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Inauguration d'une nouvelle technologie solaire sur la plateforme solaire d'Almeria

Dédiée à la recherche sur les centrales solaires, la plate-forme solaire d’Almeria en Espagne accueille depuis quelques semaines une nouvelle technologie de centrale composée des réflecteurs de Fresnel qui sera testée jusqu’en décembre 2008.

Energie  |    |  Florence Roussel Actu-Environnement.com
   
Inauguration d'une nouvelle technologie solaire sur la plateforme solaire d'Almeria
Réflecteurs de Fresnel
   
Sur le site de la plate-forme solaire d'Almeria, dans le sud de la péninsule ibérique, des scientifiques allemands et espagnols étudient les nouvelles possibilités pour exploiter l'énergie solaire. Situé en Andalousie, ce centre d'études et d'essais unique en Europe est notamment à la pointe de la recherche sur les centrales solaires, technologie dont le principe est de concentrer le rayonnement solaire pour chauffer un fluide à haute température et produire de l'électricité.

Certaines centrales solaires dites « à effet de cheminée » utilisent l'énergie solaire pour chauffer de l'air et créer une différence de température entre la partie basse et la partie haute d'une cheminée. C'est la thermocirculation de l'air qui fait tourner une turbine pour produire de l'électricité. Un projet prévu pour 2010 est en cours en Australie pour construire une tour solaire de 200 MW. Pour cela la cheminée devrait mesurer 990m de hauteur et 70m de diamètre. Un courant d'air de 35 à 50 km/h soufflera en permanence dans le tube en béton et fera tourner trente-deux turbines qui seront construites à la base de la cheminée.

Les autres types de centrales utilisent des miroirs pour réfléchir et concentrer les rayons du soleil. Premiers représentants de la technologie thermique solaire, les concentrateurs cylindro-paraboliques sont déjà employés avec succès depuis plusieurs années dans les centrales solaires de Californie. Appelés Solar electric generating systems ou SEGS, le système utilise de nombreuses rangées de capteurs cylindro-paraboliques réfléchissants, d'une centaine de mètres de longue. Les capteurs suivent le mouvement apparent du soleil et concentrent les rayons 50 à 80 fois au point focal du miroir parabolique où un tube métallique absorbe l'énergie thermique. Ce tube est traversé par de l'huile, que le rayonnement solaire porte à une température de près de 400 degrés Celsius. Un échangeur de chaleur transmet la chaleur emmagasinée dans l'huile au circuit de vapeur d'eau d'une centrale thermique conventionnelle. Les équipes de la plate-forme d'Almeria tentent de perfectionner cette technologie en supprimant l'huile caloriporteuse.

Un autre concept étudié à Almeria est celui de la centrale solaire à tour. Dans ce type de centrale, de nombreux miroirs concentrent le rayonnement solaire sur un récepteur placé au sommet d'une tour. Les miroirs ou « héliostats » sont conçus pour tourner avec le soleil et ainsi, réfléchir les rayons en un seul point pour concentrer l'énergie thermique et assurer des températures d'environ 600°C. Le rayonnement solaire peut ainsi être amplifié d'un facteur 100 à 1000. Dans le récepteur, l'énergie calorifique est absorbée par du sodium liquide. Comme dans les concentrateurs cylindro-paraboliques, une technique permet ensuite d'exploiter cette chaleur pour entraîner une turbine. La première centrale de ce type à exploitation commerciale a d'ailleurs été inaugurée près de Séville en avril dernier après avoir été testée et optimisée sur la plateforme solaire d'Almeria.

D'autres centrales peuvent être équipées de miroirs paraboliques, fonctionnant d'une manière autonome. Chaque miroir suit le soleil afin de concentrer le rayonnement sur le foyer de la parabole réfléchissante. Cette technologie a été développée à Almeria et certains prototypes sont en cours d'essais sur plusieurs sites en Europe.
Une dernière technique plus récente vient d'être installée sur la plate-forme depuis quelques mois pour y être testée. La technologie de Fresnel se compose de nombreux miroirs plans et étroits orientés individuellement afin de concentrer le rayonnement solaire sur un absorbeur constitué d'un tuyau central qui transporte de l'eau à 400°C. Mesurant 20 mètres sur 100, le prototype d'une puissance d'1 MW doit permettre de vérifier si les collecteurs de Fresnel représentent une alternative économique aux collecteurs cylindro-paraboliques. Des coûts avantageux sont prévus en raison de la technologie plus simple et des miroirs plats plus économiques. Cependant, parce qu'il est moins efficace, un gisement de collecteur de réflecteurs de Fresnel devra être plus grand qu'un champ équipé de collecteurs de cylindro-paraboliques de même capacité.
Afin de mettre en évidence la viabilité commerciale de la technologie Fresnel, les partenaires du projet vont procéder à de nombreuses évaluations économiques et techniques. En matière de coûts, les dépenses d'investissement et les frais courants d'exploitation et de maintenance seront fixés et une estimation des coûts de réalisation de centrales de grande puissance sera effectuée. Les aspects techniques en matière d'optique, de chaleur, de la forme des collecteurs, de vieillissement des matériaux seront également étudiés. Tous ces tests se dérouleront jusqu'en décembre 2008.

L'optimisation des composants clefs de ce nouveau type de centrale a déjà fait l'objet de recherches importantes à l'institut Fraunhofer des systèmes d'énergie solaire (ISE). Sur la base d'études théoriques, les scientifiques estiment que les coûts de production d'électricité à l'aide de cette technologie peuvent être inférieurs à 0,12 euro par kWh dans les pays bénéficiant d'un bon ensoleillement.

Pour ce projet, l'institut ISE a coopéré avec le centre aérospatial allemand (DLR), le CIEMAT, centre de recherche espagnol gestionnaire de la plateforme d'Almeria, et les partenaires industriels MAN Ferrostaal Power Industry GmbH et Solar Power Group GmbH. Le nouveau collecteur de Fresnel a été construit avec le financement du Ministère fédéral de l'environnement allemand (BMU) pour un montant total de 2,6 millions d'euros.

Réactions3 réactions à cet article

 
Et la France dans tout cela ?

On peut regretter que tout ce qui se fait en France n'ai pas été abordé dans cet article !
En particulier dans les Pyrénées Orientales à MOnt Louis, Odeillo et Targasonne !
On ne parle pas de la concentration solaire par parabole, des moteurs stirling sur parabole, des projets du CNRS de faire de la production d'électricité par concentration solaire à partir des héliostats de feu la centrale solaire Thémis et d'autres applications industrielles visant à utiliser la concentration solaire pour des procédés de production alternatifs...

Alors Monsieur ou Madame la journaliste, venez faire un tour en Cerdagne, nous nous ferons un plaisir de vous faire découvrir le lieu où le premier four solaire à concentration du monde a été construit. par le professeur Félix Trombes à Mont Louis.. Cela vous donnera la possibilité d'écrire un deuxième article...

Four Solaire Développement | 30 août 2007 à 06h26
 
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Re:Et la France dans tout cela ?

Bonjour,
Je voudrais rassurer l'auteur des lignes ci-dessus.
J'ai une soixantaine d'années, habite le Nord et, tout gamin, j'entendais déjà parler du four solaire de Font Romeu. J'étais fier que les français soient les premiers à utiliser le Soleil pour atteindre des températures de plus de 1000 °C.
Et puis, avec les années s'écoulant et le pétrole coulant à grands flots, cette belle installation est un peu tombée dans l'oubli des français. Apparemment, c'est le cas pour la nouvelle génération.
La routine a entraîné l'oubli.
Des scientifiques français ont montré l'exemple bien avant que l'on entende parler en France de désastre écologique au niveau planétaire. Il serait bon effectivement de rappeler de temps en temps aux jeunes que c'est la France qui a ouvert la voie de la récupération de l'énergie solaire par concentration.
Le site, puis les sites pyrénéens de fours solaires, n'ont pas été placés dans les Pyrénées par hasard. L'ensoleillement annuel y est très fort, tout au long de l'année. Cela avait déjà été repéré par les astronomes des générations précédentes qui ont mis en place progressivement l'Observatoire du Pic du Midi qui a fourni les plus belles images planétaires du système solaire et aidé la NASA à choisir des sites d'alunissage pour les premiers hommes sur La Lune.
Alors, c'est vrai, la France pionnière n'est pas assez connue des Français.
Mais c'est aussi aux scientifiques à se faire connaître.
Faire reconnaître ses travaux par des publications destinées au grand public ( revues, journaux, etc ), par des opérations Portes Ouvertes, par invitation des médias, etc, ce n'est pas seulement réservé aux multinationales qui s'engouffrent dans les énergies renouvelables par pure intention de faire du bénéfice à court terme.
Allez ! on va au four !
Bien solairement,

Marc Vanmansart, 59 Le Maisnil | 31 août 2007 à 07h25
 
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je veut savoir une méthode pour calculer l'inclinaison des HELIOSTAT par rapport au socle.merci

hsouna | 03 février 2012 à 17h19
 
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