Un rayon de soleil éphémère – une alimentation en énergie stable
Rendre la puissance solaire disponible 24/7
La puissance générée par le soleil est l’ultime source d’énergie propre et gratuite. Mais quel que soit l’emplacement du soleil, il y a un hic : la nuit. Pour une centrale électrique conventionnelle, l’heure du jour n’a pas d’importance, mais pour une centrale solaire, pas de soleil signifie pas de puissance. Le stockage d’énergie est donc nécessaire pour rendre l’énergie solaire disponible en permanence. Les pompes à vide Busch jouent un rôle essentiel dans la conversion de cette énergie en électricité utilisable.
Les panneaux solaires alimentent le réseau en électricité uniquement lorsque le soleil brille sur eux, limitant ainsi leur production aux heures de jour, lors des journées sans nuages. Sans moyen viable de stockage de l’énergie, d’autres formes de production d'électricité, utilisant généralement des combustibles fossiles non renouvelables, doivent combler le déficit sur le réseau. Une solution consiste à rendre la production d’énergie solaire similaire à celle d’une centrale électrique conventionnelle, en la convertissant en énergie thermique.
Chauffage pour une journée pluvieuse
Stocker de l’énergie thermique est beaucoup plus facile que stocker de l’électricité. Comparez la simplicité d'un thermos qui garde votre thé chaud, au nombre de piles dont vous auriez besoin pour faire bouillir une bouilloire électrique, sans la raccordement électrique. Alors que les panneaux solaires conventionnels convertissent directement la lumière du soleil en électricité, les centrales solaires thermiques ajoutent une étape supplémentaire : la convertir en chaleur, qui peut être plus facilement stockée, et extraite lorsque nécessaire.
De la chaleur à l’électricité
La clé de l’énergie solaire thermique est la concentration des rayons du soleil. Plutôt que des panneaux plats, une centrale solaire thermique est constituée de miroirs concaves qui réfléchissent les rayons sur un collecteur. Le collecteur contient un fluide, soit du sel fondu, soit une huile synthétique, qui est chauffée par ces rayons concentrés. Le fluide chauffé peut ensuite être stocké dans des réservoirs isolés à des températures comprises entre 400 et 600 °C.
Lorsque l’électricité est nécessaire, le fluide est utilisé pour chauffer et évaporer l’eau en vapeur. La vapeur est dirigée à travers une turbine entraînant un générateur. Une pompe à vide est raccordée au condenseur, où la vapeur redevient de l’eau. Avant de démarrer la turbine, la pompe à vide évacue l’air et d’autres gaz non condensables. Cela améliore l’efficacité du processus de condensation en éliminant l’effet isolant de l’air, qui autrement prolongerait le processus. Il minimise également la contre-pression sur la turbine, ce qui rend plus efficace le transfert d'énergie de la chaleur à l'énergie mécanique. Une fois la turbine démarrée, le niveau de vide est maintenu en éliminant continuellement l’air qui s’infiltre. L’utilisation du vide dans ce processus permet d’exploiter au maximum le potentiel de l’énergie propre et gratuite produite par le soleil.
Chauffage pour une journée pluvieuse
Stocker de l’énergie thermique est beaucoup plus facile que stocker de l’électricité. Comparez la simplicité d'un thermos qui garde votre thé chaud, au nombre de piles dont vous auriez besoin pour faire bouillir une bouilloire électrique, sans la raccordement électrique. Alors que les panneaux solaires conventionnels convertissent directement la lumière du soleil en électricité, les centrales solaires thermiques ajoutent une étape supplémentaire : la convertir en chaleur, qui peut être plus facilement stockée, et extraite lorsque nécessaire.
De la chaleur à l’électricité
La clé de l’énergie solaire thermique est la concentration des rayons du soleil. Plutôt que des panneaux plats, une centrale solaire thermique est constituée de miroirs concaves qui réfléchissent les rayons sur un collecteur. Le collecteur contient un fluide, soit du sel fondu, soit une huile synthétique, qui est chauffée par ces rayons concentrés. Le fluide chauffé peut ensuite être stocké dans des réservoirs isolés à des températures comprises entre 400 et 600 °C.
Lorsque l’électricité est nécessaire, le fluide est utilisé pour chauffer et évaporer l’eau en vapeur. La vapeur est dirigée à travers une turbine entraînant un générateur. Une pompe à vide est raccordée au condenseur, où la vapeur redevient de l’eau. Avant de démarrer la turbine, la pompe à vide évacue l’air et d’autres gaz non condensables. Cela améliore l’efficacité du processus de condensation en éliminant l’effet isolant de l’air, qui autrement prolongerait le processus. Il minimise également la contre-pression sur la turbine, ce qui rend plus efficace le transfert d'énergie de la chaleur à l'énergie mécanique. Une fois la turbine démarrée, le niveau de vide est maintenu en éliminant continuellement l’air qui s’infiltre. L’utilisation du vide dans ce processus permet d’exploiter au maximum le potentiel de l’énergie propre et gratuite produite par le soleil.
En savoir plus – Panneaux solaires dans l’espace
Dans l’espace, le soleil brille 24 heures par jour. Par conséquent, les panneaux solaires sous vide sont la principale source de courant pour presque tous les satellites et sondes, ainsi que pour la Station Spatiale Internationale (ISS). Et si nous pouvions utiliser ce flux constant d’énergie solaire à la surface de la Terre ? Le projet SOLARIS de l’Agence Spatiale Européenne espère prouver la faisabilité de ce concept. Si le projet se concrétise, des centrales solaires seraient envoyées en orbite géostationnaire à environ 36 000 km au-dessus de la surface de notre planète, et feraient rayonner l’énergie qu’elles captent via des micro-ondes. L’ampleur du projet est énorme : pour générer chaque gigawatt de puissance extraterrestre, une zone de 5 km2 de panneaux solaires est nécessaire dans l’espace. Et la station de réception ici, en surface, doit être encore plus grande, avec une superficie de 25 km2, un peu plus grande que l'île de Manhattan, le centre urbain de la ville de New York. Bien qu’il y ait de nombreux défis technologiques à surmonter avant que le projet ne puisse être réalisé, le résultat serait un bond en avant pour l’humanité : une énergie propre et verte 24/7 provenant de l’espace à l’aide du vide.
Dans l’espace, le soleil brille 24 heures par jour. Par conséquent, les panneaux solaires sous vide sont la principale source de courant pour presque tous les satellites et sondes, ainsi que pour la Station Spatiale Internationale (ISS). Et si nous pouvions utiliser ce flux constant d’énergie solaire à la surface de la Terre ? Le projet SOLARIS de l’Agence Spatiale Européenne espère prouver la faisabilité de ce concept. Si le projet se concrétise, des centrales solaires seraient envoyées en orbite géostationnaire à environ 36 000 km au-dessus de la surface de notre planète, et feraient rayonner l’énergie qu’elles captent via des micro-ondes. L’ampleur du projet est énorme : pour générer chaque gigawatt de puissance extraterrestre, une zone de 5 km2 de panneaux solaires est nécessaire dans l’espace. Et la station de réception ici, en surface, doit être encore plus grande, avec une superficie de 25 km2, un peu plus grande que l'île de Manhattan, le centre urbain de la ville de New York. Bien qu’il y ait de nombreux défis technologiques à surmonter avant que le projet ne puisse être réalisé, le résultat serait un bond en avant pour l’humanité : une énergie propre et verte 24/7 provenant de l’espace à l’aide du vide.