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Transformation d'une centrale à vapeur en centrale à cycle combiné. Modélisation et optimisation thermo-économique.
Un précédant article [Pelster et al.,2000] a introduit un nouvelle approche méthodologique permettant d'optimiser les centrales avancées à cycle combiné et son application a été démontrée pour un cas où l'ensemble des paramètres de conception des composants, y compris des turbines à gaz, étaient libres. Le présent article reprend la même approche, mais pour un cas de transformation d'une centrale où non seulement la turbine à vapeur est déjà donnée, puisqu'existante, mais également où les turbines à gaz à considérer doivent être choisies à partir du catalogue des turbines à gaz actuellement disponibles sur le marché. Afin de réduire le nombre d'alternatives, une approche mixte avec une phase de préconception à l'aide de la méthode du pincement suivie d'une optimisation thermoéconomique est proposée et illustrée par une étude du cas de la centrale de Chavalon (Suisse). En se limitant au cas d'une centrale rénovée à partir d'une seule des deux tranches actuelles et produisant le même ordre de grandeur de puissance électrique que celle mise en jeu actuellement, il est montré qu'une telle rénovation permettrait de produire l'électricité à des coûts unitaires inférieurs à 5 cts suisses en fonctionnement en ruban. Par ailleurs, un fonctionnement en mode interruptible avec commutation au mazout serait à même de permettre d'économiser sur les frais de stockage de gaz naturel de réserve et une distribution plus économique du gaz naturel en général.