Collection Nos énergies ont de l avenir Le cycle combiné gaz
«Comment concilier la production d électricité et l environnement?» «25 % de la population mondiale consomme près des 2/3 des ressources d énergie.» «EDF est-elle compétitive?» PERFORMANCE SÛRETÉ MAÎTRISE DE L ÉNERGIE EDF, au cœur des grands enjeux énergétiques, produit des énergies en quantité suffisante 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 flamme et les autres énergies renouvelables, EDF exploite un parc de production d électricité performant, diversifié 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 flamme 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 flamme 435 centrales hydrauliques 13 turbines à combustion et 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 fonctionnement du cycle combiné gaz 08 L environnement mieux respecté 10 Le CCG, un investissement pour les territoires Le Cycle Combiné Gaz, une technologie moderne Les centrales thermiques permettent d ajuster en permanence production et consommation. Cette flexibilité, ajoutée à la facilité d accès du combustible (gaz ou charbon), fait que les centrales thermiques à flamme 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. 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. 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. 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 fioul actuelles. 04
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. 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 fioul en deux cycles combinés de 465 MW chacun, fonctionnant au gaz naturel. La région Provence-Alpes-Côte d Azur, déficitaire en moyens de production, bénéficiera d ici 2012 et 2013 d une installation moderne plus propre, plus puissante et plus performante. 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. LE SAVIEZ-VOUS? Les CCG sont des moyens de production particulièrement flexibles, s adaptant à la demande. Capables de produire de l électricité en moins d une heure, ils répondent aux fluctuations 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 enflammant, 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. DÉFINITION Alternateur : machine rotative convertissant en énergie électrique l énergie mécanique fournie par un moteur. 06
Fonctionnement d un cycle combiné gaz ➊ Un compresseur met en pression et en température l air de combustion. ➋ Le combustible gaz s enflamme 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 fleuve 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 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 flamme.
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. C est le nombre de gramme de dioxyde de soufre que les CCG émettront dans l atmosphère. 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 flore. 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
Chiffres clés ZOOM SUR Les métiers déployés sur les CCG Le pilote de centrale à cycle combiné gaz Ayant bénéficié d une formation sur simulateur, l opérateur vérifie 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, afin de réparer ou de changer une pièce dont il contrôle le bon fonctionnement après son intervention. 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
Liverpool G G G West Burton Londres Cardiff Cherbourg Quimper Rennes CENTRALES CYCLE COMBINÉ GAZ Orléans Paris Lille Bouchain Amiens G Reims Blénod G G G Blénod Strasbourg Cycle combiné gaz en construction Cycle combiné gaz en service Direction Production Ingénierie Le groupe EDF est certifié ISO 14001 Septembre 2012 Nantes Tours Besançon Mulhouse Bourges Limoges Clermont-Ferrand Lyon Bordeaux Grenoble Toulouse Montpellier Nîmes G G Martigues Marseille Nice 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