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L'énergie solaire en Suisse

Publié le 09/12/2012

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Centrales solaires à concentration ou thermiques   Le principe de ces centrales est de placer un champ de millions de petits miroirs sur pied alignés sur le soleil, qui suivent la marche du soleil et qui concentreront les rayons du soleil en un point, comme une tour centrale par exemple. Ces petits miroirs sont appelés héliostats, et redirigent la lumière du soleil vers le point fixe. La température peut atteindre 500°C en ce point. Ces rayons vont pouvoir chauffer un fluide spécial, (souvent du sel fondu, de l’huile, ou de l’eau). Ce fluide spécial ainsi chauffé, va ensuite chauffer de l’eau, la transformer en vapeur pour faire tourner une turbine qui produit de l’électricité, comme dans une centrale nucléaire mais sans le problème des déchets. Les principaux fluides caloporteurs sont l’eau, l’huile et le sel fondu. Le grand avantage du sel fondu est le stockage de la chaleur. En effet, le sel fondu est celui qui garde le plus longtemps la chaleur. Placé dans un réservoir transparent, ces sels chauffés peuvent garder la chaleur pendant plusieurs jours, pour ensuite produire de l’électricité. On peut ainsi produire de l’énergie pendant la nuit ou de ne pas produire de l’électricité lorsqu’il n’y en a pas besoin. Ceci est un grand avantage par rapport aux autres projets utilisant l’énergie solaire. Les avantages sont considérables: 1) cela permet de produire de l’électricité même la nuit, 2) ces centrales ont un meilleur rendement que le photovoltaïque, 3) on peut stocker la chaleur grâce au sel fondu et 4) l’électricité coûte moins cher. Les désavantages : 1) la nécessité d’un ensoleillement fort et régulier donc ne peuvent être construites n’importe où, 2) un entretien important des montures mécaniques, 3) ces centrales couvrent une grande surface. Quelques exemples : l’Espagne possède un certain nombre de centrale thermiques importante comme celles de Solnova près de Séville, Andasol près de Quadix, qui à elles deux produisent environ 150MW chacune. Près de Séville un complexe est en construction (4 centrales) et la prévision pour 2013 est que ce complexe permettra d'alimenter...
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« Séville un complexe est en construction (4 centrales) et la prévision pour 2013 est que ce complexe permettra d'alimenter 180'000 ménages en électricité, soit la ville de Séville entière! Pour comparer, sa puissance sera d'environ un quart de celle de la centrale nucléaire de Leibstadt, la plus récente de Suisse (1984) ou encore identique à celle de la centrale de Mühleberg mise en activité en 1972.

Pour l'instant ces installations reviennent encore 2 à 3 fois plus chères que celles de la génération fossile, mais les coûts vont probablement baisser rapidement.

Ensuite Solar Energy Generating Systems (SEGS) est la plus grande installation de production d'énergie solaire au monde (354 MW).

Elle se compose de neuf centrales solaires dans le désert de Mojave en Californie, où l'ensoleillement est l'un des meilleurs disponibles aux États-Unis.

Mais en Suisse, du fait du manque d'espace, ce type d'énergie a peu de chances d'être utilisée.

Par contre dans les régions où il y a beaucoup d'espace cette manière de faire a beaucoup d'avenir et selon la « Desertec fondation » cette énergie peut à elle seule couvrir tous les besoins actuels sur une surface de 300 km 2 de Sahara ! Mais pour couvrir les besoins de toute la terre il faudrait que ces centrales soient réparties partout autour de la terre, c'est-à-dire dans toutes les régions de la terre ce qui n'est pas le cas car ces centrales doivent être à des endroits sur terre où le rayonnement est optimal, comme le sud-ouest des Etats-Unis, l'Amérique du Sud, l'Afrique, les pays méditerranéens et du Moyen Orient, les plaines désertiques d'Inde et du Pakistan, la Chine, l'Australie, etc...

De plus, comme les centrales nucléaires, elles nécessitent encore pas mal d'eau pour le refroidissement.   Du point de vue technique, la concentration de cette énergie peut se faire de différentes manières car l'énergie solaire étant peu dense, il faut la concentrer pour pouvoir élever la température pour ensuite utiliser cette chaleur pour chauffer un élément.

On peut concentrer le rayonnement sur un point ou sur une ligne et la Figure 19 montre quatre systèmes de concentration des rayons.

A gauche, nous voyons deux systèmes de concentrateurs en ligne (line concentrators) et à droite, deux systèmes de concentrateurs en point (point concentration).

C'est dans les « point concentrators » que la chaleur est la plus grande. Que l'on n'utilise un concentrateur en ligne ou un concentrateur en point, le principe pour créer de l'électricité est le même.

On utilise soit le cycle de Rankine soit le cycle de Brayton. Plus les rayons ont un grand facteur de concentration, plus la température est élevée.

Le système de Rankine. »

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