CENTRALES  SOLAIRES THERMIQUES

A. Les centrales à capteurs cylindro-paraboliques

Cette technologie est utilisée dans la plus grande centrale thermique solaire au monde à Kramer Junction en Californie, où 5 "SEGS" (Solar electric generating systems) de 30 MW, soit 150 MW de capacité électrique solaire sont raccordée au réseau californien. Les centrales thermiques solaires en Californie ont une puissance total de 354 MW. 

la centrale solaire de Kramer Junction en Californie

Le système SEGS utilise de nombreuses rangées de capteurs cylindro-paraboliques réfléchissants posés en rangées est-ouest, d'une centaine de mètres de longue. Les capteurs suivent le mouvement apparent du soleil dans le sens de l'hauteur et concentrent le soleil, de 30 à 100 fois, au point focal du miroir parabolique. L'énergie thermique reçue au point focal est absorbée par un tuyau métallique à l'intérieur d'un tube en verre sous vide. Le fluide (huile synthétique) qui circule à l'intérieur du tuyau, est chauffé à 400°C. Ce fluide est ensuite pompé à travers des échangeurs conventionnels afin de produire de vapeur surchauffée qui fait fonctionner une turbine/générateur électrique. Le cycle recommence quand le fluide refroidi dans les échangeurs retourne au circuit des capteurs.

    
Capteurs cylindro-paraboliques à la centrale solaire de Kramer Junction en Californie

La centrale est conçue pour fonctionner avec l'énergie solaire uniquement. Cependant, un appoint gaz est utilisé pendant les périodes nuageuses ou en fin de journée afin d'assurer une production contractuelle. La production électrique est raccordée directement au réseau du distributeur (Southern California Edison).

Une centrale solaire de 64 MW est en construction près de Boulder City, dans l'état de Nevada. Elle doit être raccordé au réseau électrique en 2007 afin de satisfaire les besoins d'environ 40.000 familles.

Les tubes sous vide au foyer des 19.300 capteurs cylindro-paraboliques seront fabriqués par l'entreprise RWE Schott Solar, qui a déjà fourni les collecteurs pour les centrales à Kramer Junction.

La société israélienne Solel qui a développé le concept "Luz" réalisé à Kramer Junction dans les années 80 doit construire une nouvelle centrale solaire à Ashlim à 40 km au sud de Beer-Sheva en Israël. Cette centrale sera construit en 2006 et devrait avoir une puissance électrique de 500 MW à terme, soit 2% de la puissance demandée en Israël. La surface nécessaire à l’installation sera de 900 hectares.

Voir aussi :
- le site du Kramer Junction Company : http://www.kjcsolar.com/
- L'entreprise Solel : http://www.solel.com/
- La Plate-forme Solaire de Almeria : http://www.psa.es/

La centrale thermique solaire 
à capteurs cylindro-paraboliques 
sur la Plate-forme Solaire 
de Almeria en Espagne.

Solar Millennium

Depuis 2006, l'entreprise allemande Solar Millennium s'est lancé dans la construction de grandes centrales solaires en Espagne (Andasol) et prépare des projets importants ailleurs dans le monde.

L'inconvénient de la concentration est le besoin impératif du rayonnement "direct" du soleil. Donc les centrales commerciales doivent se trouver dans les zones fortement ensoleillées et souvent désertiques. Cependant les avantages sont multiples par rapport à une centrale solaire photovoltaïque. Les centrales photovoltaïques produisent d'électricité directement pendant les heures d'ensoleillement avec un rendement de 10 à 15 %, les centrales solaires à concentration produisent de chaleur avec un rendement d'environ 40%. Il est beaucoup plus facile et économique à stocker de chaleur que d'électricité. Ainsi, la chaleur produite stockée pendant les heures d'ensoleillement peut servir à générer d'électricité plus tard, suivant les besoins.

La centrale solaire cylindro-parabolique ANDASOL, construit par Solar Millenium au pied de la Sierra Nevada en Espagne, est capable de produire de l'électricité en continu, jour et nuit, grâce à un système de stockage de la chaleur. Le champ de capteurs solaires à concentration chauffe un fluide caloporteur à environ 400°C, la chaleur est stockée dans une masse de sel fondu contenu dans des réservoirs (en rouge brique). La chaleur est ensuite récupérée pour une production thermo-électrique conventionnelle, suivant les besoins.

Préparation pour les quatre centrales solaires à Blythe en Californie. le projet qui devrait être raccordé au réseau en 2014 a été développé par l'entreprise Solar Millenium. La capacité électrique totale sera de 1000 MW avec une production annuelle de 2,2 TWh.

Hassi R'mel
l’Allemagne aide l’Algérie à construire une centrale électrique hybride gaz/solaire, dans la région de Hassi R’mel (Laghouat). Cette centrale électrique combinera des miroirs paraboliques concentrant la puissance solaire de 25 MW, sur une surface de 180 000 m², en conjonction avec une centrale à turbines à gaz de 130 MW.

www.outilssolaires.com