L'Espagne est le premier pays au monde dans l'énergie solaire à concentration. J'ai donc naturellement fait mon stage dans ce domaine, dans ce pays.
En 2014, l'Espagne possède 43 % d'électricité renouvelable. 69 % ont déjà été atteints lors d'une bonne saison. De tels chiffres imposent le respect.
Les crêtes de montagnes sont recouvertes d'éoliennes. Le long d'une route, vous croiserez sûrement une centrale solaire photovoltaïque, ou cylindro-parabolique. Ces systèmes font partie du paysage.
Permettez-moi de structurer mon propos en parties.
- La tour solaire Gemasolar
- Le solaire photovoltaïque
- La cuisine solaire
- L'eau chaude solaire
- Thermique et électrique : deux réseaux à séparer
La tour solaire Gemasolar
La tour solaire Gemasolar possède une esthétique certaine. Vue pour de vrai, elle offre une impression futuriste.
À quoi sert-elle ? À faire de l'électricité.
Comment
? Il faut un soleil sans nuages. La lumière du Soleil est concentrée
grâce à une multitude de miroirs, qui possèdent un système de suivi
individualisé. Elle chauffe un sel fondu à des températures de plusieurs
centaines de degrés Celsius, puis s'ensuit un système de machine à
vapeur, une turbine et un générateur.
Un système de stockage thermique permet à la centrale de produire 20 MW d'électricité jour et nuit, de mai à novembre.
Spectaculaire, la tour est encore plus impressionnante pour de vrai.
Je pense que les technologies les plus simples sont celles qui durent le plus longtemps.
La tour a un rendement surfacique de l'ordre de 5 %.
Le photovoltaïque de qualité (20 %) couplé à un système de stockage hydraulique (80 %) donne un rendement de 16 %.
Le photovoltaïque est donc plus rentable que la tour. En plus, avec l'hydraulique on peut stocker l'énergie pour l'hiver...
Nous sommes encore au stade de la nébuleuse. Une minorité de technologies survivront. Bien qu'esthétiques, les tours solaires sont trop complexes et appartiendront, d'ici 1 000 ans, à l'histoire des sciences.
Le solaire photovoltaïque
Le photovoltaïque, ou solaire électrique, est donc compétitif par rapport à la tour.
La Terre reçoit avec la lumière du Soleil plus de 10 000 fois l'énergie que l'humanité consomme. L'énergie solaire est la plus abondante, mais c'est aussi la plus difficile à aller chercher.
Tandis qu'une éolienne de jardin aura probablement une productivité décevante, un toit et une façade généreusement recouverts de photovoltaïque suffisent à alimenter une maison. Sauf en hiver. Sauf dans les régions polaires.
Il faut juste se démerder pour avoir un système de stockage, qui restituera le surplus pendant la nuit. Une fois le système posé, il sera silencieux, mais actif : il transformera la lumière du Soleil en électricité. L'entretien est faible (coup de chiffon tous les 3 mois). Au final, on gagne plus que ce qu'on dépense. C'est un investissement pour une électricité propre et renouvelable.
D'une pierre deux coups : ici, le photovoltaïque produit de l'électricité et fait de l'ombre aux voitures.
Dans le désert, un énorme champ de photovoltaïque.
La cuisine solaire
Le
système arrondi que vous voyez dans ce cliché est une parabole solaire.
C'est un miroir qui, orienté face à un soleil sans nuages, concentre la
lumière sur un plat et permet de faire la cuisine. Un tel système est
très réactif et monte jusqu'à plus de 200 °C.
La paella cuisinée grâce à la parabole solaire.
La
ressource est gratuite, le système est propre et renouvelable. La
parabole atteint des rendements de 85 % et si elle est suffisamment
grande, peut chauffer jusqu'à plus de 3 500 °C.
L'eau chaude solaire
Le
système que vous voyez ici est un panneau photothermique. C'est un panneau
solaire thermique qui monte facilement à 80 °C, sa température d'affinité. On
ne fait pas la cuisine avec, mais si on le couple avec de l'eau froide,
ou si on attend le soir, on peut prendre la douche, faire le ménage.
Il
faut l'orienter vers l'horizon, pour éviter la surchauffe en été,
arracher les calories en hiver.
Si le ballon d'eau chaude était peint en noir, il chaufferait beaucoup plus facilement.
Tout comme la parabole, il
atteint des rendements de 85 %.
Thermique et électrique : deux réseaux à séparer
Tout
comme mon maître de stage, je pense que l'énergie solaire à
concentration est plus intéressante pour la thermique. Le problème c'est
que les réseaux de chaleur ne s'étendent pas sur plus d'1 km ; il faut
donc travailler sur les caloducs de façon à transporter la chaleur sur
de très longues distances.
Le thermique et l'électrique doivent être séparés, sous peine de connaître des pertes de rendement très lourdes.
Passer du thermique à l'électrique : environ 60 % de pertes.
Passer de l'électrique au thermique : environ 84 % de pertes.
Passionné de technique, je n'ai pas de jugement définitif. Mais je pense que les systèmes qui ont le plus d'avenir sont :
- le photovoltaïque pour l'électricité ;
- le photothermique pour l'eau chaude ;
- la parabole pour les hautes températures.
À
vous de vous renseigner sur les différentes sources d'énergie, pour
savoir quelles sont leurs qualités et défauts. Je recommande les
énergies renouvelables comme solution à la crise, avec un vent d'espoir ! :-)
