L’énergie solaire thermique, c’est quoi ?

L’énergie solaire thermique est produite dans des centrales qui captent le rayonnement solaire grâce à des miroirs et qui la transforment en chaleur ; cette dernière est utilisée pour produire de la vapeur d’eau, elle-même utilisée pour générer de l’électricité. On trouve ces installations dans des régions à très fort ensoleillement ; aujourd’hui, les Etats-Unis et l’Espagne produisent à eux deux 80% de la puissance mondiale. Cette technologie reste pour le moment marginale dans la production mondiale d’électricité (11,9 GWh en 2016 pour une production mondiale de plus de 20 000 TWh) mais dans certains contextes géographiques et météorologiques, elles est prometteuse.

Succinctement, voici les étapes de la technique de production d’énergie solaire thermique :

1. Le rayonnement solaire est capté par un ensemble de miroirs adéquatement orientés afin de concentrer le rayonnement et de produire une forte chaleur en un point précis (400 à 1000 degrés Celsius) ;
2. Le chaleur ainsi concentrée transforme l’eu en vapeur dans une chaudière ;
3. La vapeur générée dans la chaudière est utilisée pour entraîner une turbine couplée à un alternateur ;
4. L’alternateur produit à son tour un courant alternatif injecté dans le réseau électrique.

Les 3 types de centrales solaires thermiques

Les centrales à collecteurs cylindriques

Dans ces installations, de longs miroirs concaves sont installés sur un axe et tournent autour de celui-ci pour suivre le soleil. Ces miroirs concaves concentrent le rayonnement solaire sur un tube dans lequel circule un fluide qui accumule la chaleur ; ce fluide est ensuite envoyé vers la centrale pour produire de la vapeur d’eau par transfert.

Les centrales à tour

Dans ces installations, c’est un grand champ de miroirs organisés de façon concentrique qui est utilisé pour concentrer le rayonnement solaire vers une chaudière placée en hauteur sur une tour. La chaudière génère de la vapeur qui a son tour alimente une turbine puis un alternateur.

Les centrales à collecteurs paraboliques

Les centrales à collecteurs paraboliques sont constituées de paraboles géantes orientables dont la face concave intérieure est couverte de miroirs. Ces miroirs focalisent le rayonnement solaire sur un récepteur installé au centre de la parabole.