Solaire thermique
Capter la chaleur du soleil plutôt que ses photons. L'atout décisif du solaire à concentration (CSP) face au photovoltaïque est le stockage thermique intégré — des sels fondus qui rendent l'électricité solaire pilotable après le coucher du soleil. Le même principe alimente aussi la chaleur industrielle et les réseaux de chaleur à grande échelle.
Les grandes familles
Cylindro-parabolique, tour solaire, sels fondus
Des miroirs concentrent le rayonnement direct sur un récepteur pour porter un fluide à haute température. Les capteurs cylindro-paraboliques suivent le soleil sur un axe ; la tour solaire concentre des milliers d'héliostats sur un récepteur central. Le fluide chaud entraîne un cycle vapeur classique.
Capteurs, chaleur de procédé (SHIP), réseaux de chaleur
Hors production électrique, le solaire thermique fournit directement de la chaleur. Les capteurs plans et sous vide alimentent l'eau chaude et le chauffage. La chaleur solaire pour les procédés industriels (SHIP) couvre le séchage, le préchauffage et la vapeur basse température ; de grands champs de capteurs alimentent des réseaux de chaleur.
Sels fondus, pilotabilité, garantie de capacité
Le stockage thermique distingue la CSP du PV. Les sels fondus chauds sont stockés dans des cuves isolées, puis restitués pour produire de la vapeur quand le soleil a disparu. Quelques heures de stockage suffisent à déplacer la production vers le soir et à garantir une capacité ferme.
Enjeux clés
- Pilotabilité par le stockage — le stockage thermique par sels fondus est le différenciateur face au PV : il déplace la production vers le soir et garantit une capacité ferme, là où le PV s'arrête net au coucher du soleil.
- Rendement optique & suivi solaire — la CSP n'exploite que le rayonnement direct normal (DNI) : elle n'est rentable que dans la ceinture solaire. Précision des héliostats, propreté des miroirs et qualité du suivi pilotent le rendement optique.
- Intégration de la chaleur de procédé — intégrer la chaleur solaire (SHIP) dans un procédé existant suppose d'adapter les niveaux de température, l'appoint et le stockage tampon, et de gérer l'intermittence sans interrompre la production.
- Exploitation des miroirs & fluide — nettoyage régulier des miroirs et héliostats, suivi de la dégradation du fluide caloporteur (HTF), gestion du gel et de la cristallisation des sels : l'exploitation est plus exigeante que celle d'un champ PV.
- Cycle thermodynamique & turbine — la CSP reste une centrale thermique : la chaleur concentrée produit de la vapeur qui entraîne une turbine. Rendement du cycle, démarrages quotidiens et appoint fossile éventuel pèsent sur la performance globale.
Voir aussi
Normes spécifiques au solaire thermique
- IEC 62862 — Série dédiée aux centrales solaires thermodynamiques (CSP) : terminologie, composants (héliostats, récepteurs, fluides) et systèmes complets.
- ISO 9806 — Méthode d'essai des capteurs solaires thermiques : rendement, comportement thermique, tenue mécanique et durabilité.
- ISO 9488 — Vocabulaire de l'énergie solaire : définitions communes (irradiance, rayonnement direct normal, concentration) partagées par toute la filière.
Fiches normes liées sur IndustryHub
Acteurs majeurs
Technologie CSP & EPC
ACWA Power, SENER, Cobra / ACS, BrightSource.
Récepteurs, miroirs & collecteurs
Rioglass, Absolicon, Savosolar.
Turbines & cycle vapeur
Siemens Energy, GE Vernova.
Développeurs
Abengoa (héritage), Engie, Masdar.
Repères
| Fait | Année | Lieu | Leçon |
|---|---|---|---|
| Noor Ouarzazate | 2016-2018 | Maroc | L'un des plus grands complexes CSP du monde combine capteurs cylindro-paraboliques et tour solaire avec stockage par sels fondus, ce qui lui permet de livrer de l'électricité jusqu'en soirée, après le coucher du soleil. |
| Crescent Dunes | 2015 | Nevada (USA) | Cette tour à sels fondus a subi des problèmes techniques prolongés sur son système de sels — un rappel du risque lié au fluide caloporteur et à l'exploitation pour une CSP de première génération. |