Conseil en Investissement Solaire

Lettre trimestrielle

ANALYSE TRIMESTRIELLE 4ème trimestre 2009

Le renouveau de l’Energie Solaire Thermique ou  Concentrating Solar Power(CSP)

Le CSP, appelé également solaire thermodynamique, bien qu’éclipsé par son grand frère le solaire photovoltaïque est  sur le point d’acquérir une nouvelle crédibilité grâce notamment à l’AIE qui l’a mis à montants presque équivalents avec le photovoltaïque dans ses projections de réduction de CO2 à l’horizon 2050.
De conception déjà ancienne (les principes du solaire thermique sont, en effet, connus depuis plus d’un siècle) et ayant souffert d’une longue période d’oubli malgré un certain nombre de réalisations ,(on citera le premier four solaire doté d’un miroir parabolique construit à Font-Romeu d’une puissance de 1000Kw en 1968 en France et plusieurs  projets  réalisés au début des années 80 aux Etats-Unis dans le désert de Mojave en Californie), le solaire thermodynamique connaît depuis peu une nouvelle dynamique.
Ainsi, de  nombreux projets pilotes sont en cours dans une dizaine de pays. Selon le cabinet américain
Emerging Technology Research, on devrait passer d’une capacité installée en 2009 de l’ordre de 500 MW à 14000 MW en 2014, grâce, pour l’essentiel à l’Espagne et aux Etats-Unis et au progrès en matière de stockage.

 Le principe général du solaire thermodynamique est simple : l’objectif est  de concentrer les rayons solaires en un seul endroit afin d’obtenir des températures élevées. La  concentration de l'énergie solaire en un point précis permet d’atteindre une température considérable qui rend possible la production électrique  via des turbines à vapeur.

Par rapport au solaire d’origine photovoltaïque, on observe deux différences fondamentales :
l’aspect « concentration » qui nécessite une forte insolation directe et l’aspect « thermodynamique »
qui  permet un stockage de courte durée couplé, la plupart du temps, à un appoint intégré par combustible.
La solution la plus rentable économiquement consiste à chauffer un fluide caloporteur (eau, sels fondus, huiles synthétiques, …)  par le biais de collecteurs paraboliques.

Les zones privilégiées pour ce type de centrale nécessitent  un ensoleillement de 2000 h/an au minimum, excluant de fait les régions trop au Nord en l’absence de subventions importantes. Les zones arides ou semi-arides chaudes, plus au Sud, sont donc à privilégier. Ainsi, dans de nombreux endroits, un km2 de terrain est suffisant pour générer plus de 100 GWh par an en utilisant la technologie du CSP. Ce montant équivaut à une production annuelle  de 50 MW d’une centrale classique au gaz ou au charbon.
Ce type d’installation est particulièrement adapté pour des villes comme  Le Caire, Delhi, Johannesburg, Mexico ou Los Angeles pour ne citer qu’elles. Pour l’Europe, ces centrales installées dans les pays du Magreb devraient bénéficier  de la technique HVDC*pour l’acheminement du courant.
Le solaire thermodynamique à concentration se décline sous de multiples formes dont les plus courantes sont : les paraboles, les centrales à tour (dont l’exemple le plus connu est la centrale construite par une filiale d’Abengoa dans la région de Séville) et les systèmes linéaires comme les capteurs cylindro-paraboliques.
 Les paraboles, qui sont en concurrence directe avec le photovoltaïque, ne permettent pas de stocker  la chaleur.
Les capteurs cylindro-paraboliques représentent en 2009 la seule technologie mature et commercialement disponible. Son potentiel  actuel est de l’ordre de 10GW au niveau mondial. Cette technique a progressé depuis les années 80 et le rendement net de ce type de centrale est passé de 10,6% à 14,6% en moyenne annuelle. D’autres progrès sont à prévoir en la matière.

*High Voltage Direct Current, Ligne à haute tension à courant continu (Voir Lexique technique)

Les centrales à tour sont privilégiées par de nombreux experts pour les années à venir car elles autorisent des températures plus élevées et donc de meilleurs rendements de conversion.
Les projets concernant les centrales solaires thermodynamiques ont  tous un point commun : l’eau. En effet, dans tous les cas de figure, celle-ci est indispensable, tant pour servir de source froide que pour le nettoyage des miroirs et les zones arides ne s’y prêtent pas forcément. Une des solutions en la matière étant de se rapprocher des côtes.
Des projets comme le Plan Solaire Méditerranéen proposé par l’Union Pour la Méditerranée  ou l’exemple récent de Desertec* devraient faire la part belle à ce genre de technologie.
On le voit, à travers ces derniers exemples, le solaire thermodynamique bénéficie de  perspectives particulièrement brillantes pour de nombreuses années.