Qu'est-ce que l'énergie solaire concentrée?

La lumière du soleil focalisée par un grand nombre de miroirs ou de lentilles sur un collecteur est appelée énergie solaire concentrée. La lumière solaire concentrée peut également être utilisée pour chauffer des fluides conducteurs d'énergie spécialisés afin de générer de l'énergie dans une installation électrique conventionnelle. Lisez la suite pour en apprendre davantage sur l'énergie solaire concentrée et ses applications.

Tours à énergie solaire concentrées

Le plus souvent, une centrale solaire à concentration utilise des panneaux solaires standard dont les surfaces absorbent et réfléchissent la lumière du soleil. Le groupe de panneaux est aligné afin que tous concentrent leur énergie sur une tour au milieu d'eux, appelée récepteur solaire. Le récepteur solaire chauffe un fluide, généralement de l'eau de mer, pour alimenter des turbines générant de l'énergie électrique. En raison de la densité de l'eau de mer, ces tours sont parmi les plus efficaces en termes de stockage d'énergie. Le consortium Moyen-Orient et Europe, appelé Desertec, prévoit d'utiliser des tours solaires à concentration pour produire de l'électricité et de l'eau dessalée dans les régions les plus sèches d'Afrique du Nord et d'Europe méditerranéenne.

Bacs paraboliques

Un autre format courant consiste à utiliser un capteur solaire en forme de creux parabolique pour focaliser et concentrer la lumière le long d'un tube récepteur au centre de la parabole. L'énergie recueillie chauffe un fluide dense tel que le sel fondu qui envoie cette énergie à un générateur d'énergie.

Plats Stirling Paraboliques

Les paraboles à énergie solaire ont un seul récepteur qui surchauffe le fluide et l'envoie à un moteur Stirling pour créer de l'électricité. Ces plats ont le ratio le plus élevé d'énergie collectée sur l'électricité produite par toutes les installations à énergie solaire concentrée. Le consortium Moyen-Orient et Europe, appelé Desertec, prévoit d'utiliser des tours solaires à concentration pour produire de l'électricité et de l'eau dessalée dans les régions les plus sèches d'Afrique du Nord et d'Europe méditerranéenne.

Cheminées Solaires

Les cheminées solaires ont une base de verre à leur base qui surchauffe l'air dans une cheminée centrale. Cet air chaud entraîne une turbine à air pour générer de l'électricité. Celles-ci figurent parmi les centrales solaires concentrées les moins coûteuses et pourraient être facilement construites dans les pays en développement.

Concentrateurs Solaires Lumineux

Ces concentrateurs améliorent énormément la collecte d'énergie et la production d'électricité des panneaux solaires photovoltaïques, en permettant l'absorption de niveaux beaucoup plus élevés de photons solaires. Les concentrateurs solaires sont également utilisés comme dispositifs de suivi pour maintenir les panneaux solaires dirigés vers la lumière solaire la plus directe.

But de l'énergie solaire concentrée

L'énergie solaire concentrée permet la surchauffe de la vapeur pour entraîner des turbines ou pour surchauffer le fluide afin de transférer l'énergie thermique à une centrale électrique. La quantité de lumière solaire collectée augmente considérablement dans tous les types de panneaux solaires à concentration. La concentration de l'énergie solaire rend la production d'électricité solaire plus viable même dans les zones situées à plus de 40 degrés au nord ou au sud de l'équateur. Il augmente également le rendement de conversion de l’énergie solaire en électricité, de 12 à 18% en moyenne, jusqu’à 42%, lors de récents essais en laboratoire.

Énergie photovoltaïque concentrée et énergie thermique thermique

La combinaison de l'énergie photovoltaïque concentrée (CPV) et de la production de chaleur thermique peut chauffer à la fois l'eau et l'air dans les maisons individuelles. Un système CPV plus thermique peut atteindre une efficacité énergétique entre 40 et 50%, bien meilleure que l’efficacité de 20% des seuls panneaux solaires photovoltaïques.