les energies renouvelables part 1: le soleil et lair

Les Energies Les Energies renouvelablesrenouvelables

Part 1: le soleil et l’airPart 1: le soleil et l’air

Présentation généralePrésentation générale►Les EnR : énergies dont la consommation Les EnR : énergies dont la consommation

ne diminue pas la ressource. Elles ne diminue pas la ressource. Elles proviennent :proviennent : Du soleil,Du soleil, Du vent,Du vent, Du cycle de l'eau,Du cycle de l'eau, De l’océan : courants, vagues, différences de De l’océan : courants, vagues, différences de

température, eau douce/salée,température, eau douce/salée, De la terreDe la terre Du système terre-luneDu système terre-lune

► L’agence de l'énergie renouvelable L’agence de l'énergie renouvelable (IRENA), créée en 2009, compte 148 états (IRENA), créée en 2009, compte 148 états (dont 70 ont déjà ratifié ses statuts).(dont 70 ont déjà ratifié ses statuts).

Des gains de moitié à deux tiers sur les Des gains de moitié à deux tiers sur les usages de l’énergie escomptés par usages de l’énergie escomptés par

NégawattNégawatt

Evolution des consommations d’énergie, de sobriété, d’efficacité, et de la part d’énergies

fissile et fossile et d’EnR par grand usage dans Négawatt

Répartition de la consommation Répartition de la consommation totale d’énergie finale en 2008totale d’énergie finale en 2008

Sources d’énergie Sources d’énergie électrique à La Réunionélectrique à La Réunion

Coke

Bagasse

Hydraulique

EnR

Fuel

2009 2010

Évolution de la ressource énergétique Évolution de la ressource énergétique pour la production d’électricité pour la production d’électricité

RéunionnaiseRéunionnaise

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

GW

h

Fuel

Charbon

Bagasse

Hydraulique

EnR

Evolution des énergies Evolution des énergies renouvelables (EnR) à La renouvelables (EnR) à La

RéunionRéunion

Evolution de la consommation Evolution de la consommation énergétique à La Réunionénergétique à La Réunion

► Jusqu’en 1981, les centrales hydrauliques suffisaient Jusqu’en 1981, les centrales hydrauliques suffisaient à répondre à la demande en électricité: 100% à répondre à la demande en électricité: 100% hydraulique = 100% EnR.hydraulique = 100% EnR.

► les EnR représentent:les EnR représentent: 36,2% de la production électrique totale en 2006.36,2% de la production électrique totale en 2006. 35,0% de la production électrique totale en 2007. 35,0% de la production électrique totale en 2007. 34,2% de la production électrique totale en 2008. 34,2% de la production électrique totale en 2008. 32,5% de la production électrique totale en 2009.32,5% de la production électrique totale en 2009.

► La part de production d’électricité par les EnR a La part de production d’électricité par les EnR a perdu 3,7 pts en 3 années, perdu 3,7 pts en 3 années,

► De 1980 à 2000, en 20 ans, la consommation a De 1980 à 2000, en 20 ans, la consommation a quadruplé.quadruplé.

► En 2009, la dépendance énergétique de l’île est à En 2009, la dépendance énergétique de l’île est à son plus haut niveau depuis 2005, avec 87,1% des son plus haut niveau depuis 2005, avec 87,1% des ressources d’énergie primaire importées.ressources d’énergie primaire importées.

Les énergies Les énergies photovoltaïquesphotovoltaïques

Un peu de chimie…Un peu de chimie…► Le Le siliciumsilicium est un élément de la famille des est un élément de la famille des

cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.► Elément le plus abondant dans la croûte terrestre après Elément le plus abondant dans la croûte terrestre après

l'oxygène, soit 25,7 % de sa masse.l'oxygène, soit 25,7 % de sa masse.► Il n'existe pas à l'état libre, mais sous forme de Il n'existe pas à l'état libre, mais sous forme de

composés : sous forme de dioxyde de silicium (SiO2), la composés : sous forme de dioxyde de silicium (SiO2), la silice (dans le sable, le quartz, la cristobalite, etc.), ou silice (dans le sable, le quartz, la cristobalite, etc.), ou d'autres silicates (dans les feldspaths, la kaolinite...).d'autres silicates (dans les feldspaths, la kaolinite...).

► Utilisé depuis très longtemps sous forme d'oxyde de Utilisé depuis très longtemps sous forme d'oxyde de silicium amorphe comme composant essentiel du verre.silicium amorphe comme composant essentiel du verre.

► Depuis le milieu du XXe siècle nouveaux usages en Depuis le milieu du XXe siècle nouveaux usages en électronique (transistors), pour la production de électronique (transistors), pour la production de matériaux tels que les silicones ou, pour fabriquer des matériaux tels que les silicones ou, pour fabriquer des panneaux solaires panneaux solaires photovoltaïquesphotovoltaïques..

Monocristal de siliciumMonocristal de silicium

Barreau de silicium Barreau de silicium polycristallinpolycristallin

Principes et techniquesPrincipes et techniques

►Énergie électrique de flux, Énergie électrique de flux, renouvelable, à partir du rayonnement renouvelable, à partir du rayonnement solairesolaire

►Utilise l’effet photoélectriqueUtilise l’effet photoélectrique►Différentes techniques:Différentes techniques:

les les modules solaires monocristallinsmodules solaires monocristallins les les modules solaires polycristallinsmodules solaires polycristallins les les modules solaires amorphesmodules solaires amorphes

Les différents cellules Les différents cellules photovoltaïques (I)photovoltaïques (I)

►Cellule en silicium amorpheCellule en silicium amorphe►Cellule en silicium monocristallinCellule en silicium monocristallin►Cellule en silicium multicristallinCellule en silicium multicristallin

Les différentes cellules Les différentes cellules photovoltaïques (II)photovoltaïques (II)

►Cellule tandemCellule tandem►Cellule organiqueCellule organique►Cellule multi-jonctionCellule multi-jonction►Cellule CIGSCellule CIGS

Rayonnement solaire moyen de Rayonnement solaire moyen de 1991 à 19931991 à 1993

Carte de la radiation solaire en Carte de la radiation solaire en France métropolitaineFrance métropolitaine

Bateau solaireBateau solaire

Modules solaires à Grand Modules solaires à Grand BassinBassin

Production de silicium dans le mondeProduction de silicium dans le monde

► En 2006, 1500 MW installésEn 2006, 1500 MW installés► Totalité des installations mondiales à 6 700 MW.Totalité des installations mondiales à 6 700 MW.

Le Japon (1 750 MW),Le Japon (1 750 MW), l'Allemagne (3 063 MW),l'Allemagne (3 063 MW), Les États-Unis (610 MW) représentent ensemble 81 % Les États-Unis (610 MW) représentent ensemble 81 %

du marché mondial.du marché mondial.

► Les installations connectées majoritairesLes installations connectées majoritaires► Cinq firmes = 60% du marché mondialCinq firmes = 60% du marché mondial► Le Japon = la moitié des cellules PV du monde, Le Japon = la moitié des cellules PV du monde,

mais panneaux assemblés surtout en Chine.mais panneaux assemblés surtout en Chine.► Allemagne premier consommateur, Japon Allemagne premier consommateur, Japon

deuxième.deuxième.

Producteurs de cellules Producteurs de cellules photovoltaïquesphotovoltaïques

►Q-CellsQ-Cells, Allemagne. 1er producteur , Allemagne. 1er producteur mondial avec 389 MW en 2007 mondial avec 389 MW en 2007

►SharpSharp, Japon. 3e producteur mondial , Japon. 3e producteur mondial avec 370 MW en 2007 avec 370 MW en 2007

►mais aussi : mais aussi : SuntechSuntech Power Power, Schott, , Schott, Isofoton, Bosch Solar Energy, DelSolar, Isofoton, Bosch Solar Energy, DelSolar, MPO Energy, Photowatt, Photovoltec, MPO Energy, Photowatt, Photovoltec, Sunways, Topray Solar, Nanjing PV-Sunways, Topray Solar, Nanjing PV-tech, REC, KIS Co, Solland, Solartec Sro, tech, REC, KIS Co, Solland, Solartec Sro, etc. etc.

Producteurs de panneaux Producteurs de panneaux solaires photovoltaïquessolaires photovoltaïques

► SuntechSuntech Power Power (Chine) : 1er mondial avec (Chine) : 1er mondial avec 1 GW en 2009 1 GW en 2009

► First First SolarSolar (États-Unis) (États-Unis) ► SharpSharp (Japon) : 1er producteur mondial avec (Japon) : 1er producteur mondial avec

710 MW en 2007 (produit le silicium, les 710 MW en 2007 (produit le silicium, les cellules et les panneaux) cellules et les panneaux)

► VHF-Technologies SA (Suisse) : l'une des VHF-Technologies SA (Suisse) : l'une des seules entreprises européennes à produire seules entreprises européennes à produire des cellules souples des cellules souples

► Centrosolar (Allemagne) Centrosolar (Allemagne) ► Solarworld (Allemagne) Solarworld (Allemagne)

Prix du kWh solairePrix du kWh solaire

► Installation domestiqueInstallation domestique►Centrale solaire d'Centrale solaire d'AmarelejaAmareleja (Portugal) (Portugal)►Centrale photovoltaïque à concentration Centrale photovoltaïque à concentration

de de MilduraMildura, en Australie (échéance 2013), en Australie (échéance 2013)

Eléments de rentabilité d’une Eléments de rentabilité d’une installationinstallation

►Flux liés à l’investissementFlux liés à l’investissement►Flux liés à l’installationFlux liés à l’installation►Flux liés aux financementsFlux liés aux financements

Prix hors taxe des Prix hors taxe des équipementséquipements

► Le rendement est de 8 à 16%, soit 100 à 200 Le rendement est de 8 à 16%, soit 100 à 200 Wc/m2.Wc/m2.

► En référence à l'année 2010 :En référence à l'année 2010 : Modules polycristallins (fabrication)Modules polycristallins (fabrication) Modules polycristallins (du grossiste au détaillant)Modules polycristallins (du grossiste au détaillant) Système d'intégrationSystème d'intégration Onduleur pour injection réseauOnduleur pour injection réseau Coffrets électriques CC et CACoffrets électriques CC et CA Câbles électriquesCâbles électriques Main d'œuvreMain d'œuvre

► Installation photovoltaïque clé en main : de 4 Installation photovoltaïque clé en main : de 4 €/Wc à 6 €/Wc, en baisse constante (cible à 1 €/Wc à 6 €/Wc, en baisse constante (cible à 1 €/Wc compétitive avec les ressources fossiles).€/Wc compétitive avec les ressources fossiles).

Prix de l’électricité Prix de l’électricité photovoltaïque et prix d’autres photovoltaïque et prix d’autres

sources d’énergiesources d’énergie► kWh photovoltaïque = de loin le plus cherkWh photovoltaïque = de loin le plus cher► IGF (08/10) IGF (08/10) ► Projection 07/2010 (Association NC WARN)Projection 07/2010 (Association NC WARN)► Solaire thermodynamique moins cherSolaire thermodynamique moins cher► 3,3 fois plus que hydroélectricité, 2,85 fois 3,3 fois plus que hydroélectricité, 2,85 fois

plus que l’éolien terrestre. Seule la pile plus que l’éolien terrestre. Seule la pile électrique est plus chère…électrique est plus chère…

► Mais grandes potentialités de réduction de Mais grandes potentialités de réduction de coût!coût!

Puissance photovoltaïque installée Puissance photovoltaïque installée (MW)(MW)

PaysPays À fin 2007À fin 2007 Installé en Installé en 20072007

AllemagneAllemagne 38623862 11351135

JaponJapon 19191919 210210

Etats-UnisEtats-Unis 831831 207207

EspagneEspagne 655655 512512

FranceFrance 7575 3131

Total MondeTotal Monde 78407840 22572257

Recherche et développement Recherche et développement sur le photovoltaïquesur le photovoltaïque

► Très active dans le domaine du solaire Très active dans le domaine du solaire photovoltaïque.photovoltaïque.

► Les prix diminuent, les rendements progressent.Les prix diminuent, les rendements progressent.► L'essentiel des progrès se fait au niveau des L'essentiel des progrès se fait au niveau des

cellules.cellules.► Autres innovations qui peuvent réduire le coût Autres innovations qui peuvent réduire le coût

global ou améliorer les fonctionnalités :global ou améliorer les fonctionnalités : Amélioration des onduleurs, des héliostats,Amélioration des onduleurs, des héliostats, Intégration dans des éléments standards de toitures,Intégration dans des éléments standards de toitures, Mécanismes anti-poussières automatiques,Mécanismes anti-poussières automatiques, Panneaux solaires laissant mieux passer l'énergie... Panneaux solaires laissant mieux passer l'énergie...

Parcs au sol et concurrence Parcs au sol et concurrence d’usaged’usage

►Entre les productions électrique et agricole.Entre les productions électrique et agricole.►Néanmoins avantages:Néanmoins avantages:

Valorisation des sols artificialisés ou polluésValorisation des sols artificialisés ou pollués Économies d'échelle Économies d'échelle

►5 recommandations pour tout parc au sol:5 recommandations pour tout parc au sol: Politique de territoirePolitique de territoire Études sur usage des sols et leur Études sur usage des sols et leur

artificialisationartificialisation Considération particulière sur la biodiversitéConsidération particulière sur la biodiversité Favoriser la multifonctionnalitéFavoriser la multifonctionnalité Rechercher la réversibilité. Rechercher la réversibilité.

Projet réunionnais : EDF relayé par des Projet réunionnais : EDF relayé par des sociétés commerciales comme Réunion sociétés commerciales comme Réunion

Conseil PVConseil PV► Réunion Conseil Photovoltaïque pour particuliers:Réunion Conseil Photovoltaïque pour particuliers:

Tarif clés en mains : 10000 à 30000 € selon la surfaceTarif clés en mains : 10000 à 30000 € selon la surface Cellules monocristallines (rendement 17,5%, 250 Wc/p Cellules monocristallines (rendement 17,5%, 250 Wc/p

de 1,50 m x 1 m)de 1,50 m x 1 m) Fabriquées par Schneider (Allemagne)Fabriquées par Schneider (Allemagne) EDF limite à 1800 heures la quantité à racheter (Saint-EDF limite à 1800 heures la quantité à racheter (Saint-

Denis : environ 2500 heures d’ensoleillement annuel), le Denis : environ 2500 heures d’ensoleillement annuel), le reste = délestagereste = délestage

Contrat/20 a, retour/investissement 10 a, garantie 25 aContrat/20 a, retour/investissement 10 a, garantie 25 a Fin 2011 rachat de 40,63 cts du kWh (11 cts à la vente)Fin 2011 rachat de 40,63 cts du kWh (11 cts à la vente) Indexage automatique de la différence achat/venteIndexage automatique de la différence achat/vente Couplage avec éolienne de 600 W à 1 kW, plus système Couplage avec éolienne de 600 W à 1 kW, plus système

de stockage de classe C (à l’intérieur) Hypothétique de stockage de classe C (à l’intérieur) Hypothétique remboursement partiel par la Région.remboursement partiel par la Région.

Défiscalisation de 7200 €, dépend de la surface initiale.Défiscalisation de 7200 €, dépend de la surface initiale.

Projet réunionnais : RégionProjet réunionnais : Région► Millener (mille installations de gestion énergétique)Millener (mille installations de gestion énergétique)

Doter 500 familles de production d’électricité alternative, Doter 500 familles de production d’électricité alternative, fondé sur la capacité des ménages consommateurs à fondé sur la capacité des ménages consommateurs à devenir leur propre producteur. devenir leur propre producteur.

250 familles réunionnaises seront équipées en PV + boîtier 250 familles réunionnaises seront équipées en PV + boîtier intelligent (gestion de leur consommation et capacité intelligent (gestion de leur consommation et capacité d’intervention sur le stockage de l’énergie en régulateur) d’intervention sur le stockage de l’énergie en régulateur)

250 autres familles se verront attribuer ce seul compteur 250 autres familles se verront attribuer ce seul compteur intelligent afin de mesurer leur consommation et intelligent afin de mesurer leur consommation et d’intervenir notamment aux heures de pointe.d’intervenir notamment aux heures de pointe.

15 millions d’investissements dont 1,5 millions de la 15 millions d’investissements dont 1,5 millions de la RégionRégion

Ambition d’économie = 500 MWh/anAmbition d’économie = 500 MWh/an

L’énergie éolienneL’énergie éolienne

Parc éolien off-shore en Belgique

Eolienne à Nogent-le-Roi

Choix d’un site éolienChoix d’un site éolien

Éolienne de San SebastianÉolienne de San Sebastian

L’éolien dans le mondeL’éolien dans le monde

PaysPays Puissance en GW (début Puissance en GW (début 2009)2009)

Etats-UnisEtats-Unis 25,325,3

AllemagneAllemagne 23,923,9

EspagneEspagne 16,716,7

ChineChine 12,212,2

IndeInde 9,79,7

……

ItalieItalie 3,73,7

FranceFrance 3,43,4

MONDEMONDE 121121

Capacité mondiale installéeCapacité mondiale installée

L’éolien dans le monde par L’éolien dans le monde par habitanthabitantPaysPays Puissance installée (en Puissance installée (en

W/hbt)W/hbt)

DanemarkDanemark 600600

EspagneEspagne 425425

AllemagneAllemagne 292292

IrlandeIrlande 284284

PortugalPortugal 283283

Pays-BasPays-Bas 140140

AutricheAutriche 123123

Nouvelle-ZélandeNouvelle-Zélande 117117

SuèdeSuède 114114

Etats-Unis (12è)Etats-Unis (12è) 8989

France (18è)France (18è) 5656

Belgique (20è)Belgique (20è) 3838

Chine (33è)Chine (33è) 9,59,5

Principes de fonctionnementPrincipes de fonctionnement

► La puissance du vent est : La puissance du vent est : PPcinétique cinétique = 0,5= 0,5SVSV33

► est la masse volumique de est la masse volumique de l’air, S la section, V la vitesse l’air, S la section, V la vitesse du vent.du vent.

► Une éolienne ne permet de Une éolienne ne permet de récupérer qu'une partie de récupérer qu'une partie de cette puissance, car cette puissance, car l'écoulement ne peut pas l'écoulement ne peut pas avoir une vitesse nulle après avoir une vitesse nulle après son passage.son passage.

► La puissance récupérable par La puissance récupérable par une éolienne est donc :une éolienne est donc : PPcinétique cinétique = 0,5= 0,5SVSV33Cp, avec Cp, avec

Cp coefficient de Cp coefficient de performanceperformance

Production comparéeProduction comparée

►En 2009, l'éolien représenteEn 2009, l'éolien représente 1,3% de la production mondiale 1,3% de la production mondiale

d'électricitéd'électricité 1,5 % de la production totale d'électricité 1,5 % de la production totale d'électricité

en Franceen France 1,7% en 2010.1,7% en 2010.

► Intermittence des vents et incapacités Intermittence des vents et incapacités de stockage de l’électricitéde stockage de l’électricité

►Ainsi, au Danemark…Ainsi, au Danemark…

Les fabricantsLes fabricants

► En 2011, les parts de marché mondiales des En 2011, les parts de marché mondiales des principaux fabricants d'éoliennes selon principaux fabricants d'éoliennes selon Make Consulting étaient les suivantes :Make Consulting étaient les suivantes :

► le Danois Vestas avec 12 % ; le Danois Vestas avec 12 % ; ► le Chinois Sinovel avec 11 % ; le Chinois Sinovel avec 11 % ; ► l'Américain GE Wind avec 10 %. l'Américain GE Wind avec 10 %. ► le Chinois Goldwind avec 10 % ; le Chinois Goldwind avec 10 % ; ► l'Allemand Enercon avec 7 % ; l'Allemand Enercon avec 7 % ; ► l'Espagnol Gamesa avec 7 %l'Espagnol Gamesa avec 7 %

Avantages de l’éolienAvantages de l’éolien► Énergie durable et propreÉnergie durable et propre► Aucun carburantAucun carburant► Pas de gaz à effet de serrePas de gaz à effet de serre► Chaque MWh éolien réduit de 0,9 t les Chaque MWh éolien réduit de 0,9 t les

émissions de CO2émissions de CO2► Pas de concurrence d’usage avec l’agriculturePas de concurrence d’usage avec l’agriculture► Foncier : loyer de 1500 à 2000 euros par MW. Foncier : loyer de 1500 à 2000 euros par MW.

La propriété particulière ou la municipalité La propriété particulière ou la municipalité profite de la protection de l’environnement.profite de la protection de l’environnement.

► Taxe professionnelle jusqu’à 10000 euros par Taxe professionnelle jusqu’à 10000 euros par MW produit (pour faire revivre les petites MW produit (pour faire revivre les petites communes)communes)

► Pas de déchet toxique, en grande partie Pas de déchet toxique, en grande partie recyclable (acier, béton)recyclable (acier, béton)

Inconvénients de l’éolienInconvénients de l’éolien

► Santé : nuisances sonoresSanté : nuisances sonores► Émissions induites de CO2Émissions induites de CO2► Influence des éoliennes sur le climatInfluence des éoliennes sur le climat► Energie d’appointEnergie d’appoint► Nuisance visuelleNuisance visuelle► Dépréciation de l’immobilierDépréciation de l’immobilier► BruitBruit► Environnement : QSEnvironnement : QS► Radars, télévisionRadars, télévision► Subventions et spéculationSubventions et spéculation

Recherche et développementRecherche et développement

►Condensation de la vapeur d’eauCondensation de la vapeur d’eau►MéthanationMéthanation►Stockage = hydro-éoliennesStockage = hydro-éoliennes

2010 : pour stocker les productions 2010 : pour stocker les productions excédentaires des éoliennes, on les couple excédentaires des éoliennes, on les couple à du pompage-turbinage au sein de à du pompage-turbinage au sein de centrales mixtes.centrales mixtes.

El Hierro (l’île de Fer)El Hierro (l’île de Fer)

► La plus occidentale La plus occidentale et méridionale des et méridionale des CanariesCanaries

► 287 km287 km22, 10500 hbts, 10500 hbts

Centrale hydro-éolienne d’El Centrale hydro-éolienne d’El HierroHierro

► Initiée en Espagne en 2003, prévue pour Initiée en Espagne en 2003, prévue pour être opérationnelle fin 2011- début 2012.être opérationnelle fin 2011- début 2012.

►La centrale assurera l'autonomie La centrale assurera l'autonomie énergétique de l'île et de ses 10 500 énergétique de l'île et de ses 10 500 habitants permanents.habitants permanents.

►Fin de la centrale thermique à fuel!Fin de la centrale thermique à fuel!

Conclusion sur les éoliennesConclusion sur les éoliennes

► Pour Hubert Reeves, « chaque éolienne est Pour Hubert Reeves, « chaque éolienne est garante d'un peu moins de gaz carbonique garante d'un peu moins de gaz carbonique dans l'atmosphère ou d'un peu moins de dans l'atmosphère ou d'un peu moins de déchets nucléaires à gérer par les générations déchets nucléaires à gérer par les générations à venir ». à venir ».

► selon EDF29 : « l'énergie éolienne se révèle selon EDF29 : « l'énergie éolienne se révèle une excellente ressource d'appoint d'autres une excellente ressource d'appoint d'autres énergies, notamment durant les pics de énergies, notamment durant les pics de consommation, en hiver par exemple. » consommation, en hiver par exemple. » 

► Un élément évident du smart grid énergétique. Un élément évident du smart grid énergétique. La Réunion a toutes les cartes en mains pour La Réunion a toutes les cartes en mains pour en profiter, avec la constance des alizés.en profiter, avec la constance des alizés.

Le solaire Le solaire thermodynamiquethermodynamique

Centrale solaire THEMIS (66)Centrale solaire THEMIS (66)

Types de centralesTypes de centrales

►centrale à tour (comme Themis : 670 centrale à tour (comme Themis : 670 kWc, pente 8 à 18°, ensoleillement kWc, pente 8 à 18°, ensoleillement maximal à 1650 m d’altitude, 8OO maximal à 1650 m d’altitude, 8OO MWh, 500 foyers alimentés) MWh, 500 foyers alimentés)

►centrale solaire à miroirs cylindro-centrale solaire à miroirs cylindro-paraboliques paraboliques

►centrale Dish Stirling parabolique centrale Dish Stirling parabolique ►centrale solaire à miroirs de Fresnel centrale solaire à miroirs de Fresnel

Capteurs cylindro-paraboliques Capteurs cylindro-paraboliques de la Centrale Nevada Solar Onede la Centrale Nevada Solar One

Centrale Dish-Stirling à Font-Centrale Dish-Stirling à Font-RomeuRomeu

Centrale solaire à miroirs de Centrale solaire à miroirs de Fresnel, Almeria, AndalousieFresnel, Almeria, Andalousie

Capacités et perspectivesCapacités et perspectives

►2008 en France : 431 MW.2008 en France : 431 MW.►Dans le monde : 25 GW de plus par an.Dans le monde : 25 GW de plus par an.►Perspectives :Perspectives :

5% de la production en 2050, soit 630 GW5% de la production en 2050, soit 630 GW Greenpeace envisage 1500 GW à ce Greenpeace envisage 1500 GW à ce

termeterme Marché mondial de 50 à 100 Mds Marché mondial de 50 à 100 Mds

d’euros/and’euros/an AIE : 2020, 148 GW.AIE : 2020, 148 GW.

Centrales en activité et en Centrales en activité et en projetprojet

► Luz Solar EnergyLuz Solar Energy, Californie, 354 MW (1985), Californie, 354 MW (1985)► Kramer JunctionKramer Junction, Californie, 150 MW (1996) : , Californie, 150 MW (1996) :

peut fonctionner trois heures après le peut fonctionner trois heures après le coucher du soleil (technique spéciale de coucher du soleil (technique spéciale de stockage avec des cuves de sels fondus)stockage avec des cuves de sels fondus)

► AndasolAndasol, Grenade, 50 MW (2010), Grenade, 50 MW (2010)► En projets:En projets:

Plan solaire marocainPlan solaire marocain,, 2000 MW2000 MW San Lucar la MajorSan Lucar la Major, Séville, 302 MW, Séville, 302 MW Shams 1Shams 1, Abu Dhabi, 100 MW, Abu Dhabi, 100 MW

Tour solaire, le principeTour solaire, le principe

► Une Une tour solairetour solaire est une est une centrale à énergie centrale à énergie renouvelable, construite renouvelable, construite de manière à canaliser de manière à canaliser l'air chauffé par le soleil l'air chauffé par le soleil afin d'actionner des afin d'actionner des turbines pour produire de turbines pour produire de l'électricitél'électricité

► Système simple : serres, Système simple : serres, turbines, cheminée, coût turbines, cheminée, coût initial élevé de par les initial élevé de par les dimensions, maintenance dimensions, maintenance de coût faible.de coût faible.

Tour solaire, les projetsTour solaire, les projets► Le prototype de ManzanarèsLe prototype de Manzanarès

À 150 km de MadridÀ 150 km de Madrid Tour de 200 mTour de 200 m Production de 50 kW de 1981 à 1989Production de 50 kW de 1981 à 1989 Abandonné car kWh 5x+ cher qu’une centrale thermiqueAbandonné car kWh 5x+ cher qu’une centrale thermique

► Projet australien (Buronga)Projet australien (Buronga) Cheminée de 990 m en matériaux compositesCheminée de 990 m en matériaux composites Collecteur de 7 km de diamètreCollecteur de 7 km de diamètre 32 turbines32 turbines Puissance 200 MWPuissance 200 MW

► Projet espagnolProjet espagnol Cheminée de 750 m de haut. Cheminée de 750 m de haut. Collecteur de 3 km de diamètre, couvrant 350 hectares, Collecteur de 3 km de diamètre, couvrant 350 hectares,

dont 250 hectares pour la culture de légumes sous serre dont 250 hectares pour la culture de légumes sous serre (tomates). (tomates).

Puissance de l'installation : 40 mégawatts, soit la demande Puissance de l'installation : 40 mégawatts, soit la demande de 120000 hbts.de 120000 hbts.

Coût : 240 millions d'euros, que les partenaires espéraient Coût : 240 millions d'euros, que les partenaires espéraient réunir en 2007. réunir en 2007.

La tour de ManzanarèsLa tour de Manzanarès

Projet d’une tour solaire de Projet d’une tour solaire de 1000 m1000 m

Tour solaire à vortexTour solaire à vortex

Panneaux solaires Panneaux solaires thermiquesthermiques

►Transmet la chaleur solaire radiante à Transmet la chaleur solaire radiante à un fluide caloporteur (eau ou air), soit un fluide caloporteur (eau ou air), soit pour chauffage de l’air ambiant, soit pour chauffage de l’air ambiant, soit pour chauffage de l’eau.pour chauffage de l’eau.

►Gisement de négawatts, en Gisement de négawatts, en économisant le gaz ou l’électricité économisant le gaz ou l’électricité nécessaires au chauffage de ces nécessaires au chauffage de ces fluides.fluides.

Economies annuelles Economies annuelles engendréesengendrées

Comparaison Tube/Plan sur 4,4 m2 de surface hors tout, à Bruxelles (Belgique), sur un ballon de 300l et une consommation de 200 l/j à 50 °C

Résultats Tube PlanÉcart (%) plan/tube

Taux de couverture en % 44 52 (-)18 %

Production annuelle du champ de capteurs

1 669 kWh

2 015 kWh

(-)20 %

productivité (au m2) 379 kWh 458 kWh (-)20 %

Comparaison Tube/Plan sur 2,2 m2 de surface hors tout, à Aix en Provence (France Sud), sur un ballon de 300 l et une consommation de 200 l/j à 50 °C

Résultats Tube PlanÉcart (%) plan/tube

Taux de couverture en % 41,7 53,3 (-)28 %

Production annuelle du champ de capteurs

1 576 kWh

2 076 kWh

(-)32 %

productivité (au m2) 716 kWh 944 kWh (-)32 %

Électricité solaire thermiqueÉlectricité solaire thermique

►Plusieurs systèmes permettent de produire Plusieurs systèmes permettent de produire de l'électricité à partir de capteurs de l'électricité à partir de capteurs thermiques :thermiques : Un couple parabole/moteur Stirling (QS). Un couple parabole/moteur Stirling (QS). Des capteurs semi-paraboliques de Fresnel (QS)Des capteurs semi-paraboliques de Fresnel (QS)

►Dans ces deux cas, on a plus affaire à des dispositifs Dans ces deux cas, on a plus affaire à des dispositifs de réflexion qu'à des capteurs d'énergie. On déborde de réflexion qu'à des capteurs d'énergie. On déborde là sur le domaine du solaire thermodynamique.là sur le domaine du solaire thermodynamique.

Des capteurs thermiques associés à des Des capteurs thermiques associés à des thermocouples.thermocouples.

►Mais aussi : production de froid par Mais aussi : production de froid par adsorptionadsorption

Conclusion sur le solaire Conclusion sur le solaire thermiquethermique

►Là encore, La Réunion a tous les Là encore, La Réunion a tous les atouts pour poursuivre la dynamique atouts pour poursuivre la dynamique actuelle.actuelle.

►Équiper une majorité des toitures Équiper une majorité des toitures individuelles permettra de individuelles permettra de substantielles économies d’électricité, substantielles économies d’électricité, et ainsi de la consommation de fuel et et ainsi de la consommation de fuel et de charbon.de charbon.