Énergie solaire thermoélectrique

La énergie solaire thermoélectrique o Le solaire thermique est une technologie qui utilise la chaleur du soleil pour produire de l'électricité. Ce processus se déroule dans des centrales dites solaires thermiques, ou centrales solaires thermiques, qui ont commencé à être construites en Europe et au Japon au début des années 80. L'avantage de cette énergie est qu'elle est propre, abondante et renouvelable. : Tous les dix jours, la Terre reçoit du soleil la même quantité d'énergie que toutes les réserves connues de pétrole, de gaz et de charbon. Actuellement, plusieurs types de centrales solaires thermoélectriques coexistent. L'Espagne est dans une position avantageuse dans ce domaine, car elle dispose de plusieurs centrales solaires thermiques et d'un secteur industriel fort, participant à des projets dans le monde entier.

Dans cet article, nous allons vous parler des caractéristiques et de l'importance de l'énergie solaire thermoélectrique.

Qu'est-ce que l'énergie solaire thermoélectrique

Une centrale solaire thermique fonctionne comme une centrale thermique, mais au lieu de charbon ou de gaz naturel, il utilise l'énergie solaire. Les rayons du soleil sont concentrés à travers des miroirs dans le récepteur, atteignant des températures allant jusqu'à 1.000 XNUMX ºC. Cette chaleur est utilisée pour chauffer des fluides et générer de la vapeur, qui entraîne des turbines et génère de l'électricité. Alors que les premières centrales ne pouvaient fonctionner que pendant les heures de rayonnement solaire, aujourd'hui la chaleur peut être stockée pour la produire la nuit.

Types de plantes

Il existe actuellement trois principaux types de centrales solaires thermiques. La production d'électricité est similaire, la différence est la façon dont l'énergie solaire est concentrée.

Centrale solaire à tour thermique

Il utilise un ensemble de miroirs orientables, appelés héliostats, pour concentrer les rayons du soleil sur des récepteurs situés sur la tour. A moyen terme, c'est une technologie éprouvée, efficace et rentable. Les premières centrales pilotes de ce type ont été construites à Almería (Espagne) et Nio (Japon) en 1981. Le défi actuel est de réduire le coût de construction des centrales solaires thermiques à tour.

Antenne parabolique ou centrale thermique solaire à antenne de Stirling

Cette centrale solaire thermique utilise un miroir parabolique en forme d'assiette pour concentrer les rayons du soleil sur un moteur Stirling au point focal de la parabole, il est donc aussi appelé disque de Stirling central. La chaleur accumulée augmente la température de l'air, ce qui entraîne le moteur et la turbine Stirling pour produire de l'électricité. L'usine de paraboles la plus célèbre est celle de Mojave (États-Unis).

Centrale solaire thermique à cuve parabolique

Ces types de plantes sont les plus prometteurs d'un point de vue commercial. Ils ont utilisé un miroir en forme de cylindre parabolique avec un canal le long de son axe qui concentrait les rayons du soleil. Le tuyau contient un fluide qui est chauffé et produit de la vapeur qui entraîne une turbine. Des centrales solaires thermiques paraboliques fonctionnent en Espagne et dans d'autres pays.

Le développement de l'énergie solaire thermoélectrique

Les fondamentaux de l'énergie solaire thermique ont été définis par Augustin Mouchot en 1878, et dans les années 1980 quelques expériences ont démontré sa viabilité. Jusqu'à récemment, cependant, l'énergie solaire thermique a été entravée par trois facteurs :

• Le coût élevé des matériaux il a commencé à décliner à mesure que la technologie s'est développée et que les rendements ont augmenté.
• Il est impossible de stocker de l'énergie pour la produire du jour au lendemain. Cette limitation n'a commencé que récemment à être surmontée par des technologies qui conservent la chaleur. Par exemple, la centrale Gemasolar de Séville utilise du sel fondu pour stocker la chaleur, c'est pourquoi elle est devenue la première centrale solaire thermique capable de fournir de l'énergie 24h/XNUMX.
• De grandes quantités de rayonnement solaire sont nécessaires tout au long de l'année, ce qui limite l'introduction de cette énergie dans les régions les plus méridionales. Cependant, des projets ambitieux comme Desertec proposent d'implanter des usines dans des régions comme le désert du Sahara, puis d'envoyer de l'électricité en Europe.
• De nombreux projets d'énergie solaire thermique sont actuellement développés dans des pays comme l'Algérie, le Maroc, les États-Unis ou l'Australie. Beaucoup avaient l'espagnol impliqué.

L'énergie solaire thermoélectrique en Espagne

L'Espagne est une puissance mondiale dans le domaine de l'énergie solaire thermique. Les conditions du pays sont idéales pour l'installation de centrales solaires thermiques en raison de son ensoleillement abondant et de ses vastes zones désertiques. Les premières usines pilotes, appelées SSPS/CRS et CESA 1, ont été construites à Tabenas (Almería) en 1981 et 1983, respectivement.

En 2007, la première centrale solaire thermique à tour PS10 commerciale au monde a été mise en service à Sanlúcar la Mayor (Séville). En 2011, 21 centrales d'une capacité de 852,4 MW étaient en exploitation et 40 autres en projet, selon Protermosolar, l'association espagnole de l'industrie solaire thermique. Lorsque toutes ces nouvelles centrales entreront en service, vers 2014, l'Espagne sera le premier producteur mondial de cette prometteuse source d'énergie 100 % propre et renouvelable.

applications

• Applications: Eau chaude sanitaire, chauffage, climatisation et chauffage piscine. Dans les maisons unifamiliales, il peut couvrir jusqu'à 70 % de la consommation d'eau chaude.
• Fonctionnement: Les plaques thermiques sont chargées de capter le rayonnement solaire et de transférer la chaleur aux fluides qui les traversent.
• Réglementation et aides : Le Code Technique de la Construction (CTE) approuvé en 2006 impose l'installation de panneaux solaires dans toutes les constructions neuves. L'aide de l'État et du territoire peut couvrir entre un tiers et la moitié des coûts d'installation.
• Coûts et économies : Le coût moyen d'installation pour 2 mètres carrés n'est que d'environ 1.500 150 euros d'eau chaude. Par rapport à une chaudière au gaz naturel ou au propane, les économies d'énergie sont de 10 €/an, et si les énergies fossiles et l'électricité continuent de croître, les économies d'énergie seront encore plus importantes. Sans subventions, la période de récupération est d'environ 5 ans, avec des subventions, cela ne prend que XNUMX ans.

L'énergie solaire thermoélectrique a également des applications à l'intérieur de la maison. Voyons ce qu'ils sont :

• Application: Production d'énergie électrique à usage domestique ou pour revente au réseau général.
• Fonctionnement: Les panneaux photovoltaïques convertissent le rayonnement solaire en électricité.
• Réglementation et assistance: Les compagnies d'électricité sont légalement tenues d'acheter de l'énergie photovoltaïque intégrée au réseau, en payant une remise aux producteurs (actuellement 575 % du prix du kilowatt). D'autre part, les codes techniques du bâtiment imposent l'installation de panneaux photovoltaïques dans tout bâtiment public ou privé de plus de 3.000 XNUMX mètres carrés.
• Coûts et économies : Pour l'auto-approvisionnement, le prix d'une petite unité de 5 kW est d'environ 35.000 725 euros. Sachant que la consommation énergétique annuelle d'un logement moyen est d'environ 48 euros, l'investissement n'est amorti qu'après XNUMX ans.

J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en apprendre davantage sur l'énergie solaire thermoélectrique et ses caractéristiques.