Source d’énergie puissante et inépuisable, les rayons du soleil peuvent être captés pour être transformés en électricité. Un énorme potentiel qui, pour être exploité à l’échelle d’une région ou d’un pays, doit passer par de grandes centrales électriques : les centrales solaires thermiques et les centrales solaires photovoltaïque. Voyage au cœur de ces usines d’un nouveau genre.
Les centrales solaires thermiques
Les premières centrales solaires thermiques sont apparues dans les années 1980. Également appelées centrales solaires thermodynamiques, utilisent des technologies parfois différentes, mais fonctionnent sur le même principe, avec la chaleur du soleil.
Elles sont tout d’abord constituées d’une grande quantité de miroirs. Ceux-ci ont pour fonction de faire converger les rayons solaires vers un fluide colporteur qui est ainsi chauffé à des températures élevées. Pour être efficaces sur la plus grande durée possible, les miroirs sont articulés de manière à suivre le mouvement quotidien du soleil. Le fluide chauffé vient ensuite alimenter des turbines à gaz ou à vapeur dont la rotation entraîne un générateur électrique.
Les technologies utilisées différent principalement par la forme et la pose des miroirs :
- Les miroirs cylindrés paraboliques : centrale d’Andasol en Espagne, d’une puissance de 150 MW.
- Les miroirs de Fresnel : centrale de Puerto Errado en Espagne, d’une puissance de 31,4 MW.
- Les centrales à tour : centrale de Solar Tres en Espagne, d’une puissance de 20 MW et le projet Pégase à Thémis dans les Pyrénées-Orientales.
- Les centrales à miroir paraboliques : Dish-Stirling, site de Font-Romeu également dans Pyrénées-Orientales, siège du CNRS pour cette technologie.
Fin 2015, les centrales thermodynamiques ne produisaient qu’environ 5 GW (gigawatts) dans le monde. On constate toutefois un intérêt nouveau pour ces technologies de la part de plusieurs pays comme les États-Unis, le Maroc, l’Australie ou la Chine…
Les centrales solaires photovoltaïques
Contrairement aux centrales solaires thermiques qui nécessitent la présence de turbines, les unités solaires photovoltaïques produisent directement de l’électricité. Leur puissance est proportionnelle à la surface des modules installés. Ces panneaux solaires sont constitués de cellules photovoltaïques sensibles à l’effet photoélectrique.
L’électricité ainsi produite est soit stockée sur place, soit transportée par le réseau de distribution.
Ce type de centrales est particulièrement bien adapté aux régions ensoleillées. Elles peuvent en effet utiliser cette énergie pour leurs besoins et ainsi devenir partiellement autonomes, le réseau national de distribution étant dès lors moins sollicité.
La plus grande centrale photovoltaïque européenne se situe en France, et plus précisément à Cestas en Gironde. Inaugurée en 2014, elle est composée d’un million de panneaux solaires qui couvrent 260 hectares. Sa production annuelle dépasse les 350 GWh (gigawatts par heure), sans bruit ni émission de gaz à effet de serre.
Très présente lors des discours et des conférences de la COP 21 à Paris, l’énergie photovoltaïque est souvent présentée comme un élément majeur de la lutte contre le réchauffement climatique. La plupart des pays se montrent d’ailleurs intéressés. En 2017, la Chine a par exemple inauguré le plus grand parc photovoltaïque flottant du monde d’une superficie de 800 000 m² et une puissance de 40 MG (mégawatts).
Fin 2018, la part du photovoltaïque dans le monde a atteint 2,6 % et devrait représenter 16 % à l’horizon 2050.
