26/05/2014 - Installations thermosolaires plus durables par l'hybridation avec biométhane

Menéame

L’intégration de la biométhane en installations thermosolaires de concentration faciliterait la pénétration commerciale de cette technologie, car elle réduirait les coûts économiques et environnementaux.

C’est ce que défendent les chercheurs du consortium européen du projet. Hysol, dirigé par la société ACS-Cobra, auquel participent des chercheurs de la École technique supérieure des ingénieurs industriels de la Université polytechnique de Madrid (UPM). Pour mener à bien la validation, le projet prévoit la construction d’une usine préindustrielle située dans le cluster de l’innovation thermosolaire de Manchasol.

Le soleil est une ressource énergétique gratuite et renouvelable qui peut être utilisée pour la production d’électricité à grande échelle. La technologie thermosolaire de concentration (CSP ou Concentrating Solar Power en anglais) permet d’obtenir des températures très élevées (400 à 1 000 degrés Celsius) servant à déplacer des cycles thermodynamiques similaires à ceux utilisés dans les centrales thermiques conventionnelles.

L’Espagne est pionnière dans le développement technologique et commercial de la technologie thermosolaire de concentration, avec 48 usines opérationnelles qui représentent une puissance installée de 2.204 mégawatts électriques (MWe). Les États-Unis ont 20 centrales thermosolaires (956 MWe) et d’autres pays ayant un accès optimal à la ressource solaire (Chine, Inde, Israël, Mexique, Afrique du Sud, Algérie, Égypte, Maroc, Australie, Chili, etc.) ont des centrales commerciales ou en cours de construction. La Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit une augmentation exponentielle de la contribution de cette technologie à la production électrique mondiale, avec une capacité installée de 147 gigawatts (GW) en 2020 et de 1 089 GW en 2050.

L’un des principaux problèmes de la technologie thermosolaire de concentration est que la production d’électricité dépend des cycles solaires et saisonniers, ainsi que des conditions météorologiques de chaque instant. Afin d’accroître la capacité et le contrôle de la production électrique, ces usines sont généralement équipées de systèmes de stockage thermique ou de systèmes auxiliaires basés sur l ’, principalement, des combustibles fossiles, principalement du gaz naturel. La combustion de gaz naturel dans des cycles simples comme ceux utilisés dans les centrales de traitement des PC classiques permet de réduire les rendements énergétiques et d’augmenter sensiblement l’empreinte carbone de la centrale. La possibilité d’hybrider l’énergie solaire avec d’autres sources d’énergie renouvelables, telles que le biométhane, améliore considérablement la viabilité économique de cette technologie, permettant la production d’électricité 100 % renouvelable. La consommation de gaz d’origine renouvelable (biogaz, biométhane ou gaz de synthèse) permet l’utilisation de technologies à cycle combiné, plus efficaces, durables et compétitives.

L’entreprise espagnole ACS-Cobra dirige le projet européen Hysol (Innovative Configuration of a Fully Renewable Hybrid CSP Plant, FP7-Energy-2012-1. CP 308912), qui a pour objectif le développement d’un nouveau concept de plante hybride thermosolaire/biométhane. Le projet implique le développement, la construction, l’exploitation et l’optimisation d’une infrastructure préindustrielle qui sera située dans le cluster de l’innovation thermosolaire de Manchasol, propriété ACS-Cobra. Cette infrastructure permettra d’étudier l’intégration des combustibles biomécaniques en phase gaz (biométhane, biogaz, syngas) à une échelle préindustrielle et en tant que phase initiale pour valider et rendre la technologie à l’échelle commerciale financièrement viable. L’intégration se fera au moyen de technologies à cycle combiné, qui permettent une plus grande efficacité énergétique et une capacité de production accrue. Le projet a pour objectif prioritaire de réduire les coûts économiques et environnementaux de ce type d’usines, afin de faciliter la pénétration commerciale de la technologie thermosolaire de concentration.

Le projet a été lancé en mai 2013 pour une durée de trois ans et a un budget supérieur à 9,2 millions d’euros. Neuf entreprises et centres de recherche de différents pays européens y participent, y compris la Plate-forme solaire d’Almeria (PSA-CIEMAT, Espagne), Université polytechnique de Madrid (UPM, Espagne), Enea (Italie), IDIE (Espagne), Aitesa (Espagne), Danmarks Tekniske Universitet (Danemark), SDLO-PRI (Pays-Bas) et Aunergy Thermosolar (Espagne).

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UPM

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