Solaire thermique photovoltaïque concentration Alstom Soitec
Sommaire
Suite à l'appel d'offres pour un projet d'une puissance totale de 100 mégawatts (MW) utilisant en partie ou en totalité la technologie photovoltaïque à concentration publié en France par la Commission de Régulation de l'Énergie, l’industriel français Alstom s’est allié à Soitec le fabricant de plaques de silicium sur isolants. Les deux groupes ont signé un accord de coopération pour la création d'une filière de développement d'une filière solaire photovoltaïque à concentration. Soitec, fabrique les panneaux photovoltaïques dont les modules Soitec à très haut rendement sont parfaitement adaptés à la production d'électricité solaire dans le sud de la France. Alstom apporte son savoir-faire clé en main pour l’installation et la maintenance.
Un accord de coopération entre Alstom et Soitec
D'après Jérôme Pécresse, Président d'Alstom Renewable Power jusqu'au 12 septembre 2022. « Cet accord de coopération avec Soitec témoigne de la volonté d'Alstom d'élargir son offre et de développer ses technologies dans les énergies renouvelables. Avec le solaire thermique concentré, nous sommes déjà capables de fournir des produits pour des centrales de grande capacité. Grâce à notre collaboration avec Soitec dans le photovoltaïque à concentration, nous proposerons une offre parfaitement complémentaire pour des centrales solaires à haut rendement de taille très flexible et au déploiement rapide » André-Jacques Auberton-Hervé, Président-directeur général de Soitec a également déclaré « Cet accord de coopération avec Alstom confirme que notre technologie photovoltaïque à concentration répond parfaitement aux enjeux de la transition énergétique en France et à une demande croissante dans le monde pour une énergie propre, fiable et compétitive ». Ces types de futures centrales solaires serviront de vitrine à l'export pour promouvoir l'offre française de centrales photovoltaïques à concentration.
Des centres de recherche sur l'énergie solaire situés dans le monde
Des sites de recherche et de développement de l'énergie solaire sont situés dans le sud-ouest des États-Unis, en Israël, en Australie ainsi que dans le sud de l'Espagne. D'après l'Agence Internationale de l'Énergie (AIE), l'énergie solaire regroupant l'énergie solaire à concentration et l'énergie photovoltaïque devrait représenter 25 % de la production d'électricité totale d'ici 2050 puis couvrir un tiers de la consommation mondiale à partir de 2060.
Les centrales thermiques solaires à tour.
Sur cette photo, deux des huit tours de la centrale PS20 Abengoa Solar située à San Lucar en Andalousie (Espagne). La tour PS 20 qui est constituée d'un champ de 1255 héliostats d'une superficie de 120 m2. Le rayonnement solaire est orienté et concentré sur le récepteur situé au sommet de la tour haute de 165 m, la chaleur transmise produit de la vapeur qui actionne un alternateur produisant de l'électricité.
Centrale solaire thermoélectrique Sanlúcar Andalousie Espagne
Les quatre techniques pour développer l'énergie solaire
Quatre différents moyens ont été conçus pour concentrer le rayonnement solaire, des techniques au stade expérimental ou en cours de développement.
Les différentes techniques pour capter l'énergie solaire
Centrales thermiques à tour comme celles de San Lùcar
Les centrales solaires à capteurs paraboliques couplés à des moteurs stirling
Ces centrales solaires utilisent un moteur Stirling placé sur le foyer de la parabole. Le moteur Stirling transforme la chaleur solaire captée en un mouvement sur un alternateur qui produit de l'électricité. Un récepteur parabole fait office de concentrateur solaire, un système électrique automatisé permet de suivre la course du soleil. La concentration des rayons chauffe un gaz contenu dans la source chaude d’un moteur Stirling. Celui-ci ne transforme pas le mouvement de translation en rotation, car ce moteur est généralement pourvu d’un alternateur linéaire qui produit l’électricité.
Centrales thermiques à capteurs cylindro-paraboliques et lentilles de Fresnel
La concentration d'énergie issue du rayonnement solaire est obtenue par un système de miroirs paraboliques ou par un ensemble de lentilles de Fresnel. La lumière du soleil est reflétée sur des panneaux solaires photovoltaïques à haut rendement afin d'augmenter la production d'électricité délivrée par la centrale.
Les centrales thermiques solaires à effet de cheminée solaire :
ces types de centrales utilisent l'énergie solaire pour créer une différence de température entre la partie haute et basse d'une cheminée. La thermocirculation de l'air fait tourner une turbine d'alternateur pour produire de l'électricité.
Les inconvénients des centrales thermiques solaires
L'inconvénient majeur est que ces installations nécessitent beaucoup d’espace, mais fournissent une puissance similaire à celle des centrales à énergies fossiles, et ce sans pollution ni émission de gaz à effet de serre, l'autre inconvénient est lié au fait que ces centrales ne fournissent pas d'électricité la nuit.
- soit, l'énergie est stockée : Une partie de la chaleur solaire apportée par le circuit primaire pendant les heures d'ensoleillement est stockée dans des volumes tampons afin de l'utiliser en absence de rayonnement.
- soit, on utilise une énergie fossile conventionnelle (gaz) pour prendre le relais du soleil la nuit.
L'Union européenne
Il n'y a jamais eu d'engouement pour les vraies énergies renouvelables
Dans l’Union européenne, les énergies renouvelables – solaire, hydraulique, biomasse, éolien et géothermie – ne représentent que 18,2 % de la production d’électricité et 11,7 % de la consommation finale d’énergie.
En France, le solaire thermique n'a pas pu s'imposer économiquement, échec probablement lié au choix du tout nucléaire particulièrement gourmand en budget de fonctionnement.
La centrale solaire Thémis située à Targasonne (Pyrénées-Orientales) avait pourtant démontré son efficacité technique après avoir été lancée en 1983 et abandonnée 3 ans après avec pour raison un "manque de rentabilité".
Sa tour de 105 mètres de hauteur et ses 195 héliostats installés sur 102 hectares produisaient 670 kWc (la consommation d'environ 500 foyers domestiques). La technique de stockage par sels fondus (mélange de nitrate de potassium et nitrate de sodium fondu) pour stocker l'énergie et lisser ainsi la production électrique sur 24 heures pourrait donner un essor à la technologie solaire thermique et enfin se développer.
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