Quelles sont les caractéristiques de ces trois technologies ? Dans quelle mesure ces sources de production concentrée assureront le mix énergétique de 2060 ? Fusion opérationnelle au niveau industriel ? Epuisement des ressources fossiles Existence de grands projets solaires ? Pourquoi 2060 ?

Méthodologie utilisée pour le calcul économique Principaux Paramètres : Taux d’Actualisation : fixé à 8 % LEC : Levelized Energy Cost VAN : Valeur Actuelle Nette TEC : Taux d’Enrichissement en Capital

Partie II : Le solaire thermodynamique Principe général de fonctionnement : Production de chaleur : miroirs concentrant les rayons du Soleil 400 à 1 000°C Cycle thermodynamique qui transforme cette chaleur en électricité

Où développer le solaire thermodynamique ? Zone adaptée : ceinture solaire Rayonnement solaire direct (DNI) > 2 000 kWh/m²/an Ressource solaire : Direct Normal Irradiation (kWh/m²/an)

I. Les principales technologies solaires thermodynamiques Présentation comparée Technologie Cylindro-parabolique Linear Fresnel Tour solaire Parabolic dish Puissance d'une centrale unité (MW) 10 - 200 5 - 150 10 - 100 0,01 - 0,4 Température de fonctionnement (°C) 250 - 400 450 - 1000 600 - 1200 Rapport de concentration 70 - 80 ~ 30 300 - 1000 1000 - 3000 Surface par MWh/an 6 - 8 m² 4 - 6 m² 8 - 12 m² Coût des collecteurs (€/m²) 210 - 250 150 - 220 140 - 220 ~ 1000 Coût du kWh (c€) 15 - 20 12 - 15. 22 - 25 ~ 25 Rendement annuel solaire-électrique 12 - 15% ~ 10% ~ 15% 15 - 20%

B. Choix de la technologie Technologie cylindro-parabolique: - Grand retour sur expérience (1ère centrale aux USA en 1985) - Prix du kWh : 15-20 c€ - Bon rapport Surface/Production Avantages : - possible stockage de l'énergie thermique - possible hybridation

II. Modélisation d’une centrale à miroirs cylindro-paraboliques A. Lieu d’implantation 1) Détermination du site DNI > 2 000 kWh/m²/an DNI insuffisant en France Etude au Maroc en réponse aux appels d’offre. A proximité : villes de Midelt et d’Aït Ali Ou Youssef, barrage Hassan II. Coordonnées du site : latitude 32.8°, longitude -4.8°. 2km

2) Etude topographique Exploitation de la base de données SRTM Altitude en m Exploitation de la base de données SRTM avec Matlab : Quadrillage du terrain Détermination de l’altitude de chaque point Calcul de la pente en chaque point Pente en % Résultats : Zone suffisante où la pente est inférieure à 5% Peu de travaux de terrassements, installation possible

3) Etude météorologique Dimensionnement de la centrale grâce au logiciel System Advisor Model besoin de données météo heure par heure pendant un an… … sur le site précis de la centrale ! Provenance des données : SoDa Nasa International Weather for Energy Calculation

B. Dimensionnement technique Capacité de production 100 MW Refroidissement Eau Mode de stockage Sels fondus Durée de stockage 6 h Collecteurs Solargenix SGX-1 Récepteurs Schott Fluide caloporteur Huile synthétique VP-1 Surface du champ solaire 260 ha Paramétrage à l’aide de SAM

Exemple de résultats fournis par S.A.M. : Production mensuelle en kWh de la centrale

C. Etude économique

C. Etude économique Dépense Annuelles : 7.3 M€ dont 3M€ en réserve

C. Etude économique Dépense Annuelles : 7.3 M€ dont 3M€ en réserve Tarif de rachat : 14c€/kWh LEC : 9.4c€/kWh TEC : 0.31

D. Impact environnemental Bilan carbone : Réalisé à l’aide du logiciel SimaPro Ordre de grandeur 35-40g de CO2 équivalent/kWh Résultat qui ne tient pas compte du transport des matériaux et du montage de la centrale. Besoins en eau : Lavage des miroirs : 0,1L/kWh Eau de refroidissement : > 3 000L/kWh, rejetée ensuite dans le milieu. Risques : - Toxicité de l’huile de synthèse (circuit fermé) Inflammabilité (huiles thermiques en présence de sels fondus) Préférer l’eau comme fluide caloporteur. Recyclage des matériaux Verre ~ 11 000t Acier > 20 000t Béton > 10 000t Sels fondus ~ 43 000t

III. Quelles perspectives? A. Objectif de la recherche : - Gagner en performance en réduisant les coûts - Nouveaux composants développés - Hybridation Total : 8 850 MW Total (Avec hybridation) :11 000 MW

B .Quel paysage énergétique pour le solaire thermodynamique en 2060 ? - Alimenter des grandes métropoles près des déserts - Produire pour des réseaux éloignés - S'insérer dans des projets à grande échelle : Plan Solaire Méditerranéen, Desertec