Le soleil est une source d’énergie renouvelable. Deux technologies utilisent cette source inépuisable pour produire de l’électricité. La plus connue est la technologie photovoltaïque. Elle produit l’électricité directement à partir des rayons solaires. La seconde transforme la chaleur de l’énergie solaire en énergie thermique puis en énergie électrique. Le principe de fonctionnement de cette dernière est simple mais encore faut-il réussir à stocker l’électricité solaire photovoltaïque. Dans cet article, nous nous intéressons donc au principe de stockage de l’énergie appliqué pour une centrale solaire thermique.
Principe de fonctionnement d’une centrale solaire thermique
Aussi appelée centrale thermodynamique, une centrale solaire thermique permet de produire de l’électricité de manière naturelle. Son principe de fonctionnement s’appuie sur l’usage de l’énergie produite par les rayons solaires. L’électricité ainsi produite est dite électricité verte. Un ensemble de miroirs capte l’énergie solaire pour transformer l’énergie reçue en chaleur qui peut aller d’une température de 400°C à 1000°C. Cette chaleur est ensuite recueillie par une chaudière avant d’être utilisée pour transformer l’eau en vapeur.
La vapeur ainsi produite est utilisée pour faire tourner une turbine. En tournant, la turbine entraîne un alternateur qui produit l’énergie électrique. Ceci est le principe général de stockage de l’énergie dans une centrale solaire thermique. Mais ce principe peut connaître certaines modifications en fonction du type de centrale solaire thermique.
Principe de stockage de l’énergie en fonction du type de centrale solaire thermique
Il existe différents types de centrale solaire thermique. Il y a les centrales solaires thermiques à collecteurs cylindriques qui sont les plus répandus. Ils utilisent une technologie de miroirs hémicylindrique. D’autre part, il existe les collecteurs paraboliques. Pour ces derniers, les miroirs capteurs d’énergie sont sous forme d’antennes paraboliques. Ils captent les rayons solaires et les envoient à un moteur situé au centre de la parabole. Cette dernière transforme l’énergie solaire en énergie thermique qui sera par la suite convertie en énergie électrique.
Les deux derniers types de centrale thermodynamique sont les centrales à tour et les centrales de Fresnel. Les centrales à tour récupèrent l’énergie dans des miroirs placés au sol. Cette énergie est récupérée et transformée par la chaudière placée en hauteur. Quant à la tour de Fresnel, elle se base sur un même principe. La différence est que le récepteur placé en hauteur qui capte l’énergie produite par les miroirs contient un fluide. L’échauffement de ce fluide caloporteur produit de la chaleur responsable du fonctionnement des alternateurs et, par ricochet, de la production d’électricité.
En quoi l’énergie solaire thermique diffère de celle photovoltaïque ?
Ces deux systèmes servent à produire de l’électricité. Cependant, ils utilisent différents principes. L’énergie solaire photovoltaïque, comme son nom l’indique, utilise les panneaux solaires photovoltaïques qui eux-mêmes utilisent le silicium. Le courant produit par une centrale solaire photovoltaïque est un courant continu. Un onduleur se charge de transformer ce courant en courant alternatif.
À l’opposé, la centrale thermodynamique utilise la chaleur pour produire l’électricité ce qui est plus rentable en raison de l’utilisation du silicium. Néanmoins, l’usage de cette technologie pose un problème, celui du stockage de l’énergie. Utiliser des bactéries à décharge lente permettrait un meilleur usage de l’énergie solaire captée.
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