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Une simple loupe plac\u00e9e au soleil suffit pour br\u00fbler un bout de papier. Alors imaginez plus de 1200 miroirs, faisant chacun 120 m\u00e8tres carr\u00e9s, et braqu\u00e9s sur un collecteur de chaleur plac\u00e9 au sommet d\u2019une tour de plus de 160 m\u00e8tres de haut\u2026 <\/p>\n
Bienvenue \u00e0 PS20, la seconde tour solaire install\u00e9e par le producteur d\u2019\u00e9nergie espagnol Abengoa Solar sur le site de Sanl\u00facar la Mayor, \u00e0 25 kilom\u00e8tres de S\u00e9ville. Elle produit suffisamment d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 pour alimenter 10’000 logements, soit une puissance de 20 MW (dix fois plus qu\u2019une grande \u00e9olienne moderne). Le sud de l\u2019Espagne est l\u2019endroit id\u00e9al pour cette technologie, qui exige un ensoleillement intense pendant de longues heures. <\/p>\n
\u00abDes prototypes de tours existent en Isra\u00ebl et aux Etats-Unis, mais nous sommes les seuls \u00e0 l\u2019utiliser d\u2019une mani\u00e8re commerciale\u00bb, explique Ana D\u00edaz, coordinatrice de la recherche chez Abengoa Solar. <\/p>\n
Pour l\u2019instant, l\u2019installation b\u00e9n\u00e9ficie d’encouragements \u00e9tatiques qui dopent le prix de rachat de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 provenant de sources renouvelables. Cette nouvelle technologie reste d\u2019ailleurs on\u00e9reuse: la construction de la premi\u00e8re tour, PS10, a co\u00fbt\u00e9 35 millions d\u2019euros et dur\u00e9 quatre ans et demi. <\/p>\n
Surchauff\u00e9e dans le collecteur par les rayons du soleil, la vapeur atteint une temp\u00e9rature de 250 degr\u00e9s. Elle est ensuite amen\u00e9e au sol pour \u00eatre inject\u00e9e dans des turbines \u00e0 vapeur qui produisent le courant \u00e9lectrique. Elle peut \u00e9galement \u00eatre stock\u00e9e pendant pr\u00e8s d\u2019une heure dans des r\u00e9servoirs, pour faire face aux situations o\u00f9 la production de vapeur viendrait \u00e0 d\u00e9passer la capacit\u00e9 de la turbine. <\/p>\n
Pour g\u00e9n\u00e9rer de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 24h\/24, l\u2019entreprise espagnole travaille \u00e9galement \u00e0 int\u00e9grer des techniques de stockage de chaleur bas\u00e9es sur les sels fondus. \u00abUne fois chauff\u00e9s \u00e0 280 degr\u00e9s, les sels permettent de garder la vapeur au chaud pendant pr\u00e8s de huit heures\u00bb, explique Ana D\u00edaz. Ce qui permettrait de faire tourner les turbines \u00e9galement la nuit. <\/p>\n
\u00abLe stockage reste l\u2019un des plus gros enjeux des \u00e9nergies alternatives, explique Hans Bj\u00f6rn P\u00fcttgen, directeur de l\u2019Energy Center \u00e0 l\u2019EPFL. Elles peuvent en principe faire diminuer la quantit\u00e9 de combustible utilis\u00e9, mais le fait qu\u2019elles ne produisent pas en continu pose probl\u00e8me, par exemple pendant la nuit avec le solaire ou lorsqu\u2019il n\u2019y a pas de vent avec l\u2019\u00e9olien. Car la question de la capacit\u00e9 demeure \u2013 c’est-\u00e0-dire qu\u2019il reste n\u00e9cessaire de construire des centrales nucl\u00e9aires ou \u00e0 combustible fossile afin d\u2019assurer l\u2019offre de courant \u00e9lectrique pendant ces heures creuses.\u00bb <\/p>\n
Plus la tour est haute, plus nombreux sont les miroirs pouvant se focaliser sur son sommet — et donc plus grande est la puissance de l\u2019installation. Cette nouvelle technologie a certains avantages sur celle de miroirs paraboliques focalisant la lumi\u00e8re solaire sur des tubes plac\u00e9s juste devant — une technique qui remonte aux ann\u00e9es 1980, mais qui reste encore peu d\u00e9ploy\u00e9e. <\/p>\n
\u00abLes miroirs paraboliques sont un peu moins efficaces, car la temp\u00e9rature atteinte est moins \u00e9lev\u00e9e que dans les tours, indique Hans Bj\u00f6rn P\u00fcttgen. Il peut aussi y avoir des pertes d\u2019\u00e9nergie consid\u00e9rables au niveau du liquide de chauffage, qui circule sur les centaines de m\u00e8tres que font les miroirs plac\u00e9s les uns \u00e0 c\u00f4t\u00e9 des autres, alors qu\u2019avec la tour la vapeur circule sur des distances bien plus faibles.\u00bb <\/p>\n
Autre avantage de la tour: les miroirs sont plats et donc plus faciles \u00e0 nettoyer que les miroirs paraboliques courb\u00e9s. Mais ces miroirs plats doivent absolument suivre le mouvement du soleil pour rester focalis\u00e9s sur le sommet de la tour, ce qui exige une motorisation complexe. <\/p>\n
L\u2019entreprise espagnole ne mise d\u2019ailleurs pas que sur les tours solaires. Elle poss\u00e8de \u00e9galement une installation de 50 MW r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 l\u2019aide de miroirs paraboliques, align\u00e9s sur 150 m\u00e8tres. Avec ces deux technologies, Abengoa veut augmenter la production \u00e0 Sanl\u00facar la Mayor pour atteindre 300 MW en 2012. Elle construira \u00e9galement une centrale solaire en Arizona incorporant le stockage par sels fondus.
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L\u2019\u00e9lectricit\u00e9 solaire thermique, une inconnue au grand potentiel<\/strong><\/p>\n De nombreux m\u00e9canismes savent tirer parti de l\u2019\u00e9norme quantit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie offerte par le soleil. La photosynth\u00e8se, le moteur du m\u00e9tabolisme des plantes, est le plus puissant: elle convertit quelque 100 TW d\u2019\u00e9nergie lumineuse en \u00e9nergie chimique, soit cinq fois la consommation \u00e9nerg\u00e9tique de tous les pays du monde. <\/p>\n Le photovolta\u00efque reste le m\u00e9canisme le mieux connu, avec ses panneaux solaires qui convertissent directement les photons en \u00e9lectricit\u00e9. Les capteurs solaires vus parfois sur les toits chauffent simplement de l\u2019eau et peuvent servir de chauffage d\u2019appoint.<\/p>\n De son c\u00f4t\u00e9, la production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 solaire thermique (ou \u00abconcentration solaire\u00bb) utilise la chaleur solaire pour g\u00e9n\u00e9rer de la vapeur, faire tourner des turbines et produire ainsi de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9. <\/p>\n Selon Abengoa, l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 produite par concentration solaire revient actuellement \u00e0 environ 20 cents d\u2019euro le kWh (contre 35 cents pour les cellules solaires et 7 cents pour les centrales \u00e0 combustible fossile), mais devrait chuter et devenir comp\u00e9titif d\u00e8s 2017, avec un prix en dessous des 10 cents d\u2019euro. Le National Renewable Energy Laboratory am\u00e9ricain pr\u00e9voit m\u00eame des prix plus bas, inf\u00e9rieurs \u00e0 6 cents de dollar en 2020.<\/p>\n Mais la production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 par solaire thermique chute d\u00e8s que le ciel se couvre, alors que les cellules solaires restent utilisables m\u00eame par temps nuageux. La concentration solaire se destine donc principalement aux r\u00e9gions extr\u00eamement bien ensoleill\u00e9es. <\/p>\n Plus modulaire et d\u2019une installation plus ais\u00e9e, le photovolta\u00efque trouve sa place \u00e9galement dans un pays comme la Suisse. \u00abL\u2019Europe \u00e9nerg\u00e9tique de demain se construira sur trois grandes zones, avance Hans Bj\u00f6rn P\u00fcttgen. Les pays du Sud s\u2019engageront dans le solaire et ceux du Nord dans l\u2019\u00e9olien. Au centre, les pays alpins joueront le r\u00f4le de poumon: gr\u00e2ce \u00e0 la souplesse offerte par les barrages, ils pourront stocker l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 la nuit et la d\u00e9livrer le jour.\u00bb Desertec, un projet pharaonique mal inspir\u00e9?<\/strong><\/p>\n Le solaire \u00e9lectrique par concentration se trouve au c\u0153ur de Desertec, un gigantesque projet de centrales solaires situ\u00e9es dans le Sahara et lanc\u00e9 officiellement l\u2019\u00e9t\u00e9 dernier. <\/p>\n Rassemblant des entreprises comme ABB, Siemens, Abengoa ainsi que Deutsche Bank, le consortium imagine amener en Europe quelque 700’000 GWh annuels, produits sur 20 \u00e0 40 sites en Afrique du Nord et au Moyen-Orient (par comparaison, la France a consomm\u00e9 environ 480’000 GWh en 2007). L\u2019\u00e9lectricit\u00e9 sera achemin\u00e9e par des lignes \u00e0 courant continu haute tension (HVDC), qui permettent des transports sur de longues distances avec des pertes r\u00e9duites (moins de 3% tous les 1000 km). <\/p>\n \u00abTechnologiquement, le projet est compliqu\u00e9 mais reste faisable, analyse Hans Bj\u00f6rn P\u00fcttgen. Mais d\u2019un point de vue g\u00e9opolitique et \u00e9thique, c\u2019est bien plus probl\u00e9matique. D\u2019ici \u00e0 2050, l\u2019Afrique multipliera sa demande \u00e9nerg\u00e9tique par 15. Comment justifier de telles constructions sur ce continent s\u2019il ne pourra lui-m\u00eame en b\u00e9n\u00e9ficier? <\/p>\n Un autre aspect concerne les mati\u00e8res premi\u00e8res de l\u2019\u00e9nergie, comme le p\u00e9trole et l\u2019uranium, qui proviennent en grande quantit\u00e9 d\u2019Afrique. Aujourd\u2019hui, elles sont transform\u00e9es dans les pays d\u00e9velopp\u00e9s, qui poss\u00e8dent les industries aussi bien que l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 n\u00e9cessaire. Mais si l\u2019Afrique commence \u00e0 augmenter sa production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9, il deviendra plus rationnel d\u2019effectuer ces transformations directement sur place. Les industries de transformation de combustible devraient alors se d\u00e9placer en Afrique.\u00bb Une version de cet article est parue dans le magazine Reflex. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" L’Espagne innove avec sa tour solaire PS20, un spectaculaire \u00e9difice de 160 m de haut qui produit de l’\u00e9lectricit\u00e9 solaire par la chaleur. 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