Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation finale

Toute l'acualité, discutée à la lumière de la déplétion des réserves d'hydrocarbures.

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Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation finale

Message par evrard » 04 janv. 2014, 10:31

Bonjour et bonne année à tous.

Le rendement d'une centrale électrique est d'environ 30%.
Est-ce que l'on connaît le rendement total: depuis l'extraction jusqu'à l'utilisation finale de l'électricité produite?

Merci pour vos explications.

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Re: Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation fina

Message par mahiahi » 04 janv. 2014, 12:20

Quel genre de centrale? Thermique charbon? Thermique gaz? à la biomasse? hydraulique? nucléaire?
Ne sois pas charlot!

Dieu se rit des hommes qui déplorent les effets dont ils chérissent les causes (Bossuet)

Ce que nous n'avions pas anticipé, c'est que cette crise allait durer plus longtemps que prévu (François Hollande)

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Re: Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation fina

Message par energy_isere » 04 janv. 2014, 12:26

evrard a écrit :Bonjour et bonne année à tous.

Le rendement d'une centrale électrique est d'environ 30%.
Est-ce que l'on connaît le rendement total: depuis l'extraction jusqu'à l'utilisation finale de l'électricité produite?

.
C 'est bien plus pour les turbines à Gaz.
On en est à 57%, par exemple sur la centrale à Gaz de Toul mise en service en 2011 , voir ce post : viewtopic.php?p=303662#p303662

Pour une centrale hydraulique c' est > 95% de rendement.

Pour une centrale nuke, c'est pas terrible 30-33%.

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Re: Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation fina

Message par evrard » 04 janv. 2014, 12:34

energy_isere a écrit :C 'est bien plus pour les turbines à Gaz.
On en est à 57%, par exemple sur la centrale à Gaz de Toul mise en service en 2011 , voir ce post : viewtopic.php?p=303662#p303662
Pour une centrale hydraulique c' est > 95% de rendement.
Pour une centrale nuke, c'est pas terrible 30-33%.

mahiahi a écrit :Quel genre de centrale? Thermique charbon? Thermique gaz? à la biomasse? hydraulique? nucléaire?

Je posais la question pour le cas le plus général des centrales thermiques pétrole, charbon, gaz. Je ne savais pas que les centrales à gaz avaient un tel rendement.
Mais ma question était surtout de savoir si on savait calculer l'énergie nécessaire pour amener les combustibles à la centrale.
Bien sûr la question ne se pose pas dans le cas de l'hydrolélectricité!

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Re: Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation fina

Message par mobar » 04 janv. 2014, 13:32

evrard a écrit : Mais ma question était surtout de savoir si on savait calculer l'énergie nécessaire pour amener les combustibles à la centrale.
Bien sûr la question ne se pose pas dans le cas de l'hydrolélectricité!
Ni pour le solaire, la géothermie et l'éolien ...

Pour avoir le rendement global réel d'une filière, il faut intégrer l'énergie investie pour la construction de la centrale de production, le transport de l'électricité vers l'utilisateur final et le rendement de la machine qui permet de transformer l'énergie finale en énergie utile

et là, dans tous les cas, on est bien en dessous des rendements annoncés par les promoteurs des technologies qu'elles quelles soient
"C'est quand il n'y a plus d'espoir qu'il ne faut désespérer de rien" Sénèque
https://youtu.be/0pK01iKwb1U

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Re: Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation fina

Message par epe » 04 janv. 2014, 15:01

L'aberration ultime étant bien entendu le chauffage électrique à partir d'électricité produite dans une centrale thermique.
-Il vaut mieux pomper même s'il ne se passe rien que de risquer qu'il se passe quelque chose de pire en ne pompant pas.
Les Shadoks

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Re: Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation fina

Message par Remundo » 04 janv. 2014, 15:22

Question très difficile que pose Evrard...

Même en se limitant à une centrale thermique "classique" qui tourne autour de 30% de rendement...

Les pertes en lignes : appliquer un facteur entre 0.85 et 0.95

L'énergie perdue dans l'extraction des combustibles : appliquer un facteur entre 0 et 0,95...

Par exemple avec du gaz facile à extraire, 0,95
Avec une énergie qui a un EROEI de 1 pour 1 : coefficient zéro.

Si je me hasarde à une formule de maths...

Rendement =
Rendement d'extraction/acheminement de l'énergie thermique
x
Rendement de production thermique vers électrique
x
Rendement de transport de l'énergie électrique

Rendement d'extraction = (1-1/EROEI)
Rendement production = 30% (centrale classique) à 60% (moderne avec cycle combiné)
Rendement transport = 0.85 (à 1000 km de la centrale) à 0.95 (à côté de la centrale; perte transfo mini HT/BT environ 5%)

Le tout peut finir très bas... et jamais très haut !!

@+

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Re: Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation fina

Message par kercoz » 04 janv. 2014, 20:27

à noter qu' un transfo a son meilleur rendement en pleine charge ......et qu' il peut supporter 120 , voire 150% de charge plusieurs heures ....de ce fait , il vaut souvent mieux etaler l' utilisation ( en cas de grosse conso ponctuelles comme des presses ...) que de changer de transfo.
Entre 2 certitudes , il faut toujours choisir la moindre .

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Re: Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation fina

Message par sherpa421 » 07 janv. 2014, 10:44

Il faudrait aussi prendre en compte l'énergie pour le retraitement du combustible usager et l'énergie pour le démantèlement de l’installation. Le calcul est impossible.
La guerre tue.
Moi, j'aime pas le foot.

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Re: Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation fina

Message par kercoz » 07 janv. 2014, 11:17

Si l' on pousse assez loin l' étude , on devrait ajouter aux "couts énergétiques" , ceux du déplacement du personnel de maintenance , d' installation , etc ... et meme ceux induits : CE , cuistos , femmes de ménage etc ....C'était le sens de mon interrogation sur la limite des "gains de productivité" qd on prend en compte les specialisations sur la production de biens non essentiels ....L' EROI bascule dans le négatif assez vite qd on sort de la production essentielle ....ce qui force certains maillons de la chaine a en exploiter d' autres . La complication ( et non complexificatrion) de l' usine a gaz , occultant la prédation .
Entre 2 certitudes , il faut toujours choisir la moindre .

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Re: Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation finale

Message par mobar » 28 janv. 2020, 10:29

Le rendement classique d'une centrale électrique c'est le rapport de la quantité d'électricité qui est "produite" par la centrale divisée par la quantité d'énergie primaire qui est "consommée" par la centrale

Pour une centrale à flamme (charbon, fuel, gaz, biomasse ...) on a : énergie électrique générée/énergie primaire du combustible

Selon le type de centrale, de combustible, de mode de combustion, de taux d'imbrulés, pertes diverses, ça va de :
- 15% élec pour une centrale avec chaudière à lit fluidisé biomasse avec turbine à contrepression avec 65% de thermique
- 35 % élec pour une centrale avec four à grille déchets et turbine à vapeur à condensation 40 bars
- 45 % élec pour une centrale avec lit fluidisé charbon et turbine à vapeur condensation 180 bars
- 50% élec pour une centrale avec lit fluidisé charbon et turbine à vapeur supercritique 220 bars
- 55% élec pour une centrale avec lit fluidisé charbon et turbine à vapeur supercritique 275 bars

Pour le nuke, le mode de calcul qui a été choisi est particulier, on fait le ratio électricité générée par l'énergie contenue dans la vapeur générée par le réacteur nucléaire (considéré comme énergie primaire) et on trouve 30%

Ce mode de calcul est trompeur. Ce n'est pas l'énergie du combustible nucléaire qui est considéré comme pour les autres type de filières mais la vapeur qu'il a généré. Cella multiplie par environ un facteur 3 le rendement électrique réel :^o :^o

Si l'on prend comme énergie primaire, l'énergie contenue dans l'U235 qui alimente les réacteurs nuke (20,16 MWh/g U235), un réacteur de 900 MW qui fonctionne 7 000 heures par an pendant 3 ans avec un chargement de 72 tonnes d'Uranium composé de 3 400 kg d'U235 on arrive à un rendement électrique d'environ 11%

Ce qui est bien normal vu qu'il reste encore lors du déchargement beaucoup d'énergie dans le combustible (environ le double de ce qui a été transformé en électricité) et que l'on a envoyé aux petits oiseaux ou aux poissons les 70% restant

De quoi relativiser la performance du nuke ;)

Si on veut aller du puits (mine, gisement, forêt ...) à l'utilisation finale (usine-machines, logement-équipements...), ce n'est calculable que pour un couple producteur-utilisateur et c'est surement compris dans une plage très large qui va de moins de 5% pour le nuke à 50% au plus pour une filière charbon ultra-super critique moderne

De quoi reconsidérer la performance du solaire PV monocristallin en autoconsommation qui se situe autour de 20% pour une énergie primaire disponible partout gratuitement et qui de plus ne génère aucune nuisance lors de la production
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Re: Rendement de l'électricité, du puit à l'utilisation finale

Message par Remundo » 28 janv. 2020, 20:25

très beau déterrage, Mobar, et bonnes remarques :D

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