Solaire à concentration thermodynamique

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Qui n´a jamais essayé de concentrer la lumière solaire avec une loupe ? Les centrales à concentration fonctionnent selon le même principe mais ce sont cette fois-ci des miroirs (paraboliques ou plans) qui font converger l’énergie solaire.

Le solaire à concentration thermodynamique est une technologie différente du photovoltaïque classique. Des miroirs concentrent l’énergie solaire vers un tube contenant un fluide qui chauffe. La chaleur obtenue permet de former de la vapeur d’eau qui entraine une turbine couplée à un alternateur et de l´électricité est ainsi produite. Un énorme avantage avec le solaire à concentration thermodynamique est que la chaleur peut être stockée dans des sels fondus, et les centrales solaires peuvent ainsi produire de l'électricité la nuit. La centrale ANDASOL 1, Grenade, a ainsi une autonomie de 7 heures mais des projets en cours ont comme objectif une autonomie de 20 heures.

L´énergie électrique peut être transmise sur de longues distances : avec la technologie HVDC (Hight Voltage Direct Current) la perte n’est que 5% pour 3000km. Il souvent indiqué "qu’une infime partie du Sahara peut produire l’intégralité de l’électricité consommée en Europe et en Afrique du nord. Et 90% de la population mondiale vit à mois de 2700km des déserts chauds de la planète". Seulement pour convertir la chaleur en électricité, il faut aussi une source froide, c'est pourquoi les projets de CSP se situe près des côtes, ce qui limite la surface utilisable et le potentiel global du CSP.

De l´eau douce peut être produite par cogénération, parallèlement à la production électrique. En effet, la centrale nécessite un système de refroidissement. De l’eau de mer peut être utilisée et de la vapeur se forme au contact des canalisations chaudes. Cette vapeur se condense ensuite et on obtient ainsi de l’eau très pure (Désalinisation MED ).

Les miroirs (placés à 3 ou 4 mètres du sol) qui collectent l´énergie solaire permettent de former une zone d’ombre mais il entre suffisamment de lumière pour cultiver des légumes ou des fruits. Une partie de l’eau douce formée sur place peut être utilisée pour l’arrosage.

Compte-tenu de son potentiel énorme, le solaire à concentration se développe aujourd’hui dans plusieurs pays et en particulier dans le sud-ouest des USA et en Espagne où de très nombreux projets sont en cours de réalisation. A Sanlúcar La Mayor, près de Séville, la première centrale solaire commerciale d’Europe (PS 10) a été inaugurée il y a quelques mois. Mais les puissances sont beaucoup plus faible que celles des centrales thermiques : 10 à 50 MWe contre 800 à 1600 MWe (EPR). Par rapport à l'énergie produite la consommation de surface est bien plus importante. Ces projets génèrent des milliers d’emplois ainsi qu’une énergie propre et durable à un prix qui deviendra compétitif avec les énergies fossiles (charbon, gaz, pétrole). Par exemple le kWh CSP revient de 8 à 16 c€ contre 4 c€ pour les centrales à charbon.

L’utilisation massive des énergies fossiles conduit au réchauffement de la planète et au dérèglement corrélatif du climat avec en particulier une intensification du cycle de l’eau. Le solaire à concentration rend possible une réduction massive des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2020. La Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation (TREC) fait campagne pour une prise de conscience du potentiel de cette technologie et l’installation de centrales solaires dans le Sahara pour alimenter en électricité l’Afrique du nord et l’Europe. Il couterait beaucoup plus cher de ne pas agir que d’investir massivement dans ces technologies propres.

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