naturelde Bouchain offrira des performancesuniques au monde. Ses 61 % derendement, ses performancesinégalées dans le secteur de l’énergie,en feront un site vitrine.

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LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉD'ORIGINE THERMIQUE

SURVEILLER ET OPTIMISER LES PERFORMANCES ENVIRONNEMENTALES

Le respect de l’environnement passe par une surveillance permanente du fonctionnement des sites.

LE SAVIEZ-VOUS ?

En dix ans, EDF a réduit de 50 % sesémissions atmosphériques.

Un triple contrôle des émissions de rejets des centralesthermiques est effectué, via :• un système de mesure en continu• un contrôle réglementaire régulier• une surveillance de l’environnement

CONTRIBUER À LA QUALITÉ DE L’AIR

Qu’elles utilisent le charbon, le fioul ou le gaz, les centralesthermiques émettent des oxydes d’azotes (NOx), du dioxyde decarbone (CO2), du dioxyde de soufre (SO2) et des poussières.Des technologies dépolluantes sont installées pour contribuer à laqualité de l’air :• L’utilisation de combustibles de meilleure qualité, comme descharbons moins cendreux et des fiouls à très basse teneur ensoufre (à moins de 0,55 % de soufre). • La désulfuration des fumées permet de réduire de 90% les émissions de dioxyde de soufre. Avant que les fuméesn’atteignent la cheminée, elles passent au travers d’une eausaturée en calcaire, pour les « laver ». • La dénitrification des fumées permet de réduire de 80% lesémissions d’oxydes d’azote (NOx).

Ce résultat est obtenu en captant les NOx avec une installationde dénitrification. L’opération constitue une première en France àcette échelle. Les installations de dénitrification sont en service surles trois unités au charbon de 600 MW de Cordemais et duHavre. L’empreinte écologique des nouveaux moyens deproduction (TAC et CCG) est très réduite, notamment lesémissions atmosphériques (SOx et NOx) et de poussières.

Dans sa lutte contre le changement climatique, EDF franchit uneétape majeure dans la maîtrise de son empreinte carbone, endivisant par 2 ses émissions de CO2 en France à horizon 2016.

Il s’agit au total d’une réduction de 12 millions de tonnes de CO2entre 1990 et 2016, résultat d’une politique industriellevolontaire et constante d’EDF en France et du Groupe àl’international. Sur la même période, la production d’électricité aaugmenté de 26 % (production annuelle de 469 TWh contre371 TWh en 1990).

RECYCLER, POUR RÉDUIRE LES DÉCHETS

EDF recycle les co-produits issus du fonctionnement de lacentrale, par exemple, les cendres récupérées à la suite de lacombustion du charbon sont entièrement valorisées et utiliséesdans plusieurs domaines : la fabrication du béton et du ciment,les aménagements routiers et ferroviaires, l’enfouissement deslignes du réseau de distribution d’électricité.

Le gypse de synthèse, issu de la désulfuration des fumées,est réutilisé dans la production de plâtre. EDF valorise 92% de déchets conventionnels, comme par exemple lesdéchets de construction.

Mesure de latempérature derejet aquatique

Mesure des émissions des cheminées- dioxyde de carbone (C02)- oxyde d’azote (NOx)- dioxyde de soufre (S02)- poussières

Mesure de latempérature de l’eau en aval du fleuve

Le respect de l’environnement passe par unesurveillance permanente du fonctionnementdes sites.

Un triple contrôle des émissions de rejets des centrales thermiques est effectué : - un système de mesure en continu,- un contrôle réglementaire régulier,- une surveillance de l’environnement

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LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉD'ORIGINE THERMIQUE

EDF entend préserver la vocation industrielle des sites du parcthermique et préparer le futur. Les travaux de déconstruction s’inscrivent dans une démarche dedéveloppement durable puisque au total 90 % des déchets sontvalorisés.

PREMIÈRE PHASE : LE DÉSAMIANTAGE

La déconstruction d’une centrale thermique est complexe etnécessite plusieurs années, notamment pour les centralesconstruites dans les années 50 et 60, en raison de l’amianteutilisé comme calorifuge dans les structures et les matériels.

Le désamiantage, intégré aux opérations de déconstruction, estréalisé par des entreprises agréées et certifiées, dont lespersonnels sont formés et équipés en conséquence.

SECONDE PHASE : LA DÉCONSTRUCTION

La deuxième étape de la déconstruction commence par ladépose des gros composants : turbines, dépoussiéreurs,réchauffeurs, alternateurs, pompes, broyeurs, etc. ainsi que lesbâtiments les abritant. Une fois la déconstruction menée àterme, un moyen de production de nouvelle génération peutêtre implanté ou bien de nouvelles activités industrielles peuventprendre vie sur le site déconstruit.

LA DÉCONSTRUCTION DES ANCIENS SITES THERMIQUES

EDF gère la déconstruction de ses centrales à l’arrêt sur le territoire français. L'objectif est de donner une deuxième vie à sonpatrimoine en anticipant les différentes étapes qui mènent de l'arrêt d'exploitation d’un site à sa reconversion pour accueillir denouvelles activités. EDF entend ainsi préserver la vocation industrielle des sites du parc thermique et préparer le futur.Une trentaine de sites, anciennes centrales thermiques et réserves foncières, répartie sur le territoire, est concernée par la politiquede valorisation du patrimoine d’EDF, dont l’expertise dans ce domaine est reconnue.

EDF-SA22-30 avenue de Wagram75382 Paris Cedex 08 – FranceCapital de 930 004 234 euros552 081 317 R.C.S Paris

www.edf.com

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