Les centrales solaires à concentration orientent le rayonnement solaire pour concentrer son énergie thermique qui est ensuite transformée d’abord en énergie cinétique, puis en énergie mécanique et ensuite en énergie électrique. Selon les explications données par l’entreprise AB Services, leader des solutions énergétiques, le rayonnement solaire est composé de plusieurs gammes de rayonnement avec entre autres certains rayonnements ionisants comme les rayons gamma, les rayons X, les rayonnements ultraviolets et bien sûrs, la lumière visible. Cette dernière qui permet de nous éclairer pendant la journée est utilisée également par les panneaux solaires photovoltaïques pour produire de l’électricité.
Explication de la notion d’albédo
Le rayonnement thermique, principalement concentré dans les rayons infrarouges permet de chauffer les éléments qui absorbent ce rayonnement comme l’eau de mer le sol ou même les humains. En revanche, la quantité de rayonnement thermique absorbé dépend du pouvoir réfléchissant de la surface (albédo). Une surface noire n’a quasiment pas d’albédo, elle absorbe donc la majorité de l’énergie thermique. C’est d’ailleurs pour cela que les panneaux solaires thermiques sont noirs. Une surface blanche possède le plus grand albédo et n’absorbe qu’une petite partie de l’énergie thermique comme la neige.
Pour AB Services, expert en énergie solaire, un miroir a un albédo quasi parfait renvoyant la quasi-totalité du rayonnement et selon son orientation on peut renvoyer ce rayonnement où l’on veut. Pour donner un exemple, le zèbre utilise également l’albédo à travers ces rayures, car ces derniers envois plus ou moins la lumière si elles sont noires ou blanches ce qui perturbe la vision de certains insectes et les empêche ainsi de se poser sur l’animal. C’est aussi l’albédo qui est utilisé dans les centrales solaires à concentration pour orienter et concentrer le rayonnement solaire sur un point bien précis afin de récupérer l’énergie thermique.
Les types de centrales solaires
Il existe deux types de centrales solaires à concentration. Le premier type et la centrale solaire à concentration linéaire. Composé de miroirs en forme de cylindre parabolique permettant de concentrer le rayonnement solaire sur son axe où se trouve un tube absorbeur noir dans lequel circule un fluide caloporteur. Généralement de l’huile de synthèse qui va chauffer jusqu’à atteindre une température avoisinant les 400 degrés. Il est ensuite acheminé vers un générateur de vapeur pour transférer sa chaleur à un autre fluide comme de l’eau. Cette eau va se vaporiser et la vapeur se dirige vers des turbines pour transformer l’énergie cinétique en énergie mécanique. La rotation des turbines génère alors de l’énergie électrique.
Il faut savoir que l’ensemble des miroirs cylindro-paraboliques suivent le mouvement du soleil. Pour un maximum de rendement, comme le précise AB Services, une variante de ce type de centrales existe avec des miroirs de Fresnel qui sont des miroirs légèrement incurvés et qui coûte beaucoup moins chères à produire que les miroirs cylindro-paraboliques. Un autre type de centrale concentre le rayonnement solaire sur un foyer unique est de taille réduite. Elle se nomme donc centrale solaire à concentration par foyer ou tour solaire. Car le foyer et dans la majorité des cas le sommet d’une tour qui reçoit le rayonnement solaire grâce à des miroirs situés tout autour.
