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Énergie solaire concentrée (CSP)

1870
  • Auguste Mouchout
Système solaire à concentration avec miroirs et turbine à vapeur par Auguste Mouchout.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Concentrated solar power systems use mirrors or lenses to concentrate a large area of sunlight onto a receiver. The concentrated light heats a fluid, which then drives a heat engine (usually a steam turbine) connected to an electrical power generator. This method contrasts with photovoltaics, which convert light directly into electricity. CSP allows for stockage d'énergie thermique.

La technologie solaire à concentration exploite l'énergie thermique du soleil. Il existe plusieurs conceptions principales. Les capteurs cylindro-paraboliques utilisent des miroirs incurvés pour concentrer la lumière du soleil sur un tube récepteur placé le long de la ligne focale, chauffant ainsi un fluide (comme de l'huile synthétique) qui y circule. Les centrales solaires à tour, ou centrales à concentration, utilisent un vaste champ de miroirs contrôlés par ordinateur, appelés héliostats, pour suivre la course du soleil et réfléchir sa lumière sur un récepteur central situé au sommet d'une tour. Ce récepteur contient un fluide caloporteur, tel que du sel fondu, qui peut atteindre des températures très élevées (plus de 565 °C). Les systèmes à parabole Stirling utilisent un réflecteur parabolique pour concentrer la lumière du soleil sur un récepteur situé au foyer du réflecteur, où elle chauffe un gaz (comme de l'hydrogène ou de l'hélium) pour alimenter un générateur thermoélectrique. Stirling engine. A key advantage of CSP, particularly tower and trough designs, is the ability to integrate stockage d'énergie thermique. The heated fluid, often molten salt, can be stored in large insulated tanks. This stored heat can be used to generate steam and produce electricity whenever needed, including at night or during cloudy periods, making CSP a more dispatchable form of solar energy compared to photovoltaics.

Les racines historiques de la CSP remontent à plusieurs siècles, avec les légendes d'Archimède utilisant des miroirs pour mettre le feu à des navires. La première machine à vapeur solaire moderne a été construite par Auguste Mouchout dans les années 1860. Cependant, la technologie a connu un développement limité jusqu'à ce que les crises énergétiques des années 1970 suscitent un regain d'intérêt. Les premières centrales solaires à concentration à l'échelle commerciale ont été construites dans les années 1980 dans le désert de Mojave en Californie.

UNESCO Nomenclature: 3322
- Génie électrique

Taper

Système d'ingénierie

Perturbation

Incrémentale

Usage

Créneau/spécialité

Précurseurs

  • compréhension de l'optique et de la réflexion (Grèce antique)
  • invention de la machine à vapeur (XVIIIe siècle)
  • développement de la thermodynamique
  • progrès de la science des matériaux pour les fluides et récepteurs à haute température

Applications

  • production d'électricité à grande échelle
  • stockage d'énergie thermique pour une puissance répartissable
  • alimenté à l'énergie solaire dessalement plantes
  • production de chaleur par processus industriel
  • production de combustibles solaires comme l'hydrogène

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • CSP de nouvelle génération utilisant des turbines à CO2 supercritiques pour une efficacité accrue
  • centrales hybrides CSP-PV pour une utilisation optimisée des terres et une production d'énergie
  • systèmes CSP modulaires et à faible coût pour les communautés éloignées
  • utilisation du csp pour la production thermochimique d'hydrogène
  • intégration des csp aux processus industriels nécessitant une chaleur à haute température
  • conceptions avancées d'héliostats utilisant l'IA pour un suivi optimal
  • csp-powered captage direct de l'air of carbon dioxide
  • solutions de stockage d'énergie thermique souterraines pour csp
  • utilisation du csp pour les processus de recyclage et de traitement des déchets
  • plantes CSP flottantes sur les réservoirs pour réduire l'évaporation et l'utilisation des terres
Lié à : CSP, énergie solaire concentrée, héliostat, miroir parabolique, tour solaire moteur Stirling, stockage d'énergie thermique, sels fondus, production d'énergie pilotable, énergies renouvelables.

Contexte historique

Énergie solaire concentrée (CSP)

1850
1850
1860
1870
1876
1882-01-01
1886-04-23
1850
1850
1850
1867
1875-01-01
1881
1884
1890

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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