Le marché du solaire thermodynamique (CSP, pour Concentrating Solar Power) est considérable à l’échelle internationale et connaît une forte croissance depuis 2 ans. Cette technologie solaire permet de dépasser l’intermittence traditionnelle des autres énergies renouvelables, notamment grâce à l’hybridation avec de la biomasse et des déchets !
La centrale solaire espagnole PS10 est constituée de 624 grands miroirs mobiles. Sa tour solaire a une puissance électrique nominale de 11 MW. PHOTO//CC0 Domaine public
L’Agence Internationale de l’Energie prévoit une contribution du solaire thermodynamique à hauteur de 11,3 % de la production d’électricité mondiale à l’horizon 2050. Cela représentera plus 1 000 giwattts (GW) de capacité installée, soit près de 5000 terawattheures (TWh) d’électricité produite par an. C’est l’équivalent de la consommation actuelle des Etats-Unis ! Par exemple, l’Arabie Saoudite prévoit la réalisation de 25 GW de centrales solaires thermodynamiques d’ici 2030.
Le solaire thermodynamique requiert un puissant ensoleillement, d’au moins 2 000 kWh/m², pour offrir un bon rendement et être rentable. « La technologie est particulièrement adaptée dans les pays où l’ensoleillement direct est très élevé : il s’agit notamment de l’Afrique du nord, du Proche et Moyen Orient, de l’Australie, du sud-ouest des Etats-Unis, de l’Inde, de l’Asie Centrale, d’une partie de l’Amérique latine, notamment le Chili. Dans le Sud de la France, nous avons quelques sites qui peuvent être exploités et qui peuvent constituer des références pour nos industriels », relève Jean-Louis Bal, Président du Syndicat des énergies renouvelables.
Fin 2012, 2 500 mégawatts (MW) de centrales solaire thermodynamique était installés dans le monde, dont 1 000 MW installés durant l’année 2012. Plus de 3 000 MW sont en construction et près de 13 700 MW sont annoncés dans les prochaines années. La France s’est engagée à disposer de 540 MW de capacité installée d’ici 2020.
Une centrale solaire thermodynamique permet un stockage simple et rentable sous forme de chaleur
Une centrale solaire thermodynamique concentre en tout premier lieu le rayonnement solaire sur une « cible », linéaire ou ponctuelle suivant la technologie. Cette cible est un absorbeur/échangeur qui transforme ce rayonnement en chaleur et la communique à un fluide caloporteur.
La conversion de l’énergie solaire passe donc par une étape thermique. Cela concède au solaire thermodynamique un avantage significatif par rapport aux autres énergies renouvelables : elle n’est pas intermittente et contribue donc à l’équilibre du réseau. Pour ce faire, deux solutions techniques sont mises en place : le stockage sous forme de chaleur et l’hybridation du système avec une source fossile traditionnelle (gaz naturel ou charbon) ou renouvelable (biomasse ou déchets).
« La capacité de stockage thermique permet de fonctionner de manière stabilisée et surtout de manière décalée par rapport à la ressource solaire, de pouvoir en premier répondre à la demande de pointe en fin de journée. On peut aller jusqu’à avoir une production d’électricité 24h/24 », précise Jean-Louis Bal.
Auteur : Matthieu Combe, fondateur du webzine Natura-sciences.com
et sans qu’il y ait besoin de dispositifs de stockage (batteries). On se trouve ainsi en présence d’une centrale électrique dont la fonction est comparable à celle d’une centrale électrique traditionnelle. La production d’une centrale photovoltaïque est cyclique et varie en fonction de l’ intensité solaire et donc de l’heure du jour et de la saison.