Centrale solaire thermique : quels sont les avantages et inconvénients ?

Transformer la chaleur du soleil en électricité : c’est le principe des centrales solaires thermiques, solutions énergétiques durables qui concentrent le rayonnement solaire à l’aide de miroirs. 

Plus rares que les centrales solaires photovoltaïques, ces installations sont courantes en Espagne et aux États-Unis. Ces deux pays représentent à eux seuls 80 % de la production mondiale d’énergie solaire thermique selon EDF.

À quel système font appel les centrales solaires thermiques pour produire de l’électricité verte ? Quels sont les avantages et les inconvénients de cette source d’énergie renouvelable ? Décryptage. 

L’essentiel

Une centrale solaire thermique utilise la chaleur du soleil pour produire de l’électricité, à l’aide d’un système de miroirs. ‍

‍Ses avantages ?

• Une énergie renouvelable ;
• De faibles émissions de CO2 ;
• Un rendement élevé ;
• La possibilité de stocker l’énergie ;
• Une rentabilité sur le long terme.‍

Ses inconvénients ? 

• Un coût de construction élevé ;
• Une dépendance aux conditions météorologiques ;
• Un impact sur l’environnement d’installation ;
• Un recyclage impossible.

SOMMAIRE

Centrale solaire thermique : quels sont les avantages et inconvénients ?

• Comment fonctionne une centrale solaire thermique ?
• Quels sont les avantages du solaire thermique ?
  • Une énergie renouvelable
  • Un rendement élevé
  • Le stockage de l’énergie
  • La rentabilité sur le long terme
• Quels sont les inconvénients du solaire thermique ?
  • Un coût de construction important
  • Un rendement variable
  • L’impact sur l’environnement
• FAQ sur les centrales solaires thermiques
  • Quel est le rendement d’une centrale solaire thermique ?
  • Quelle est la différence entre un panneau solaire thermique et un panneau solaire photovoltaïque ?
  • Quelle est la nature de l'énergie produite par un panneau solaire thermique ?

Comment fonctionne une centrale solaire thermique ? 

Une centrale solaire thermique, aussi appelée centrale solaire thermodynamique, utilise la chaleur du soleil pour produire de l’électricité verte. 

Son fonctionnement repose sur le système suivant : 

1. Concentration des rayons solaires : des miroirs orientables reflètent les rayons du soleil en direction d’un point focal, en générant une chaleur comprise entre 400°C et 1 000°C ;
2. Génération de vapeur : un fluide caloporteur est chauffé afin de transformer de l’eau en vapeur à haute pression dans une chaudière ;
3. Production d’électricité : la vapeur d’eau entraîne la rotation d’une turbine, couplée à un alternateur qui produit un courant électrique. 

Les centrales solaires thermiques diffèrent de l’installation de panneaux photovoltaïques, car elles font appel à une technologie différente. Si la centrale solaire thermodynamique utilise la chaleur du soleil pour produire de l’énergie, le fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques est tout autre. Ces derniers produisent en effet de l’électricité à partir de la lumière, comme dans le cadre des installations Ferme Solaire. 

Il existe donc plusieurs types de panneaux solaires : les panneaux solaires thermiques et les panneaux solaires photovoltaïques, tous deux utilisables par les particuliers pour la production d’eau chaude sanitaire ou le chauffage d’une maison. La chaîne énergétique d'un panneau solaire thermique diffère cependant de celle d’un panneau solaire photovoltaïque.

Quelle est la différence entre le solaire thermique et le solaire photovoltaïque ?

Même si les centrales solaires photovoltaïques et les centrales solaires thermiques sont toutes deux des technologies produisant de l’électricité avec la lumière du soleil, leur fonctionnement est différent. Ainsi, les centrales thermiques se distinguent des centrales photovoltaïques de plusieurs manières : 

• Les centrales thermiques produisent de la chaleur grâce à des miroirs, alors que les centrales photovoltaïques produisent de l’électricité avec des panneaux ; 

• Elles ont une capacité de stockage de la chaleur emmagasinée la journée pour continuer à fonctionner une partie de la nuit ; 
• Elles nécessitent des terrains plats et vastes où l’ensoleillement est maximal, tandis que les panneaux photovoltaïques standard fonctionnent par temps nuageux. 

Les CSP sont souvent installées dans des régions désertiques ou semi-désertiques, où l'ensoleillement est maximal et dans lesquelles les terrains sont vastes et éloignés des zones d’habitation.

Les centrales solaires classiques, utilisant des panneaux photovoltaïques, sont beaucoup plus flexibles en termes de choix de terrain. Elles peuvent être installées sur des toits, des terrains inclinés, ou même sur terrain inutilisé à proximité d’un plan d’eau.

Quels sont les avantages du solaire thermique ?

Une énergie renouvelable 

Les centrales solaires thermiques produisent une électricité propre, avec de faibles émissions de CO2, afin de réduire la dépendance aux énergies fossiles et de participer à la transition énergétique.

Un rendement élevé

La technologie des centrales solaires thermodynamiques entraîne une forte production d’énergie grâce aux températures élevées générées par ce système. Le rendement est accru dans les pays très ensoleillés comme le Mexique ou l’Espagne et permet l’acheminement d’électricité à grande échelle. 

Le stockage de l’énergie 

Certaines centrales solaires thermiques intègrent un système de stockage, pour une production continue d’énergie même en cas de faible ensoleillement, contrairement au photovoltaïque qui subit les conditions météorologiques. 

La rentabilité sur le long terme

Le coût de construction d’un projet de centrale solaire thermique est élevé, mais son rendement important et son faible coût de maintenance permettent des économies sur la durée. 

Quels sont les inconvénients du solaire thermique ?

Un coût de construction important

Le principal inconvénient de la centrale solaire thermique est son prix : un investissement initial conséquent est nécessaire pour la construction d’un projet de ce type, ce qui impacte la rentabilité des panneaux solaires thermiques.

Un rendement variable

Parmi les inconvénients dans l'installation d'un panneau solaire thermique figure la dépendance aux conditions météorologiques si la centrale n’est pas équipée d’un système de stockage. L’intensité variable de l’ensoleillement mène alors à une production énergétique irrégulière. Le vieillissement des miroirs réduit également la production énergétique de la centrale.

L’impact sur l’environnement

Même si elle produit une énergie propre, la centrale solaire thermique a un impact environnemental. Son installation demande un espace conséquent qui peut dégrader les terres. Il n’existe de plus aucune solution de recyclage pour cette technologie.

‍

FAQ sur les centrales solaires thermiques

Quel est le rendement d’une centrale solaire thermique ? 

Le rendement d’une centrale solaire thermique varie de 7 % à 25 % en fonction du type d’installation, selon le site Énergie solaire.

Quelle est la différence entre un panneau solaire thermique et un panneau solaire photovoltaïque ? 

Les panneaux solaires thermiques utilisent la chaleur du soleil pour produire de l’énergie. Les panneaux solaires photovoltaïques génèrent quant à eux de l’électricité à partir de la lumière. Ces deux dispositifs peuvent être utilisés pour le chauffage d’une maison ou la production d’eau chaude sanitaire, mais pas seulement !

Chez Ferme Solaire, nous accompagnons les propriétaires fonciers dans la valorisation de leur terrain au profit de la transition écologique : grâce à l’installation de panneaux photovoltaïques, ces derniers génèrent des revenus durables à l’aide d’installations propres et fiables.

Quelle est la nature de l'énergie produite par un panneau solaire thermique ?

Un panneau solaire thermique produit de la chaleur à partir du rayonnement solaire. Contrairement aux panneaux photovoltaïques qui génèrent de l'électricité, les panneaux solaires thermiques convertissent l'énergie solaire en énergie thermique.