Stoom- en gascentrale
Een STEG is een combinatie van een stoomturbine en een gasturbine.
De meeste electriciteitscentrales hebben tot nu toe een stoomturbine. In een stoomturbine wordt een turbine aangedreven door stoom. De druk in de stoomketel bedraagt hierbij enkele honderden bar. Volgens de thermodynamica is het rendement immers hoger bij hogere drukverschillen (zoals een dieselmotor een hoger rendement heeft dan een benzinemotor). Het rendement van stoomturbine is ongeveer 40 %. Een goedkopere electriciteitscentrale heeft echter een gasturbine. Een gasturbine is in feite een straalmotor zoals die toegepast worden in vliegtuigen of in voertuigen die een hoge verhouding vermogen/gewicht vereisen (zoals helicopters of tanks). Het rendement van een gasturbine is slechts 30 %. Ze worden dan ook vaak gebruikt voor de onbalansmarkt. Daarnaast werkt een gasturbine zonder koelwatersysteem, vergelijk een vliegtuig.
Door nu een gastubine te koppelen aan een stoomturbine kan het electrisch rendement flink worden verhoogd. Met de uitlaatgassen van een gasturbine, dat gezien het 30 % aan electrisch rendement nog 70 % van de energie bevat, kan immers de ketel van een stoomturbine worden verwarmd. Gezien een stoomturbine een electrisch rendement van 40 % heeft, levert een rekensommetje een totaal electrisch rendement op van 30 + (70 x 0,4) = 58 %.
Er zijn ook kolencentrales waar STEG wordt toegepast. Dit gebeurt middels kolenvergassing, precies het zelfde chemisch proces waarmee vroeger stadsgas door verhitting van steenkook werd geproduceerd. De chemische formule van dit proces is C + H2O -> H2 + CO. H2O is daarbij stoom en H2 en CO zijn, zoals bekend, beiden brandbare gassen. Ook organisch materiaal zoals stro en hout (denk aan de houtvergassings installaties waar tijdens W.O. II personenauto's op reden) worden soms vergast, waardoor uit de zelfde hoeveelheid hout bijna de helft meer aan electriciteit geproduceerd kan worden.
Toepassing van een STEG met kernenergie is thans onmogelijk. Alleen als, zonder schade aan de splijtstofstaven, water verwarmd kan worden tot boven de 1000 graden, waardoor water splitst in zuurstof en waterstof ((vandaar de waterstofexplosies tijdens de kernramp in fugushima)). De waterstof kan dan dienen als brandstof voor de gasturbine. Bovendien is het waterstof-zuurstof mengsel uit het reactorvat ook zo heet dat met deze warmte eerst nog een een stoomketel van een stoomturbine kan opwarmen. Zou dit systeemmogelijk worden dan zou het electrisch rendement 40 (van de stoomturbine) + (60 x 0,58) = 74,8 % bedragen.
