Bilan

Le solaire entre dans l’ère du XXL

Desertec, Gobitec, Transgreen, Nur: les projets pharaoniques de réseaux de centrales solaires géantes alignent les milliards et ressuscitent la technologie du thermique. Une start-up suisse est bien placée sur ce marché d’avenir.

En descendant la Valle Riviera en direction de Bellinzone, prés du village tessinois de Biasca, une auge en béton de 200 tonnes et 50 mètres de long indique spectaculairement la direction que prend l’énergie solaire. Les miroirs qui couvrent la parabole intérieure de cette auge concentrent, comme une loupe, la lumière solaire sur un tube dans lequel l’air qui circule atteint plus de 600 degrés. En aval de l’installation, ce souffle brûlant arrive soit dans une turbine pour faire tourner un générateur d’électricité, soit dans un puits de graviers où la chaleur est stockée. Elle sera restituée la nuit pour générer en différé de l’électricité.

Développé par Airlight Energy, une start-up fondée en 2007, ce concentrateur a de bonnes chances de se tailler une place de choix sur un marché qui fait entrer l’énergie solaire dans l’ère du gigantisme. Une capacité de 1000 mégawatts sous forme de concentrateurs solaires est aujourd’hui en construction dans le monde. Ce chiffre devrait être multiplié par 150 d’ici à 2020 et même 1500 d’ici à 2050 pour atteindre 10% de la production électrique mondiale, selon l’Agence Internationale de l’Energie.

L’avantage du Sahara

Cet optimisme est alimenté par l’arrivée en force des grands électriciens dans le solaire grâce à la renaissance des technologies de concentrateurs (CSP). Contrairement aux panneaux photovoltaïques, le solaire thermique est déjà compétitif avec les formes classiques de production d’électricité, à condition d’être généré dans des zones des plus ensoleillées comme le Sahara. En outre, l’électricité photovoltaïque produite par des centaines d’installations individuelles s’est révélée problématique pour les réseaux. L’électricité récoltée quand le soleil est au zénith ne sert à rien pour s’éclairer la nuit. En Europe, il n’y a pas assez de soleil en hiver quand justement il faut plus d’électricité. L’offre ne colle donc pas avec la demande, sauf à pouvoir stocker l’électricité comme le font, sous forme de chaleur, les nouveaux concentrateurs solaires.

Ces constats sont au cœur du gigantesque projet Desertec, lancé l’an dernier par de grands groupes comme Siemens, ABB, Munich Re et Deutsche Bank. Ce lobby fait le pari d’un réseau méditerranéen intégrant de vastes parcs de concentrateurs solaires situés au Sahara pour fournir assez d’électricité pour les pays d’origine et couvrir 15% des besoins européens d’ici à 2020.

Comme elle est à la fois rationnelle du point de vue économique et technologique, cette initiative entraîne une vague de nouveaux projets. En France, le consortium Transgreen se veut être un concurrent de Desertec. On voit aussi apparaître de nouveaux opérateurs de centrales solaires, souvent avec des financements du Moyen-Orient, comme Nur Energie. En Espagne, au Maroc, en Egypte et en Algérie, des investisseurs et les compagnies électriques nationales ont lancé la construction d’une quarantaine de grandes centrales solaires et nourrissent encore davantage de projets. Même en Suisse, Romande Energie envisage le développement d’un parc solaire de 10 000 m2 à Isenau près des Diablerets. Si les oppositions parviennent à être levées.

Le vrai marché est toutefois bien au Sud. En l’état actuel des technologies, 3% de la surface du Sahara suffirait à couvrir l’ensemble des besoins mondiaux en électricité. En outre, 90% de la population mondiale vit à moins de 2700 kilomètres d’un désert. Une distance qui n’est plus un obstacle à l’heure des technologies de transport comme HVDC développée par ABB (lire encadré) C’est la raison pour laquelle le projet Desertec a désormais des déclinaisons américaines, australiennes et asiatiques avec Gobitec en Chine.

Du coup, l’immense marché qui se dessine suscite une concurrence féroce. Abengoa, fabricant espagnol de centrales cylindro-paraboliques et à tour ainsi que Tessera, spécialiste américain des paraboles, occupent les places de leaders. Mais leur position est déjà menacée par de grands groupes, comme le français Areva qui vient de racheter un fabricant américain, Ausra.

Chez les fournisseurs, on fourbit aussi ses armes. En amont, Saint-Gobain, qui produit les miroirs, ou encore Schott, qui façonne les tubes, viennent d’inaugurer de nouvelles usines. Et les producteurs de sels fondus utilisés pour le stockage de la chaleur, comme le chilien SQM ou ceux de fluides caloporteurs, comme BASF et Dow, font monter les débouchés solaires au rang de priorité.

De premiers contrats

Pourtant, au moment où une vague d’investissements s’apprête à déferler sur les déserts, les choix technologiques ne sont pas tous arrêtés. C’est l’opportunité d’Airlight. Comme l’explique son vice-président, Mattia Wolff, «les caloporteurs à base d’huiles de synthèses et les sels fondus pour le stockage sont des solutions plus coûteuses et polluantes que l’air et les graviers que nous proposons». S’ajoutent à cela une structure en béton meilleur marché que celles en acier et une technologie économe en eau. Ce qui est crucial dans les déserts. Autant d’atouts qui aident actuellement l’entreprise suisse à convaincre un premier client italien et un autre américain pour des concentrateurs quatre fois plus grands que son prototype que l’ETHZ achève de certifier au Tessin.

Les technologies de concentrateurs solaires

La production d’énergie solaire thermique suit trois filières apparues dès les années 1970.

Centrales cylindro-paraboliques

Les miroirs en paraboles concentrent la chaleur sur un fluide caloporteur qui produit ensuite de la vapeur pour turbiner de l’électricité. La chaleur peut aussi être stockée sous forme de sels fondus pour une production jusqu’à 7 h 30 après le coucher du soleil.

Centrales à tour

De grands miroirs de 100 m2 suivent le soleil pour en concentrer le rayonnement surle haut de la tour et chauffer un fluide à 600 degrés. Deux centrales à tour de 10 et 20 mégawatts fonctionnent dans la région de Séville.

Dish Sterling Les paraboles concentrent les rayons pour mettre sous pression de l’hydrogène ou de l’hélium qui entraînent la rotation d’un moteur (sterling) générateur d’électricité. Deux centrales de 1,4 GW sont en construction aux Etats-Unis.

 

ABB au cœur de Desertec

L’idée de produire de l’électricité solaire au Sahara pour alimenter l’Europe dérive des technologies de transport du courant du groupe.

La plupart des lignes de transmission électriques transportent encore le courant alternatif généré par les centrales thermiques ou nucléaires. Problème: ces lignes perdent une partie substantielle de l’électricité pendant le transport. Confronté à cette difficulté dès 1954, pour relier l’île de Gotland au réseau suédois par un câble de 90 kilomètres, Asea, l’une des deux entreprises qui ont donné naissance au groupe ABB, a développé la technologie HVDC (High Voltage Direct Current) pour convertir, grâce à des matériaux semi-conducteurs, le courant alternatif en un courant continu qui conserve sa puissance sur la distance.

Produits dans l’usine du groupe à Lenzbourg, ces semi-conducteurs HVDC sont devenus l’un des blockbusters du groupe avec entre 300 et 400 millions de francs de commandes par an et 60% de parts de marché.

Le progrès de cette technologie a réduit les pertes en ligne à moins de 3% pour mille kilomètres. Du coup, le groupe a multiplié les chantiers: le câble sous-marin de 580 kilomètres qui relie la Norvège à la Hollande, une ligne à haute tension de 2000 kilomètres en Chine et une autre de 2500 km au Brésil. Logiquement, c’est aussi au sein d’ABB qu’est apparue dès 1992 la première esquisse de Desertec, dont l’entreprise est l’un des douze actionnaires fondateurs.

Fabrice Delaye
Fabrice Delaye

JOURNALISTE

Lui écrire

Fabrice Delaye a découvert Internet le 18 juillet 1994 sur les écrans des inventeurs du Web au CERN. La NASA diffusait ce jour-là les images prises quasi en direct par Hubble de la collision de la comète Shoemaker-Levy sur la planète Jupiter…Fasciné, il suit depuis ses intuitions sur les autoroutes de l’information, les sentiers de traverse de la biologie et étend ses explorations de la microélectronique aux infrastructures géantes de l’énergie.

L’idée ? Montrer aux lecteurs de Bilan les labos qui fabriquent notre futur immédiat; éclairer les bases créatives de notre économie. Responsable de la rubrique techno de Bilan depuis 2006 après avoir été correspondant de L’Agefi aux Etats-Unis en association avec la Technology Review du MIT, Fabrice Delaye est diplômé de l’Institut d’Etudes Politiques de Paris et de l’EPFL.

Membre du jury des SwissICT Awards, du comité éditorial de la conférence Lift et expert auprès de TA-Swiss à l’Académie Suisse des Arts et des Sciences, Fabrice Delaye est l’auteur de la première biographie du président de l’EPFL, Patrick Aebischer.

Du même auteur:

«Le prochain président relèvera les impôts»
Dubaï défie la crise financière. Jusqu'à quand'

Les newsletters de Bilan

Le cercle des lecteurs

Le Cercle des Lecteurs est une plate-forme d'échanger sur tout ce qui touche votre magazine. C'est le reflet de vos opinions, et votre porte-parole le plus fidèle. Plus d'info


Image Footer

"Tout ce qui compte.
Pour vous."