Earth Policy Institute
Mise à jour du Plan B
Pour diffusion immédiate, le 22 juillet 2008

LE SOLAIRE THERMIQUE ENTRE EN EBULLITION

http://www.earth-policy.org/Updates/2008/Update73.htm

Jonathan G. Dorn, traduit par Marc Zischka

Après un réveil en 2006 au terme de 15 années d’hibernation, l’industrie électrique solaire thermique a expérimenté une envolée en 2007, avec 100 mégawatts de capacité nouvelle arrivant sur le réseau dans le monde. Pendant les années 1990, les combustibles fossiles bon marché, combinés à moins d’incitations fédérales ou des états, ont mis un bémol au développement de l’électricité solaire thermique. Cependant, les augmentations récentes du prix de l’énergie, les soucis croissants à propos du changement climatique global, et de nouvelles incitations économiques montrent un regain d’intérêt pour cette technologie.

Considérant que l’énergie du rayonnement solaire qui atteint la terre en seulement 70 minutes est équivalent à la consommation annuelle globale d’énergie, le potentiel pour l’électricité solaire est virtuellement illimité. Avec une capacité de solaire thermique à concentration (concentrating solar thermal power: CSP, ndlr) devant doubler tous les 16 mois pendant les cinq prochaines années, la capacité de CSP installée dans le monde va atteindre 6 400 mégawatts en 2012 (14 fois la capacité actuelle). (Voir les données sur http://www.earth-policy.org/Updates/2008/Update73_data.htm#table1.)

Contrairement au solaire photovoltaïque (PV), qui utilise des semi-conducteurs pour convertir le rayonnement solaire directement en électricité, les usines de solaire thermique à concentration CSP fabriquent l’électricité en utilisant la chaleur. De manière semblable à une loupe, des réflecteurs concentrent le rayonnement lumineux sur un récipient rempli de fluide. La chaleur absorbée par le fluide sert à fabriquer de la vapeur qui actionne une turbine pour produire de l’électricité. La fabrication d’électricité après le coucher du soleil est possible en stockant la chaleur excédentaire dans des grands réservoirs isolés, remplis de sel en fusion. Depuis que les centrales CSP demandent de hauts niveaux de radiation solaire directe pour fonctionner efficacement, les déserts sont des emplacements idéaux.

Deux grands avantages des CSP par rapport aux centrales conventionnelles sont que la fabrication d’électricité est propre et sans carbone et, puisque le soleil est la source d’énergie, il n’y a pas de coûts de carburants. Le stockage d’énergie sous forme de chaleur est aussi significativement moins cher que le stockage d’électricité avec des batteries, donnant ainsi aux CSP un moyen économique pour dépasser l’intermittence de la production et de fournir ainsi une électricité pouvant être envoyée sur le réseau.

Les États-Unis et l’Espagne sont les leaders mondiaux du développement de l’électricité solaire thermique, avec un total combiné de plus de 5 600 mégawatts de capacité nouvelle attendue en ligne d’ici 2012. Représentant plus de 90 pour cent de la nouvelle capacité prévue d’ici 2012, la production de ces centrales serait suffisante pour couvrir les besoins en électricité de plus de 1,7 millions de foyers.

Le plus grand complexe de production solaire thermique en service aujourd’hui est la centrale d’électricité solaire dans le désert de Mojave en Californie. Se rajoutant au réseau entre 1985 et 1991, le complexe de 354 mégawatts a produit assez d’électricité pour 100 000 foyers pendant presque deux décennies. En juin 2007, la centrale solaire de 64 mégawatts Nevada One est devenue la première centrale CSP commerciale multi-mégawatts à se connecter au réseau aux États-Unis en 16 ans.

Aujourd’hui, plus d’une douzaine de nouvelles centrales sont planifiées aux États-Unis, avec quelques 3 100 mégawatts attendus d’ici 2012. (Voir les informations sur http://www.earth-policy.org/Updates/2008/Update73.htm#table6.) Quelques projets de CSP impressionnants dans les étapes de planification incluent le parc solaire Mojave de 553 mégawatts en Californie, celui de 500 mégawatts solar One et celui de 300 mégawatts. Deux en Californie, une installation de 300 mégawatts en Floride, et la centrale Solana de 280 mégawatts en Arizona.

En Espagne, la première centrale commerciale CSP à démarrer son activité en dehors des États-Unis depuis le milieu des années 1980 s’est branchée sur le réseau en 2007: la tour de 11 mégawatts PS10. La tour fait partie de la plate-forme de 300 mégawatts, qui, quand elle sera achevée en 2013, contiendra dix centrales CSP et produira assez d’électricité pour alimenter 153 000 foyers tout en évitant l’émission annuelle de 185 000 tonnes de dioxyde de carbone (CO2). Si on les rassemble, il y a plus de 60 centrales dans le pipeline en Espagne, avec 2 570 mégawatts attendus en ligne d’ici 2012.

Les incitations économiques et politiques sont en partie responsables pour l’intérêt renouvelé dans les CSP. Les incitations aux États-Unis comprennent un crédit d’impôt fédéral de 30 pour cent pour l’investissement ‘Investment Tax Credit’ (ITC) pour le solaire jusqu’à la fin 2008, qui a de belles perspectives pour être étendu, et les Renewables Portfolio Standards (Standards de Portefeuilles de Renouvelables, ndlr) dans 26 états. La Californie demande que les services de distribution d’électricité obtiennent 20 pour cent de leur électricité par des sources renouvelables d’ici 2010, et le Nevada demande 20 pour cent d’ici 2015, avec au moins 5 pour cent d’énergie solaire. La première incitation en Espagne est un tarif de rachat qui garantit que les distributeurs d’électricité paient les producteurs 0.26 € par kilowatt heure pour l’électricité générée par les centrales CSP pendant 25 ans.

Au sud ouest des États-Unis, le coût de l’électricité des centrales CSP (comprenant l’ITC fédéral) est environ de 9 à 11 cents par kilowatt-heure, ce qui signifie que les CSP avec stockage thermique sont aujourd’hui compétitifs avec les centrales thermiques au gaz naturel à simple cycle. Le ministère de l’énergie américain a pour objectif de réduire les coûts des CSP pour les amener entre 5 et 7 cents par kilowatt-heure d’ici 2015 et entre 3 et 5 cents par kilowatt-heure d’ici 2020, rendant les CSP compétitifs avec les sources d’énergie fossiles.

En dehors des États-Unis et de l’Espagne, des incitations réglementaires en France, Grèce, Italie, et au Portugal doivent stimuler l’installation de 3 200 mégawatts de capacité CSP d’ici 2020. La Chine anticipe la construction de 1 000 mégawatts d’ici là. D’autres pays développent des CSP, comme l’Australie, l’Algérie, l’Egypte, l’Iran, Israël, la Jordanie, le Mexique, le Maroc, l’Afrique du Sud, et les Emirats Arabes Unis. (Voir la carte sur http://www.earth-policy.org/Updates/2008/Update73_data.htm#fig7.)

Utiliser des centrales CSP pour alimenter des véhicules électriques pourrait davantage réduire les émissions de CO2 et offrir des avantages stratégiques en réduisant la dépendance au pétrole. En Israël, un appel d’offre du Ministère des Infrastructures Nationales pour la construction de centrales CSP et un tarif de rachat de 13 cents par kilowatt-heure pour les systèmes de production d’électricité solaires accroissent l’intérêt de développer des CSP jusqu’à 250 mégawatts dans le désert du Negev. Cela permettrait de produire assez d’électricité pour faire fonctionner 100 000 voitures électriques, si bien que Project Better Place, une société qui se dédie à la construction d’un système de transport personnel électrique, prévoit de les mettre sur les routes israéliennes d’ici la fin 2010.

Une étude menée par Ausra, une compagnie d’énergie solaire basée en Californie, indique que plus de 90 pour cent de l'électricité produite par les combustibles fossiles aux États-Unis et la majorité de l’usage du pétrole américain pour les transports peut être éliminé en utilisant des centrales solaires thermiques, et pour un coût inférieur à celui de continuer à importer du pétrole. Le besoin d’espace pour les centrales CSP sera d’environ 38 850 kilomètres carrés, l’équivalent de 15 pour cent de la surface du Nevada). Même si cette surface peut sembler importante, les centrales CSP utilisent moins d’espace pour une production d’électricité équivalente que les grands barrages hydroélectriques quand les terres inondées sont inclues, ou que des centrales au charbon, si on inclut l’espace pris par les mines. Une autre étude, publiée dans Scientific American en janvier 2008, propose d’utiliser les CSP et les centrales PV pour produire 69 pour cent de l’électricité américaine et 35 pour cent de l’énergie totale américaine, en incluant les transports, d’ici 2050.

Les centrales CSP sur moins de 0.3 pour cent des surfaces désertiques de l’Afrique du nord et du Moyen Orient pourraient générer assez d’électricité pour répondre aux besoins de ces régions, plus l’Union Européenne. En réalisant cela, la Coopération Trans-Mediterraneenne des énergies renouvelables, une initiative du Club de Rome, de la Fondation de Protection du Climat de Hambourg, et le Centre National de Recherche sur l’Énergie de Jordanie, ont conçu le Concept DESERTEC en 2003. Ce plan pour développer un réseau d’énergies renouvelables pour fournir de l’électricité à l’Europe depuis le Moyen Orient et l’Afrique du nord demande la construction de 100 000 mégawatts de CSP au travers du Moyen Orient et de l’Afrique du nord d’ici 2050. La fourniture d’électricité à l’Europe pourrait s’opérer avec des câbles pour la transmission directe du courant au travers de la Méditerranée. En se plaçant en tête pour faire du concept une réalité, l’Algérie prévoit de construire un câble de 3 000 kilomètres entre la ville algérienne de Adrar et la ville allemande d’Aachen (Aix-la-Chapelle) pour exporter 6 000 mégawatts d’électricité solaire thermique d’ici 2020.

Si le taux de croissance annuel projeté des CSP jusqu’à 2012 est maintenu jusqu’à 2020, la capacité globale installée de CSP dépasserait 200 000 mégawatts, l’équivalent de 135 centrales thermiques au charbon. Avec des milliards de dollars arrivant pour être investis dans l’industrie des CSP et les restrictions imminentes aux États-Unis sur les émissions de carbone, les CSP sont primés pour atteindre une telle capacité.

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Pour plus d’informations sur l’objectif du Earth Policy Institute de 200,000 MW de CSP dans le monde, une partie du plan pour réduire les émissions de carbone de 80 pour cent d’ici 2020, voir les chapitres 11 à 13 de Plan B 3.0: Mobilizing to Save Civilization, disponible sur www.earthpolicy.org en téléchargement gratuit.

Information complémentaire: www.earthpolicy.org

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