Comité détudes n° 4 Efficacité énergétique et développement des énergies renouvelables Groupe détudes n° 2 : Techniques solaires thermiques et photovoltaïques.

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1 Comité détudes n° 4 Efficacité énergétique et développement des énergies renouvelables Groupe détudes n° 2 : Techniques solaires thermiques et photovoltaïques : Technologies et techniques avancées, coûts

2 Technique solaire thermique Rangées de miroirs concaves (Ø > 4,5 m) concentrent les rayons solaires vers le point focal dune tour Sel (huile) calorifère dans un tube sous vide passant par ce point focal Sel (huile) porté à haute température (>500°C) sert à produire de la vapeur surchauffée La vapeur fait tourner une turbine avec production délectricité

3 Technique solaire photovoltaïque Une cellule solaire photovoltaïque est une diode électronique PN de grande surface Labsorption des photons du rayonnement solaire par les électrons génère un courant électrique proportionnel à lintensité de léclairement Des cellules solaires identiques sont assemblées pour former un module (panneau) solaire (12 V en général)

4 Technique solaire photovoltaïque Rangées de panneaux solaires connectés et produisant directement de lélectricité

5 Technique solaire photovoltaïque Cas pratique : Panneau solaire de 110 W Batterie 12 V de 400 Ah ( batterie auto) Convertisseur 12 V/220 V de 800 W Coût : + 2.500 USD ( 1.800 EUR) En un jour bien ensoleillé, + 1.100 W de charge (=> 4,5 j pour full charge batterie)

6 Technique solaire photovoltaïque 2 lampes fluo de 23 W => 46 W/h TV de 220 W => 220 W/h Convertisseur consomme 10% => 27 W/h Soit un fonctionnement de 1.100/293 3½ h sans problème lorsque la journée a été bien ensoleillée (1.100/242 4½ h sans lampes)

7 Comparaison des centrales solaires thermiques et photovoltaïques Concentrating solar power and concentrating photo voltaic Echelle de puissance : + 25 MW Les deux technologies concentrent la ressource solaire Elles sont dépendantes de lensoleillement et nécessitent un stockage de lénergie

8 Solaire thermique Passe par de lénergie thermique et la transforme en énergie électrique A démontré sa fiabilité depuis plus de 20 ans Puissances : au moins 30 MW et jusquà 300 MW et plus

9 Solaire thermique Superficie : 2 ha de terre par MW dans des régions à fort ensoleillement Cycle de vapeur nécessitant 3.800 l /MWh produit, donc pour produire 100 MW, 378 m 3 /h Période de construction (étude, obtention des permis, obtention financement, construction et mise en service) : 4 ans et plus avec risques et coûts accrus

10 Solaire thermique Rendement : 11 à 12% (énergie solaire à électrique) Coût de référence (Nevada, Las Vegas) : 64 MW à > 300 10 6 USD : 4.700 USD/kW et 120 ha de terre

11 Solaire photovoltaïque Génère directement de lénergie électrique Puissances : 1 à 5 MW Superficie : 1 ha de terre par 1,5 MW dans des régions à fort ensoleillement

12 Solaire photovoltaïque Rendement : 18 à 25% Période de construction (étude, obtention des permis, obtention financement, construction et mise en service : beaucoup plus courte car possibilité de modules de 26 à 40 kW (futur ) (permet de réduire les risques et immobilisations de fonds)

13 Plan de travail fixé 1)Établissement de latlas solaire par pays 2)Évaluation des besoins énergétiques 3)Dimensionnement et choix des équipements 4)Analyse économique et définition des coûts 5)Impacts industriel, social et environnemental 6)Estimations des besoins en financements