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Bruno RIVOIRE
tions différentielles lors de la mise en température de la machine. Or ces jeux sont
proportionnellement moins importants pour les grosses machines que pour les
petites et entraînent la chute des performances de ces dernières 3 . C’est ce type
de dégradation qu’envisageait de combattre la société Bertin en proposant la mise
en œuvre, à Vignola, d’une turbine à vapeur de toute petite puissance (500 kW) où
l’eau était remplacée par le fréon.
Pour illustrer ces propos, on peut passer en revue les caractéristiques et les performances de quelques-uns des groupes qui ont été utilisés dans les centrales
solaires en cause ici :
Thémis : 2,5 MWe - vapeur surchauffée à 430°C sous 50 bars - rendement nominal 28%,
Solar One : 12,5 MWe - vapeur surchauffée à 515°C sous 100 bars - rendement
nominal 35%,
SEGS VII de Luz : 30 MWe - vapeur resurchauffée à 371°C sous 100 bars - rendement nominal 37,5%,
SEGS IX de Luz : 80 MWe - vapeur resurchauffée à 371°C sous 100 bars - rendement nominal 37,6%.
On voit que la taille du groupe est un paramètre essentiel puisque celui de Solar
One, alimenté en vapeur d’excellente qualité, est moins performant que ceux des
centrales Luz alimentés en vapeur médiocre, mais beaucoup plus puissants (et, il
est vrai, à resurchauffe).
On peut pronostiquer un rendement supérieur à 40% pour le groupe d’une centrale
à tour à Draw-salt, produisant de la vapeur au meilleur niveau de performance (soit
à 565°C), dotée d’un circuit de resurchauffe, si sa taille peut atteindre ou dépasser
les 30 MW.
LE CYCLE COMBINÉ
Le cycle combiné est constitué par une cascade des deux cycles suivants :
un cycle à gaz (cycle de BRAYTON) qui épuise les calories du caloporteur entre la
température maximum, supposée élevée, et une température intermédiaire compatible avec les exigences du cycle suivant ;
un cycle à vapeur apte à épuiser au mieux les calories restantes en même temps
que de recycler les pertes du cycle de tête.
Un tel cycle est capable d’atteindre des rendements dépassant les 50% s’il dispose
d’une source de chaleur à plus de 700°C. On reconnaît là des caractéristiques qui
3 Notons ici l’existence des turbines coplanaires au lieu de coaxiales proposées par le groupe ABB,
qui présentent sur ce plan un net avantage par rapport aux turbines classiques. Malheureusement,
elles fonctionnent selon le mode contrarotatif et, de ce fait, mettent en œuvre deux alternateurs au
lieu d’un. En conséquence, elles sont chères et peu utilisées.
Bruno RIVOIRE
tions différentielles lors de la mise en température de la machine. Or ces jeux sont
proportionnellement moins importants pour les grosses machines que pour les
petites et entraînent la chute des performances de ces dernières 3 . C’est ce type
de dégradation qu’envisageait de combattre la société Bertin en proposant la mise
en œuvre, à Vignola, d’une turbine à vapeur de toute petite puissance (500 kW) où
l’eau était remplacée par le fréon.
Pour illustrer ces propos, on peut passer en revue les caractéristiques et les performances de quelques-uns des groupes qui ont été utilisés dans les centrales
solaires en cause ici :
Thémis : 2,5 MWe - vapeur surchauffée à 430°C sous 50 bars - rendement nominal 28%,
Solar One : 12,5 MWe - vapeur surchauffée à 515°C sous 100 bars - rendement
nominal 35%,
SEGS VII de Luz : 30 MWe - vapeur resurchauffée à 371°C sous 100 bars - rendement nominal 37,5%,
SEGS IX de Luz : 80 MWe - vapeur resurchauffée à 371°C sous 100 bars - rendement nominal 37,6%.
On voit que la taille du groupe est un paramètre essentiel puisque celui de Solar
One, alimenté en vapeur d’excellente qualité, est moins performant que ceux des
centrales Luz alimentés en vapeur médiocre, mais beaucoup plus puissants (et, il
est vrai, à resurchauffe).
On peut pronostiquer un rendement supérieur à 40% pour le groupe d’une centrale
à tour à Draw-salt, produisant de la vapeur au meilleur niveau de performance (soit
à 565°C), dotée d’un circuit de resurchauffe, si sa taille peut atteindre ou dépasser
les 30 MW.
LE CYCLE COMBINÉ
Le cycle combiné est constitué par une cascade des deux cycles suivants :
un cycle à gaz (cycle de BRAYTON) qui épuise les calories du caloporteur entre la
température maximum, supposée élevée, et une température intermédiaire compatible avec les exigences du cycle suivant ;
un cycle à vapeur apte à épuiser au mieux les calories restantes en même temps
que de recycler les pertes du cycle de tête.
Un tel cycle est capable d’atteindre des rendements dépassant les 50% s’il dispose
d’une source de chaleur à plus de 700°C. On reconnaît là des caractéristiques qui
3 Notons ici l’existence des turbines coplanaires au lieu de coaxiales proposées par le groupe ABB,
qui présentent sur ce plan un net avantage par rapport aux turbines classiques. Malheureusement,
elles fonctionnent selon le mode contrarotatif et, de ce fait, mettent en œuvre deux alternateurs au
lieu d’un. En conséquence, elles sont chères et peu utilisées.