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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)

Les systèmes d'énergie solaire concentrée utilisent des miroirs ou des lentilles pour concentrer une grande surface de lumière solaire sur un récepteur. La lumière concentrée chauffe un fluide qui entraîne un moteur thermique (généralement une turbine à vapeur) relié à un générateur d'électricité. Ce système méthode Contrairement au photovoltaïque, qui convertit directement la lumière en électricité, le CSP permet de… stockage d'énergie thermique.

La technologie de l'énergie solaire concentrée exploite l'énergie thermique du soleil. Il existe plusieurs modèles principaux. Les auges paraboliques utilisent des miroirs incurvés pour concentrer la lumière du soleil sur un tube récepteur situé le long de la ligne focale, chauffant un fluide (comme de l'huile synthétique) qui le traverse. Les tours d'énergie solaire, ou récepteurs centraux, utilisent un grand champ de miroirs contrôlés par ordinateur, appelés héliostats, pour suivre le 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 et à moteur Stirling utilisent une parabole pour concentrer la lumière du soleil sur un récepteur situé au point focal de la parabole, où elle chauffe un gaz (comme l'hydrogène ou l'hélium) pour actionner un moteur Stirling. L'un des principaux avantages de la technologie CSP, en particulier des modèles à tour et à auge, est la possibilité d'intégrer le stockage de l'énergie thermique. Le fluide chauffé, souvent du sel fondu, peut être stocké dans de grands réservoirs isolés. Cette chaleur stockée peut être utilisée pour générer de la vapeur et produire de l'électricité à tout moment, y compris la nuit ou pendant les périodes nuageuses, ce qui fait du CSP une forme d'énergie solaire plus facile à répartir que l'énergie photovoltaïque.

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
  • usines de dessalement à énergie solaire
  • production de chaleur par processus industriel
  • production de combustibles solaires comme l'hydrogène

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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En rapport avec : CSP, énergie solaire concentrée, héliostat, miroirs cylindro-paraboliques, tour solaire, moteur stirling, stockage de l'énergie thermique, sel fondu, puissance distribuable, énergie renouvelable.

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)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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