Un système solaire à concentration conçu avec sa propre alimentation de secours

Des granulés céramiques et de l'air ambiant remplacent les sels fondus

La start-up solaire 247Solar chauffe de l'air à pression ambiante jusqu'à environ 970 °C grâce à un récepteur redessiné, initialement imaginé par une entreprise allemande, comme le rapporte Ars Technica. Au lieu de sels liquides, l'air chaud transfère sa chaleur à un lit de granulés céramiques de la taille d'une balle de golf, assurant un stockage d'énergie à l'état solide. La plupart des systèmes solaires à concentration utilisent des miroirs appelés héliostats pour suivre le soleil et chauffer un fluide caloporteur au sommet d'une tour centrale, mais les installations antérieures se heurtaient à des coûts d'investissement élevés, à une plomberie complexe et à des sels corrosifs. Les panneaux photovoltaïques dominent les installations modernes en raison de leurs faibles coûts de production, mais ils ne peuvent pas produire d'électricité la nuit sans systèmes de batteries.

« L'échangeur de chaleur fait le même travail que la chambre de combustion. Il occupe la même place dans l'ensemble de la turbine : après l'étage de compression et avant le détendeur. »

Bruce Anderson, 247Solar

Un échangeur de chaleur interchangeable dans une turbine standard

L'énergie thermique stockée peut faire tourner les turbines de production entre neuf et 20 heures après le coucher du soleil, selon l'usage diurne et la configuration finale de la centrale. Pour produire de l'électricité, l'air chaud passe dans un échangeur de chaleur sur mesure placé directement à l'intérieur d'un ensemble de turbine standard. Comme l'a expliqué à Ars Technica le directeur général de 247Solar, Bruce Anderson, l'échangeur de chaleur fonctionne comme un remplacement direct d'une unité de combustion : il se situe après l'étage de compression et avant le détendeur pour chauffer l'air comprimé sans modifier le reste de la machinerie. Parce que l'échangeur ne fait que transférer de l'énergie thermique, le système accepte la chaleur de plusieurs sources. Lorsque les nuages ou un mauvais temps prolongé vident le stockage thermique, les opérateurs peuvent injecter directement des combustibles fossiles dans le système, ce qui ajoute moins de 10 pour cent au coût total du matériel tout en maintenant la turbine à énergie renouvelable en rotation continue, démontrant la polyvalence pratique de l'invention.

Essais de validation en Inde et récupération de chaleur industrielle

Le déploiement pilote associe deux générateurs de 200 kW pour valider les performances de fonctionnement en conditions réelles. L'air qui sort de l'échangeur de chaleur reste à près de 250 °C, ce qui, selon le représentant de l'entreprise Mark von Keszycki, peut servir de ressource supplémentaire pour la chaleur industrielle ou les refroidisseurs à absorption. L'entreprise prévoit de déployer des grappes modulaires aux côtés de panneaux solaires photovoltaïques, en s'appuyant sur le PV pour l'électricité diurne bon marché et sur le bloc solaire thermique pour la production nocturne et l'appel d'urgence. L'essai initial portera sur la vérification de la durabilité des composants et sur la fluidité des transitions du matériel entre chaleur solaire et combustible de combustion, une innovation importante pour une production d'énergie propre continue.

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