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CENTRALES GEOTHERMIQUES Une centrale géothermique produit de l'électricité grâc

CENTRALES GEOTHERMIQUES Une centrale géothermique produit de l'électricité grâce à la chaleur de la Terre qui transforme l'eau contenue dans les nappes souterraines en vapeur et permet de faire tourner une turbine et un alternateur. Avantages : pas d’émission de gaz a effet de serre 1. L'infiltration d'eau De l'eau de pluie ou de mer s'infiltre dans les fractures de la croûte terrestre pour constituer un réservoir dans le sous-sol, appelé nappe aquifère, à haute température, de 150 à 350 °C. 2. Le pompage de l'eau Grâce à un forage dans le sous-sol, l'eau chaude est pompée jusqu'à la surface. Pendant sa remontée, elle perd de sa pression et se transforme en vapeur. 3. La production d'électricité La pression de cette vapeur fait tourner une turbine qui fait à son tour fonctionner un alternateur. Grâce à l'énergie fournie par la turbine, l'alternateur produit un courant électrique alternatif. 4. L'adaptation de la tension Un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l'alternateur pour qu'il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à haute tension. La puissance installée mondiale atteignait 13 931 MW en 2019. En 2019, les centrales géothermiques ont produit 0,34 % de l'électricité mondiale et sept pays produisent plus de 10 % de leur électricité grâce à la géothermie, le record étant détenu par le Kenya, dont les centrales géothermiques produisent près de la moitié de l'électricité. Les principaux producteurs sont les États-Unis (20,2 % du total mondial), l'Indonésie (15,5 %), les Philippines (11,7 %), la Turquie (9,8 %) et la Nouvelle-Zélande (8,8 %). L'efficacité énergétique des centrales géothermiques est faible, environ 10 à 23 %, parce que les fluides géothermiques sont à basse température en comparaison de la vapeur des chaudières. De par les lois de la thermodynamique, cette basse température limite l'efficacité des machines thermiques dans l'extraction d'énergie utile pendant la production d'électricité. La chaleur résiduelle est perdue, à moins qu'elle puisse être utilisée directement et sur place, par exemple dans des serres, des scieries ou dans le chauffage urbain. L'efficacité énergétique médiocre du système n'affecte pas autant les coûts opérationnels que pour une centrale à charbon ou autre combustible fossile, mais elle pèse sur la viabilité de la centrale. Afin de produire plus d'énergie que les pompes n'en consomment, la production d'électricité requiert des champs géothermiques à haute température et des cycles thermiques spécialisés. Comme la géothermie ne repose pas sur des sources d'énergie intermittentes, telles que par exemple le vent ou le solaire, son facteur de charge peut être très élevé : il a été démontré qu'il peut aller jusqu'à 96 %19. Cependant la moyenne du facteur de charge des centrales était de 74,5 % en 2008, selon le GIEC, et les centrales récentes atteignent souvent des facteurs de charge supérieurs à 90 %20. Économie[modifier | modifier le code] L'électricité géothermique ne requiert aucun combustible, et n'est donc pas sensible aux fluctuations des prix des combustibles. Cependant, les coûts en capital (coût d'investissement) sont élevés. Les forages comptent pour plus de la moitié des coûts et l'exploration de ressources profondes implique des risques significatifs. Une paire de puits typique au Nevada peut subvenir à 4,5 MW de production d'électricité et coûte environ 10 millions de dollars de forage, avec un taux d'échec de 20 %15. Au total, la construction de la centrale électrique et le forage des puits coûtent environ de deux à cinq millions d'euros par MW de puissance électrique, tandis que le coût actualisé de l'électricité produite est de 0,04 à 0,10 €/kWh6. L'électricité géothermique est hautement adaptable : une petite centrale électrique peut alimenter un village rural, bien que l'investissement puisse être élevé34. Chevron Corporation est le plus grand producteur privé mondial d'électricité géothermique35. Le champ géothermique le plus développé : The Geysers en Californie, alimentait 15 centrales en 2008, toutes appartenant à Calpine, avec une puissance totale de 725 MW29. Dans les roches composant la terre se trouvent des elements comme le potassium le thorium et l uranium qui ont des atomes fissiles, la chaleur vient de leur desintegraton radioactive recuperation de cet chaleur par les centrales grace ala radioactibite du sol lieu d implantation important variation gradieznt geothermique car plus important regions volcaniques probleme centrale geo = corrosion endommage les installations a cause des mineraux solution echangeur de chaleur entre puit de production et reseau de chauffage centrale geothermique a basse energie:conciste a forer jusqua 2000 metres de profondeur, trouver zones aquiferes profondes eau pompee et utilise dans un circuit de chauffage(eau 30 90 degre) eau a delivre chaleur reinjecte dans aquifere pour realilenter le sol en eau chauffage centrale a haute temperature ; foré vers 1500m mais dans region volcanique donc croute terrestre plus chaudeeau a env 150 degre etat gazeux remonte par puit de production faisant tourner turbine relie a un alternateur, transformation energie cinetique en mecanique puis electrique electricite centrale de bouillante La centrale géothermique de Bouillante est constituée de deux unités de production, Bouillante 1 et Bouillante 2, d'une capacité totale de 15 mégawatts Le fluide géothermal, composé d’eau et de vapeur à haute température (environ 250 °C), est récupéré au moyen de puits forés en profondeur (figure 21). Les fluides sont d'abord emmené à l'usine localisée dans la ville de Bouillane par une conduite de transport d'environ 600 m de long. Puis l’eau chaude et la vapeur sont dissociées au moyen d'un séparateur (figure 21). La vapeur est ensuite acheminée jusqu'à deux turboalternateurs qui produisent de l'électricité Bouillante 1 (5 MWe) et Bouillante 2 (11 MWe). L'eau est finalement rejetée à la mer à une température maximum de 45 °C par un canal de rejet. Les puits de production (forages) donnent un mélange eau-vapeur d’une température proche de 200°C. Le fluide géothermal est dirigé vers un séparateur d’où sort la vapeur haute pression (à environ 6 bar) produisant 30 tonnes/heure de vapeur. L’eau géothermale séparée de la vapeur passe dans un ballon de détente pour produire de la vapeur basse pression (à environ 1.3 bar) produisant 120 tonnes/heure de vapeur. Les deux flux de vapeurs produits sont dirigés vers d’une turbine à condensation qui produit de l’énergie cinétique. La turbine entraîne un alternateur qui transforme l’énergie cinétique en énergie électrique. Après son passage dans la turbine la vapeur est refroidie à 45 °C et se condense au contact de l’eau de mer, qui est fournie par une station de pompage. Le mélange eau de mer/eau géothermale sortant du condensateur et l’eau provenant du ballon de détente sont renvoyés à la mer par un canal d’évacuation. L’eau rejetée a une composition chimique identique à celle des sources hydrothermales naturelles rencontrées en surface ou en mer. Des circuits de contournement d’eau et de vapeur permettent d’évauer le débit du forage en cas d’arrêt de la centrale. Une variante consiste à réinjecter l'eau géothermale dans le sous-sol. Ce projet de réinjection partielle des fluides dans le réservoir géothermal est en cours de réalisation. Ces travaux devraient permettre de remettre en service la turbine la plus ancienne. uploads/Geographie/ ens-sci-expose-centrales.pdf