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Oct 26, 2023

Doosan Enerbility inaugure une nouvelle ère de production nationale de moteurs à turbine à gaz

Le 28 juillet, Doosan Enerbility a achevé un test opérationnel continu de 240 heures de son premier moteur à turbine à gaz produit dans le pays, d'une puissance de 270 MW, et a lancé l'exploitation commerciale à Gimpo.

Le 28 juillet, Doosan Enerbility a achevé un test opérationnel continu de 240 heures de son premier moteur à turbine à gaz produit dans le pays, d'une puissance de 270 MW, et a lancé l'exploitation commerciale de la centrale de cogénération de chaleur et d'électricité de Gimpo exploitée par Korea Western Power (KOWEPO). Grâce à cette réalisation, KOWEPO espère fournir de l'électricité à environ 500 000 foyers et du chauffage à 80 000 foyers à proximité.

Les turbines à gaz, souvent qualifiées de « joyau de l’ingénierie mécanique », sont des dispositifs électriques utilisés pour produire de l’électricité dans les centrales électriques au gaz naturel liquéfié (GNL). Dans les centrales thermiques ou nucléaires conventionnelles, le charbon est brûlé ou la fission nucléaire est utilisée pour produire de la vapeur, qui alimente ensuite la rotation des pales d'une turbine. Le générateur attaché, connecté à la turbine, tourne en conséquence, conduisant à la production d'électricité.

Les centrales électriques alimentées au GNL fonctionnent selon une approche différente. Dans une turbine à gaz, le gaz naturel et l'air comprimé sont introduits et allumés simultanément, permettant la combustion du carburant. Les gaz d'échappement à haute température et haute pression qui en résultent sont canalisés pour faire tourner la turbine à gaz elle-même, qui entraîne ensuite le générateur connecté. Notamment, le processus n'implique pas la génération séparée de vapeur, ce qui contribue à la nature légère et maniable de la turbine à gaz. Par exemple, la turbine à gaz utilisée à la centrale électrique de Gimpo mesure 11,5 mètres de long et pèse 330 tonnes, ce qui la rend plus petite et plus légère qu'une turbine à vapeur conventionnelle, qui mesure généralement 12 mètres et pèse 500 tonnes.

Il affiche également une efficacité impressionnante. Dans les centrales de cogénération, où l'électricité et la chaleur sont fournies, les turbines à gaz exploitent la chaleur résiduelle des gaz d'échappement, qui reste élevée même après la production d'électricité. Cette énergie résiduelle est exploitée pour entraîner une turbine à vapeur, maximisant ainsi efficacement le rendement global. La centrale électrique de Gimpo fonctionne selon un principe similaire.

Le défi réside dans la difficulté de créer des matériaux capables de résister à la chaleur extrême des gaz d’échappement qui dépasse 1 500 degrés Celsius. Cette complexité a conduit à un nombre limité de fabricants de turbines à gaz dans le monde. Il n'existe en fait que cinq sociétés, dont General Electric (GE) aux États-Unis, Mitsubishi Power au Japon et Siemens en Allemagne. Cette rareté des options est la raison pour laquelle les quelque 150 turbines à gaz installées dans les centrales électriques nationales sont d’origine étrangère. Malgré les coûts importants liés à l'entretien et aux réparations, il n'y avait pas d'autre alternative que de s'appuyer sur ces fabricants étrangers.

Après de nombreux essais et erreurs, Doosan a réussi à développer un « matériau en alliage super résistant à la chaleur » capable de résister à des températures allant jusqu'à 1 500 degrés Celsius. Pour éviter la surchauffe, l’entreprise a également créé des passages à l’intérieur de l’aube de la turbine à gaz, permettant à l’air froid de passer. Ces efforts incessants ont conduit au succès de Doosan Enerbility en septembre 2019, lorsqu'elle a franchi l'étape du développement de la première turbine à gaz domestique à grande échelle.

Doosan Enerbility a l'intention de profiter de l'occasion pour élever davantage les turbines à gaz au rang de son activité principale. Un représentant de l'entreprise a déclaré : « Lors de l'examen des projets de construction de centrales électriques nationales jusqu'en 2030, l'utilisation de turbines à gaz produites dans le pays pourrait potentiellement conduire à un effet de substitution aux importations substantiel d'environ 10 000 milliards de wons [7,65 milliards de dollars] ».

Récemment, on a assisté au développement de turbines à hydrogène utilisant un mélange de gaz naturel et d’hydrogène, connu sous le nom de « mélange d’hydrogène ». Doosan a déclaré : « Notre objectif est de développer la première turbine à hydrogène à grande échelle de 400 MW au monde d'ici 2027. »