Voici une ventilation des transferts d'énergie utiles et non utiles dans une usine de production d'électricité à charbon:
Transferts d'énergie utiles:
* Énergie chimique dans le charbon à l'énergie thermique: Le charbon brûlant libère l'énergie chimique stockée dans ses liaisons, générant de la chaleur. Cette chaleur est utilisée pour faire bouillir l'eau et créer de la vapeur.
* Énergie thermique à l'énergie mécanique: La vapeur à haute pression entraîne une turbine, convertissant l'énergie thermique en énergie mécanique de rotation.
* Énergie mécanique à l'énergie électrique: La turbine rotative tourne un générateur, convertissant l'énergie mécanique en énergie électrique. Il s'agit de la production principale de la centrale, l'électricité envoyée aux maisons et aux entreprises.
Transferts d'énergie non utilisés:
* perte d'énergie thermique dans la chaudière: Une partie importante de la chaleur générée pendant la combustion du charbon est perdue à travers les parois de la chaudière, la cheminée et d'autres composants. Cette énergie est perdue dans l'environnement sous forme de chaleur déchet.
* Perte d'énergie thermique dans la condensation à la vapeur: Après avoir traversé la turbine, la vapeur est condensée dans l'eau. Ce processus libère de la chaleur à l'environnement environnant, représentant une autre perte d'énergie.
* frottement dans la turbine et le générateur: La friction mécanique dans la turbine et le générateur crée de la chaleur, représentant une autre perte d'énergie.
* Résistance électrique dans les lignes de transmission: Alors que l'électricité se déplace à travers les fils, une certaine énergie est perdue en raison de la résistance électrique, générant de la chaleur.
* Perte d'énergie dans les systèmes de refroidissement: Les centrales électriques utilisent des systèmes de refroidissement pour réguler la température. Ces systèmes perdent également de l'énergie dans l'environnement.
Efficacité:
L'efficacité d'une usine à charbon fait référence à la proportion de l'énergie chimique dans le charbon qui est convertie avec succès en énergie électrique utile. Les centrales à charbon typiques atteignent une efficacité d'environ 30 à 40%. Cela signifie que 60 à 70% de l'énergie du charbon est perdue sous forme de chaleur déchet et d'autres formes d'énergie non utilisée.
dans l'ensemble:
Bien que les centrales électriques au charbon soient efficaces pour convertir une partie de l'énergie du charbon en électricité, une partie importante de l'énergie est perdue en tant que chaleur déchetante. Cette perte représente une préoccupation environnementale majeure, contribuant à la pollution de l'air et au changement climatique.
Amélioration de l'efficacité:
Diverses technologies et approches sont en cours d'élaboration pour augmenter l'efficacité des centrales électriques au charbon, notamment:
* Cycle de cycle combiné: Intégrez les turbines à gaz avec les turbines à vapeur pour capturer et utiliser la chaleur des déchets.
* Capture et stockage du carbone: Technologies pour capturer et stocker les émissions de dioxyde de carbone à partir de centrales au charbon.
* Technologies de combustion du charbon avancées: Processus de combustion du charbon plus efficaces qui minimisent la chaleur des déchets et les polluants.
Malgré les efforts pour améliorer l'efficacité, les centrales électriques au charbon restent une source importante d'émissions de gaz à effet de serre et de préoccupations environnementales. La transition vers des sources d'énergie renouvelables est cruciale pour un avenir durable.
