Une centrale électrique (thermique, nucléaire, hydraulique, éolienne) est constituée d'une turbine et d'un alternateur.
On peut distinguer trois types de centrales de production d'électricité : thermiques, hydroélectriques et nucléaires.
Les trois grands types de centrales thermiques sont ainsi la centrale thermique nucléaire, la centrale thermique à flamme et celle à récupération de chaleur.
En France, la centrale de Saint-Avold fait partie des deux dernières centrales à charbon encore raccordées au réseau électrique, après les mises à l'arrêt des centrales du Havre et de Gardanne, en Provence. La seconde encore en activité est celle de Cordemais, située en Loire-Atlantique.
La centrale classique
C'est le type le plus répandu et le plus ancien. Il utilise des combustibles fossiles et fonctionne avec une chaudière à vapeur.
Une centrale thermique à Cycle Combiné Gaz (CCG) produit de l'électricité grâce à la chaleur dégagée par la combustion de gaz naturel. Ce type de centrale combine deux types de turbine : une turbine à combustion et une turbine à vapeur reliées à un alternateur.
Fonctionnement d'une centrale à charbon
Dans la centrale thermique, le charbon est brûlé à 1400 degrés dans une chaudière pour chauffer l'eau et la transformer en vapeur. Celle-ci va alors activer une turbine qui, dans sa course, entraîne un alternateur. La production d'électricité est en route.
Une énergie est dite renouvelable lorsqu'elle provient de sources que la nature renouvelle en permanence, par opposition à une énergie non renouvelable dont les stocks s'épuisent.
L'électricité peut être produite dans des centrales thermiques. Par la combustion de matière fossile comme le charbon, le pétrole ou le gaz (ou l'uranium pour les centrales nucléaires) de la chaleur se dégage.
Pétrole : premier forage par Drake
Le 27 août 1859, l'Américain Edwin L. Drake extrait pour la première fois du pétrole par forage, à une profondeur d'une vingtaine de mètres, à Titusville, en Pennsylvanie.
On distingue trois grandes références commerciales de pétrole brut au niveau mondial : le Brent, exploité en mer du Nord ; le WTI (West Texas Intermediate), exploité aux États-Unis ; le Dubaï Light pour l'Asie.
1. Les États-Unis. Les États-Unis sont les principaux producteurs de pétrole au monde avec 11,5 millions de barils produits par jour.
Une centrale géothermique produit de l'électricité grâce à la chaleur de la Terre qui transforme l'eau contenue dans les nappes souterraines en vapeur et permet de faire tourner une turbine et un alternateur.
La fission des atomes d'uranium produit de la chaleur, chaleur qui transforme alors de l'eau en vapeur et met en mouvement une turbine reliée à un alternateur qui produit de l'électricité.
Les centrales à charbon sont utilisées en France pour compenser une production énergétique en baisse.
La différence réside dans la puissance des centrales : puissance d'une pico centrale : inférieure à 20 kW, puissance d'une micro centrale : entre 20 et 500 kW, puissance d'une petite centrale : entre 500 kW et 10 MW.
Elles sont surtout installées en moyenne montagne et dans les régions de bas relief. Elles sont caractérisées par un débit moyen et un dénivelé assez fort avec une chute comprise entre 30 et 300 m.
L'énergie hydraulique permet de fabriquer de l'électricité, dans les centrales hydroélectriques, grâce à la force de l'eau. Cette force dépend soit de la hauteur de la chute d'eau (centrales de haute ou moyenne chute), soit du débit des fleuves et des rivières (centrales au fil de l'eau).