Définitions

EXERGETIQUE = En Thermodynamique, l'exergie est une grandeur permettant de calculer le travail maximal que peut fournir un système à l'extérieur lorsqu'il se met à l'équilibre thermodynamique avec son environnement. Le travail maximum récupérable est égal à l'opposé de la variation d'exergie au cours de la transformation.

PCI = Pouvoir Calorifique Inférieur, représente l'énergie totale dégagée par la combustion d'une molécule, mais en ne comptant pas la chaleur latente de maintien sous forme gazeuse des molécules d'eau formées lors de la combustion.

PCS = Pouvoir Calorifique Supérieure représente l'énergie totale dégagée par la combustion d'une molécule, y compris la chaleur latente de maintien sous forme gazeuse des molécules d'eau formées lors de la combustion.

Pour le charbon, qui ne produit pas de vapeur d'eau, le PCS égale le PCI, et pour le gaz naturel le PCI vaut 90 % du PCS.

COP = Le Coefficient de Performance est le rapport entre l'énergie valorisée recherchée (production de froid ou de chaud) sur l'énergie primaire PCI utilisée

COGENERATION : la production d'électricité nécessite toujours d'utiliser l'exergie d'une combustion à haute température (bois, gaz, nucléaire par extension), dont on "extrait" une puissance mécanique (rotation d'un arbre moteur) convertie en puissance électrique dans un alternateur.

Les rendements (énergie électrique produite / énergie du combustible utilisé) obtenus sont de 10 % (petits stirlings décentralisés) à plus de 60 % (record du monde détenu par SIEMENS avec une turbine à gaz).

Le reste de l'énergie est en général dissipé dans l'atmosphère (le fameux panache de vapeur des centrales nucléaires), ... sauf quand on peut la récupérer  ---> c'est la "cogénération" , à savoir la production simultanée de chaleur et d'électricité !!

Les rendements énergétiques sont alors proches de 80 / 90 %, permettant de valoriser la quasi intégralité du combustible.

Mais alors pourquoi toutes les centrales électriques ne sont elles pas des cogénérations ? Pour deux raisons principales :
- par peur, volonté de défendre son cadre de vie, les habitants des villes uqi pourraient utiliser la chaleur, ne veulent pas de ces centrales, qui sont alors obligées de s'exiler loin de tout, et ne peuvent donc pas valoriser cette chaleur.
- d'autre part, la thermodynamique montre que maximaliser la production d'électricité nécessite d'utiliser une "source froide" la plus basse possible, ce qui est contradictoire avec la valorisation de cette énergie basse température. Autrement dit, on fait nettement plus d'électricité en chauffant à 30°C les oiseaux, qu'en injectant de la chaleur à 100°C dans un réseau de chaleur.