Solaire concentré, solaire photovoltaique à concentration

L'énergie solaire à concentration ou héliothermodynamique

Le principe de l'énergie solaire à concentration thermodynamique, connu également sous le nom d'héliothermodynamique, est identique au fait de concentrer la lumière du soleil avec une loupe. Les centrales solaires à concentration utilisent des miroirs paraboliques ou plans pour faire converger l’énergie solaire vers un tube qui contient un fluide. En chauffant, le fluide crée de la vapeur d'eau qui entraine une turbine et un alternateur qui produisent de l'électricité.

Un potentiel considérable

Réservée aux pays à très fort ensoleillement, cette technologie n'a pas confirmé les promesses placées dans elle dans les années 1980, mais elle n'en est pas moins prometteuse et connaît un nouveau souffle. Grâce à la technologie HVDC (Hight Voltage Direct Current), l'énergie électrique peut se transmettre sur de longues distances, avec une perte de seulement 5 % pour 3000 kilomètres. Avec 90 % de la population mondiale vivat à mois de 2700 kilomètres des déserts chauds sur la terre, les enjeux de cette technologie paraissent réels. Une source froide est toutefois nécessaire pour convertir la chaleur en électricité, ce qui contrait les projets CSP à des localisations proches des côtes.

De nombreux projets de centrales solaires à concentration sont actuellement en cours, notamment le célèbre Desertec et d'autres en Espagne et aux Etats-Unis.

Centrale solaire à concentration de VictorVille (USA), qui a pour ambition de devenir le plus grand projet solaire du monde

Avantages de l'héliothermodynamique

L'héliothermodynamique permettant de stocker la chaleur dans des sels fondus, les centrales solaires peuvent théoriquement fonctionner la nuit.

En parallèle de la production électrique, le système de refroidissement peut permettre de créer de l'eau douce par désalinisation, grâce à la condensation de la vapeur résultat du contact de l'eau de mer avec les canalisations chaudes. A cela s'ajoute la possibilité de culture de légumes ou de fruits dans les zones d'ombre localisées sous les miroirs, l'arrosage étant grâce à l'eau douce produite.

Solaire concentré

les endroits favorables

Le solaire concentré possède l’atout de voir les zones ayant le plus de potentiel situées dans des déserts et autres zones peu habituées, ce qui ne gêne en général pas les populations et n’occupe pas de surfaces cultivables. Des installations sur seulement quelques centaines de km2 désertiques pourraient fournir la totalité de l'électricté consommée en Europe.

 

la chaleur se stockant bien plus aisément que l'électricité, le solaire à concentration peut stocker la chaleur pendant la nuit et assurer la production nocturne.

 

Au contraire du photovoltaïque, la centrale solaire à concentration est un dispositif centralisé de production, ce qui permet l’optimisation de la puissance installée par habitant. De plus, l'électricité produite est en haute tension et peut donc être transportée sur de grandes distances sans pertes importantes.

 

Le solaire à concentration peut être utilisée pour la dessalinisation d'eau, dont l’utilité est évidente dans les zones concernées.

 

 

 

Le solaire à concentration est encore relativement cher par rapport au charbon et au nucléaire et son implémentation ne peut se faire dans les principaux pays producteurs d’électricité, ceux-ci privilégiant les installations sur leur propre territoire.

 


Même si les objectifs les plus ambitieux d’économies d’énergie sont atteint, le réchauffement climatique sera important. Du fait de tendances lourdes impossibles à inverser, la température moyenne globale devrait progresser d’au moins 3°C d’ici à l’année 2100 environ.

 

Les atouts du solaire à concentration (en anglais)

 

Pour aller plus loin :

Themis-pv.com - Présentation de la centrale héliothermodynamique française Themis, récemment réhabilitée pour devenir une centrale solaire photovoltaïque.

Trecers.net - Présentation du projet Desertec, par The Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation.

Solarpaces.org - Présentation des avancées des systèmes solaires à concentration pour la production d'énergie par le Solar Power and Chemical Energy Systems, organisme rattaché à l'Agence Internationale de l'Energie.