1. Thermodynamique:
* Première loi de la thermodynamique: L'énergie ne peut pas être créée ou détruite, seulement transformée. Cela signifie qu'une certaine énergie sera toujours perdue comme chaleur pendant les processus de conversion.
* Deuxième loi de la thermodynamique: La chaleur ne peut que couler d'un corps plus chaud à un corps plus froid. Les centrales électriques doivent libérer de la chaleur à l'environnement pour maintenir leur efficacité.
2. Perte de chaleur:
* Transfert de combustion et de chaleur: Toute la chaleur du combustible de combustion n'est pas transférée au liquide de travail (eau ou vapeur) dans une centrale électrique. Un peu de chaleur s'échappe à travers la chaudière, la cheminée et d'autres composants.
* frottement et résistance: Les pièces mobiles d'une centrale électrique (turbines, pompes, générateurs) connaissent des frictions, ce qui génère de la chaleur et réduit l'efficacité.
3. Limites pratiques:
* combustion incomplète: Tout le carburant n'est pas complètement brûlé, entraînant une perte d'énergie sous forme de carburant non brûlé.
* Différences de température: La température maximale du liquide de travail est limitée par les contraintes de matériau. Une plus grande différence de température entre les extrémités chaudes et froides de la plante augmente l'efficacité, mais elle entraîne également des coûts de matériaux plus élevés.
* Systèmes de refroidissement: Les centrales électriques nécessitent des systèmes de refroidissement pour dissiper la chaleur des déchets, ce qui peut consommer une énergie importante.
4. Pertes d'énergie dans la transmission et la distribution:
* Résistance dans les fils: L'électricité circulant à travers les lignes électriques perd de l'énergie en raison de la résistance. Cette perte augmente avec la distance et le courant.
* Transformers: Les transformateurs sont utilisés pour changer les niveaux de tension, mais ils ont également des pertes d'énergie.
5. Autres facteurs:
* usure: Les centrales électriques sont des systèmes complexes avec de nombreuses pièces mobiles qui s'usent avec le temps, conduisant à une efficacité réduite.
* Maintenance et opération: Un fonctionnement inefficace et un mauvais entretien peuvent avoir un impact significatif sur l'efficacité d'une centrale électrique.
en résumé:
La combinaison des limitations thermodynamiques, de la perte de chaleur, des contraintes pratiques et d'autres facteurs empêche les centrales électriques d'atteindre une efficacité de 100%. Bien que les ingénieurs travaillent constamment à améliorer l'efficacité, il est important de comprendre qu'une perte d'énergie est inévitable dans tout processus de production d'électricité.
