Le temps du gigantisme solaire

Pierre Veya
Vendredi 11 janvier 2008


2008 sera l'année solaire. Plusieurs grandes centrales thermiques produisant à grande échelle de la vapeur pour alimenter un générateur électrique livreront leur tout premier kilowattheure. Cette ancienne technologie, plus connue sous son acronyme anglais CSP (pour concentrating solar power), a été oubliée trop longtemps par les investisseurs. Sauf par les plus visionnaires. Parmi eux, les fondateurs de Google (GOOG), qui viennent d'annoncer leur participation financière aux plus grands projets de centrales solaires qui se multiplient en Californie, en Arizona et au Nevada. Pour ceux qui douteraient de l'intérêt de leurs investissements, les fondateurs de Google ont simplement précisé que la technologie retenue serait meilleur marché que le charbon. Une provocation si typique de Google mais qui n'est peut-être pas très éloignée de la réalité. Avec la géothermie et les parcs éoliens offshore, les grandes centrales solaires thermiques, du type de celles en construction dans le désert de Mojave (sud de la Californie) ou en Espagne, bientôt en Algérie et au Maroc, pourraient bien être les futurs piliers des réseaux électriques de grande puissance.

Techniquement, le concept est simple: des milliers de miroirs captent le rayonnement solaire et le concentrent sur une cible (un four solaire) ou un fluide caloporteur pour produire de la vapeur à plus de 400°C. Une autre technique consiste à chauffer un gaz qui fait tourner la turbine d'un moteur Stirling ou moteur à air chaud dans son appellation populaire. La Californie a une bonne longueur d'avance dans la filière puisqu'elle tire déjà une capacité de 354 MW de ses centrales solaires et dispose d'un cadre légal et fiscal qui encourage les investisseurs à se lancer à l'eau.

En Europe, le projet le plus ambitieux est espagnol, avec la construction en cours de quatre tours paraboliques solaires d'une puissance chacune de 50 MW. Ces «petites» centrales fourniront une énergie électrique de pointe lors des pics de consommation estivaux, soit quand le pays enclenche les climatiseurs. Les deux nouveaux projets californiens, qui viennent d'être autorisés, sont dix fois plus puissants et alimenteront 400000 foyers. Une fois achevé, le parc solaire du désert de Mojave occupera une superficie de 15 km2. Mais c'est une nouvelle fois la Chine qui annonce les grandes ambitions avec trois projets d'une puissance de 1000 MW d'ici trois ans.

La majorité de ces projets sont autant de laboratoires industriels et relancent de manière spectaculaire les grandes ambitions solaires des années 70. A la différence que la technologie n'est plus sous la domination des seuls Etats-Unis; l'Europe, avec des moyens souvent dérisoires, est parvenue à améliorer les concepts et matériaux utilisés. Dans sa dernière étude sur l'avenir de l'énergie solaire (novembre 2007), la banque Sarasin (BSAN.S) consacre opportunément un chapitre entier au développement des usines CSP et souligne que c'est la seule technique solaire qui permettra à moyen terme (2020-2030) de fournir une énergie dans des quantités comparables à la puissance d'usines fossiles ou nucléaires. Il y a peu, l'Union européenne a décidé d'intensifier ses efforts de recherche dans le domaine. Mais c'est le Parlement européen et l'Allemagne qui sont les promoteurs du plus formidable projet énergétique du moment. Le projet consiste à construire une ceinture de centrales solaires thermiques sur les côtes de Méditerranée et à acheminer une partie du courant électrique sur le continent européen. Selon les premières estimations, une telle ceinture permettrait d'importer des déserts algérien, marocain et libyen l'équivalent de la moitié de la consommation électrique de la Grande-Bretagne, alors que les deux tiers de l'énergie seraient consommés localement. Selon l'Union européenne, le potentiel de production des grandes centrales solaires au sud et aux frontières de l'Europe permettrait de couvrir 5% de la consommation électrique d'ici à 2020; en 2040, ses promoteurs estiment que sa part sera comparable à celle provenant de l'énergie hydraulique et du nucléaire (d'ici là la consommation électrique aura sans doute doublé...).

Si la filière technologique est mûre et prête pour une industrialisation à large échelle, elle doit encore franchir beaucoup d'obstacles. Le premier d'entre eux est économique. Les usines solaires thermiques, qui seront en compétition avec les centrales à charbon, à gaz ou nucléaires, délivrent un kWh électrique 70% plus cher que le courant conventionnel. Leur compétitivité semble difficile avant dix ans et sans un coup de pouce fiscal. Le second obstacle tient à la nature intrinsèque de la technologie: les centrales doivent prévoir des systèmes de stockage de l'énergie afin d'assurer leur production la nuit ou lorsque le soleil fait défaut. Selon plusieurs études, une centrale CSP peut produire de l'énergie pendant 15 à 18 heures à une puissance de charge de 60 à 70% à condition d'être équipée d'un système de stockage en conséquence. Car, c'est le lot des énergies renouvelables, leur production est souvent intermittente; alors qu'une centrale nucléaire ou au charbon fonctionne à pleine puissance pendant environ 6000 à 7000 heures par an, une installation solaire implantée dans le sud de l'Europe ou au Sahara devra se contenter 2500 heures de fonctionnement, ce qui réduit fortement sa capacité de production effective. Mais comme pour l'éolien, le prix du carburant, le stock de soleil, est infini et, par conséquent, gratuit.