Centrale à cycle combiné gaz (CCGT)
Centrale qui fait tourner une turbine à gaz et utilise ses gaz d’échappement chauds pour produire de la vapeur alimentant une seconde turbine, à vapeur, avec un rendement électrique de 55 à 64 %.
Une CCGT associe un cycle de Brayton (turbine à gaz) à un cycle de Rankine (turbine à vapeur). Les gaz d’échappement de la turbine à gaz, à 550–650°C, traversent une chaudière de récupération (HRSG) qui produit de la vapeur sur un à trois niveaux de pression.
Avec une turbine à gaz de 40 % de rendement et un cycle aval de 35 %, le rendement combiné atteint environ 61 % (PCI). Les dernières machines des classes H et J dépassent 63–64 % sur PCI en cycle combiné ; les parcs plus anciens tournent à 48–55 %. Une consommation spécifique de 6 000 à 6 500 kJ/kWh correspond à ces rendements, pour des émissions directes d’environ 330 à 370 g CO2/kWh, contre 820 à 1 000 g pour le charbon.
Paramètres courants (NREL ATB, Lazard 2024–2025) : tranches de 250 à 1 000 MW ; coût overnight d’environ 900 à 1 500 USD/kW, en hausse depuis 2023 à cause des carnets de commandes saturés des turbiniers ; démarrage en 30 à 60 minutes à chaud, plusieurs heures à froid ; minimum technique vers 40 à 50 %. Le LCOE dépend fortement du prix du combustible et du prix du carbone, en général entre 45 et 110 USD/MWh. Les CCGT peuvent déjà brûler des mélanges contenant 10 à 30 % d’hydrogène en volume, des modèles compatibles 100 % hydrogène ont été annoncés, et elles peuvent être équipées de CSC.
Termes associés
Tous les termes →- Turbine à combustion à cycle ouvert (TAC, OCGT)
Turbine à gaz à cycle simple qui rejette directement ses gaz chauds dans l’atmosphère : un rendement plus faible (33 à 42 %) en échange d’un démarrage rapide et d’un faible coût d’investissement ; elle sert surtout en pointe.
- Gaz naturel
Combustible fossile composé surtout de méthane, utilisé pour produire de l’électricité, pour la chaleur industrielle et domestique, et comme matière première chimique pour l’hydrogène et l’ammoniac.
- Consommation spécifique de chaleur (heat rate)
Énergie de combustible consommée par une centrale thermique pour chaque kWh d’électricité produit ; l’inverse du rendement, généralement en BTU/kWh ou en kJ/kWh.
- Cogénération (CHP)
Production simultanée d’électricité et de chaleur utile à partir d’un même combustible, avec un rendement global de 75 à 90 %, contre environ 35 à 60 % pour une centrale qui ne produit que de l’électricité.
- Captage et stockage du carbone (CSC, CCS)
Technologies qui séparent le CO2 des fumées ou des flux de procédé, le compriment et l’injectent dans des formations géologiques profondes pour l’y stocker durablement.
- Suivi de charge
Ajustement de la production d’une centrale, sur des durées de quelques minutes à quelques heures, pour suivre les variations de la demande d’électricité ou de la production renouvelable variable.