Déterminants de la consommation des énergies renouvelables à Goma, cas de l'énergie solaire

1. Formes d'exploitation de l'énergie solaire  

A) Les collecteurs paraboliques

Les capteurs paraboliques fonctionnent d'une manière autonome. Ils sont constitués d'une grande parabole de révolution réfléchissante et d'un moteur « Stirling » au foyer de la parabole. Le tout pivote sur deux axes pour suivre le déplacement du soleil afin de concentrer son rayonnement sur le foyer de la parabole réfléchissante. Le rapport de concentration est généralement d'environ 4000 et la température obtenue entre 500 et 1000°C. Ainsi, la chaleur du soleil fait travailler un fluide comprimé afin de générer de l'électricité. Chaque capteur est en fait une mini-centrale, qui produit de l'électricité de manière autonome ; l'association de plusieurscollecteurs paraboliques permet d'augmenter la puissance finale qui est de 15kW dans la plupart des cas.

B) Les collecteurs cylindro-paraboliques

Ce type de centrale se compose d'alignements parallèles de longs miroirs hémicylindriques, qui tournent autour d'un axe horizontal pour suivre la course du soleil. Les rayons solaires sont concentrés sur un tube horizontal dans lequel circule un fluide caloporteur (généralement une huile synthétique). Les tuyaux étant noirs, ils absorbent toute la chaleur du soleil et permettent à la température du fluide de monter jusqu'à 500° C. La chaleur ainsi récupérée produit de la vapeur via un échangeur, La centrale SEGS (Solar Electric Generating System , Californie) vapeur qui actionne des turbines et qui produisent de l'électricité.

Certaines centrales sont désormais capables de produire de l'électricité en continu, nuit et jour, grâce à un système de stockage de la chaleur. Si ce n'est pas le cas, une partie annexe de la centrale prend le relais et produit de l'électricité en brûlant des carburants traditionnels (gaz, charbon...) une fois le soleil couché.Les collecteurs cylindro-paraboliques, grâce à leur relative simplicité et leur rendement économique très élevé par rapport à un coût assez faible, vont peut-être devenir le système de centrale solaire thermique du futur. En attendant, on en dénombre une petite dizaine seulement, uniquement aux Etats-Unis et en phase de construction en Espagne.

C) Les centrales photovoltaïques

Le principe des centrales solaires photovoltaïques est extrêmement simple. Elles sont constituées d'un champ de modules solaires photovoltaïques reliés entre eux en série ou en parallèle, et branchés sur un ou plusieurs onduleurs. L'énergie est directement transformée en électricité dans les panneaux, et passe ensuite dans le réseau électrique vers la ville la plus proche.

Le Portugal construit depuis 2006 une immense centrale solaire photovoltaïque à Moura. Avec 350 000 panneaux solaires installés sur 114 hectares et une capacité de production de 62 mégawatts, la centrale photovoltaïque sera la plus grande du monde. Elle sera six fois plus puissante que l'actuelle plus grande centrale « Bavaria Solarpark » en activité en Allemagne depuis 2004.

1. Les enjeux de l'utilisation de l'énergie solaire

L'énergie solaire est de plus en plus utilisée. Cependant, devons-nous vraiment développer cette énergie ? Son point fort est qu'elle ne pollue pas mais n'oublions pas son principal problème : elle est disponible uniquement le jour. Même si certains systèmes permettent de produire quelques heures après le coucher du soleil, le stockage électrique est encore trop peu efficace pour que le soleil puisse être utilisé comme unique source d'électricité.

De plus, l'énergie solaire ne pourra jamais réellement servir aux transports (du moins dans un futur proche), qui sont la principale cause de pollution atmosphérique. Notons que les systèmes passifs n'engagent que peu d'intérêt car en plus d'avoir toujours existé, ils ne nécessitent pas d'investissements massifs: seul un petit surcoût est nécessaire à la construction. Cependant, leur efficacité est moins importante que celle des systèmes actifs^27(*).

* ²⁷P. HALMONTERY, L'essentiel sur l'énergie solaire, Paris 2007, P34-36