1. Préparation du carburant : Le gaz naturel est transporté des sites de production par des gazoducs jusqu'aux centrales électriques. Avant la combustion, il peut subir certains processus de purification ou de traitement pour éliminer les impuretés.
2. Turbine à gaz : Le composant principal d’une centrale NGCC est la turbine à gaz. Le gaz naturel est mélangé à l'air et comprimé par le compresseur de la turbine à gaz. Le mélange comprimé est ensuite dirigé vers la chambre de combustion.
3. Combustion : À l’intérieur de la chambre de combustion, le mélange d’air comprimé et de gaz naturel est enflammé. La chaleur générée par la combustion dilate les gaz, les faisant circuler rapidement à travers les aubes de la turbine. Lorsque les gaz à haute pression et à haute température traversent les aubes de la turbine, ils provoquent la rotation des aubes.
4. Production d'électricité : Les pales rotatives de la turbine sont connectées au générateur, qui convertit l'énergie mécanique de la turbine en énergie électrique. Le générateur produit de l'électricité à courant alternatif (AC).
5. Générateur de vapeur à récupération de chaleur (HRSG) : Après avoir traversé la turbine à gaz, les gaz d'échappement contiennent encore une chaleur importante. Pour extraire cette chaleur et produire de l'électricité supplémentaire, un HRSG est utilisé. Le HRSG utilise la chaleur des gaz d’échappement pour convertir l’eau en vapeur.
6. Turbine à vapeur : La vapeur haute pression générée dans le HRSG est dirigée vers la turbine à vapeur. Lorsque la vapeur traverse les pales de la turbine à vapeur, elle se dilate et fait tourner les pales. La rotation de la turbine à vapeur génère une énergie mécanique supplémentaire.
7. Condenseur : Après avoir traversé la turbine à vapeur, la vapeur est à nouveau condensée en eau dans le condenseur. Le condenseur utilise de l'eau de refroidissement provenant d'une source externe, telle qu'une rivière ou une tour de refroidissement, pour refroidir la vapeur.
8. Réseau électrique : L'électricité produite par la turbine à gaz et la turbine à vapeur est combinée et injectée dans le réseau électrique pour être distribuée aux consommateurs.
Les centrales NGCC sont populaires pour la production d'électricité en raison de leur rendement élevé et de leurs émissions relativement faibles par rapport aux centrales électriques traditionnelles au charbon. Ils peuvent également être utilisés dans les systèmes de production combinée de chaleur et d'électricité (CHP), dans lesquels la chaleur résiduelle issue de la production d'électricité est utilisée pour fournir du chauffage ou du refroidissement à des fins industrielles ou commerciales, augmentant ainsi leur efficacité et minimisant le gaspillage d'énergie.
