L'avenir des énergies actuelles
Le solaire : une énergie d’avenir
Le 14/10/2010
Propre et abondante, l'énergie solaire a pris son essor depuis le début du troisième millénaire et devient plus performante en termes économiques. Ses trois technologies (photovoltaïque, thermique à basse et à haute température) sont désormais
disponibles. Les réalisations prolifèrent, les records de puissance se succèdent
et des projets de plus en plus ambitieux sont annoncés.
@ABENGOA
Une énergie propre…
L'énergie solaire est propre, ne dégage quasiment pas de gaz à effet de serre et ne produit pas de déchets. Et la Terre reçoit chaque année du Soleil
8 380 fois la quantité d'énergie dépensée annuellement par l'humanité (soit 11 milliards de tonnes équivalent pétrole) ! Pour autant, l'énergie solaire ne pourra pas remplacer à elle seule les énergies fossiles.
Encore peu développée, elle représente pourtant une piste sérieuse pour la diversification du mix énergétique. En matière domestique par exemple, les technologies du solaire sont efficaces et éprouvées. Le solaire thermique à basse température repose sur l'usage de panneaux thermiques qui transforment la lumière en eau chaude. Ces équipements cohabitent avec des panneaux photovoltaïques qui ont la capacité de transformer la lumière en électricité que des particuliers peuvent utiliser directement ou revendre aux distributeurs.
En outre, de nombreuses centrales photovoltaïques fonctionnent déjà ou sont en cours de construction. En France, la centrale de Chambéry est en service depuis 2005, celle de la Réunion depuis 2006, et la centrale Saint-Charles a été inaugurée en 2010 près de Perpignan. La Suisse, l'Allemagne et les États-Unis possèdent également leurs centrales photovoltaïques, tandis que le Portugal a inauguré en 2008 la grande centrale d'Amareleja, dans le sud du pays. Elle possède une puissance installée de plus de 46 MW et peut produire 93 millions de kW/h par an, soit l'équivalent de la consommation énergétique de 30 000 foyers !
On produit donc de l'énergie solaire aux quatre coins de la planète. Dans les pays industrialisés, les installations photovoltaïques reliées au réseau sont prépondérantes, alors que les installations autonomes trouvent beaucoup plus d'applications dans les pays en développement.
Ainsi, le solaire commence à enregistrer des développements et s'achemine vers sa maturité, même s'il reste encore beaucoup plus cher que les énergies traditionnelles. Pour franchir un cap décisif en termes d'amélioration des rendements, de réduction des coûts et de diversification des applications, la filière solaire requiert encore toutefois des investissements humains, technologiques et financiers considérables.
… Mais encore assez coûteuse
Si l'usage de capteurs thermiques dans des panneaux solaires destinés à produire de l'eau chaude sanitaire est une technologie peu coûteuse à l'installation comme à l'exploitation, ce n'est pas le cas du photovoltaïque. L'une des raisons est la présence, dans les panneaux photovoltaïques, de silicium utilisé pour la transformation de la lumière du soleil en électricité. Ce lourd investissement de départ n'est rentabilisé qu'après plusieurs années.
les pays en développement ne peuvent exploiter leur potentiel solaire.
Pourtant, l'amélioration des technologies, la multiplication des zones de production et l'industrialisation de la filière devraient aboutir à une baisse sensible du coût de l'énergie solaire dans les 10 prochaines années.
que l'énergie solaire séduit les consommateurs. Son autre atout est son côté nomade : des chargeurs solaires permettent désormais d'alimenter en électricité, où que l'on se trouve, un téléphone mobile, un navigateur GPS ou un ordinateur portable. Pour les voyageurs au long cours, il existe même des sacs à dos équipés de capteurs solaires ! Certains imaginent des vêtements dotés de cellules photovoltaïques, pour y brancher directement leur baladeur MP3 ou leur téléphone portable.
Des avancées prometteuses
Les centrales solaires à concentration relèvent de la technologie solaire thermique
à haute température et constituent une alternative au photovoltaïque. Elles agissent comme une centrale thermique classique, en concentrant l'énergie du soleil à de très hautes températures (400 à 1 000 °C) pour chauffer de l'eau. Sous l'effet de la pression de la vapeur ainsi obtenue, des turbines sont actionnées et génèrent de l'électricité : on parle d'installations thermodynamiques solaires.
Ces centrales possèdent deux avantages importants sur les centrales photovoltaïques :
• d'une part, elles offrent la possibilité de stocker l'énergie solaire. Cet aspect est prépondérant car l'énergie solaire est intermittente (elle évolue en fonction de la saison et de l'ensoleillement). En la stockant ne serait-ce que quelques heures, on peut donc plus facilement mettre en adéquation l'offre d'électricité avec la demande qui, quant à elle, est continue ;
• d'autre part, la construction d'une centrale à concentration devrait être moins coûteuse en termes d'investissement que la construction d'une centrale photovoltaïque, en raison de l'absence de silicium.
Ces avantages ont déjà séduit de nombreux États. L'Espagne, par exemple, dispose depuis 2009 de la plus puissante centrale solaire thermique d'Europe. Baptisée Andasol, elle sera composée à terme de 3 unités. Les deux premières tranches, Andasol 1 et 2, sont d'ores et déjà en fonctionnement. Leurs 624 miroirs paraboliques produisent 50 MW et permettent d'alimenter 45 000 foyers en électricité.
Le gouvernement d'Abou Dhabi s'est également lancé dans l'aventure avec le projet Shams 1.
Plus grande centrale solaire à concentration du monde, Shams 1 couvrira une superficie
de 2,5 kilomètres carrés et sera dotée d'une capacité de production de plus de 100 MW, grâce
à un champ solaire constitué de 768 miroirs paraboliques. Mise en service en 2012,
elle contribuera à la réalisation de l'objectif d'Abou Dhabi de produire 7 % d'énergie d'origine renouvelable d'ici à 2020.
L'avenir de la technologie solaire se trouve peut-être aussi dans les héliostats ou miroirs orientables. Un héliostat suit la course du soleil, pour collecter son énergie de façon optimale toute la journée. Il la concentre vers un capteur photovoltaïque, augmentant l'intensité de la lumière et donc de la production d'électricité. Parmi les nombreux projets de photovoltaïque à concentration actuellement à l'étude, celui de Victoria, en Australie, est particulièrement ambitieux. Le flux solaire sera renvoyé par des héliostats (19 250 au total !) vers 246 tours, au sommet desquelles seront placées des modules photovoltaïques à concentration. La puissance électrique de cette centrale sera de 154 MW, pour une production annuelle de 270 000 MWh, ce qui correspond à la consommation électrique annuelle de 45 000 foyers. Cette centrale devrait commencer à fonctionner en 2014.1
Autre voie actuellement à l'étude, les cheminées solaires. Leur fonctionnement repose sur le principe de la circulation de l'air : un capteur plan, immense coupole en verre, chauffe l'air qui monte naturellement dans la tour centrale en actionnant des turbines raccordées à des générateurs. Une cheminée de ce type a fonctionné à Manzanares en Espagne, dans les années 1980. Deux nouveaux projets sont à l'étude : l'un de 40 MW avec une tour de 200 mètres en Espagne ; l'autre de 200 MW, avec une tour de 990 mètres de hauteur, en Australie.2
[1]Source http://www.solarsystems.com.au/ & http://new.dpi.vic.gov.au/energy-future/what-is-government-doing/info-library/opportunities-for-solar-energy-in-victoria
[2]Source http://www.energies-renouvelables.org/f-solaire_thermique_ht.asp
