Asia inaugure une double tour tandis que le Mexique lance deux centrales innovantes.

Les déserts, loin d’être de simples espaces vides, présentent des caractéristiques techniques d’une grande valeur pour les installations solaires : niveaux d’irradiation élevés, sol avec une bonne capacité d’absorption thermique, faible humidité et une végétation rare qui réduit les besoins en travaux de terrassement. Cela facilite la mise en place de grands champs solaires sans impacts environnementaux majeurs et avec des rendements élevés.

Transformation de l’énergie thermosolaire dans les déserts d’Asie

Dans la province chinoise du Gansu se construit ce qui pourrait être la première centrale thermosolaire à double tour au monde. Deux structures mesurant environ 200 mètres de hauteur captent la radiation concentrée grâce à un champ de près de 30.000 héliostats disposés en cercles concentriques, suivant le mouvement du soleil durant la journée.

Cette configuration permet d’envoyer la chaleur réfléchie vers n’importe laquelle des deux tours, optimisant ainsi la collecte de chaleur tout au long de la journée. Au sommet, des récepteurs chauffent des sels fondus, un fluide servant de batterie thermique capable de stocker d’importantes quantités d’énergie et de produire de l’électricité même la nuit.

La combinaison de la double tour et du champ superposé vise à augmenter le rendement d’environ 24% par rapport aux conceptions conventionnelles. En outre, on rapporte une réflectivité des miroirs d’environ 94%, un facteur crucial pour convertir la majorité de la radiation incidente en chaleur utile.

Le complexe, qui coexiste avec des installations éoliennes et photovoltaïques, prévoit une production annuelle d’environ 1.800 millions de kWh et devrait éviter environ 1,53 million de tonnes de CO₂. La modularité du design offre la possibilité d’ajouter d’autres tours à l’avenir pour accroître la puissance installée.

Le cadre désertique offre des avantages supplémentaires : terrains vastes et homogènes, faible concurrence pour l’utilisation du sol et peu d’ombres, ce qui facilite la planification. Bien que les coûts initiaux de ces infrastructures soient élevés, leur fonctionnement avec stockage thermique les rend particulièrement intéressantes pour injecter de l’énergie durant les heures de pointe et pour soutenir d’autres sources d’énergie renouvelables.

México se lance dans ses premières centrales thermosolaires avec stockage

Le gouvernement du México a annoncé la construction de deux centrales thermosolaires en Baja California Sur, avec un investissement prévu de 800 millions de dollars (environ 740 millions d’euros), géré par la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Ces projets représentent les premières installations de ce type dans le pays, visant à renforcer l’approvisionnement d’un système électrique isolé qui souffre de coupures durant les périodes de forte demande.

Selon les déclarations du Secrétariat à l’Énergie, chaque centrale sera équipée de la technologie de tour centrale avec stockage en sels fondus, et aura une capacité prévue de 50 MW par centrale (soit 100 MW au total). L’objectif est d’assurer une capacité ferme sans interruptions, maintenant la production d’électricité après le coucher du soleil grâce à la chaleur accumulée durant la journée.

Les autorités ont précisé que l’énergie captée par un champ d’héliostats est concentrée dans un récepteur élevé où les sels atteignent des températures d’environ 500 ºC. Cette chaleur est transférée à un générateur de vapeur qui entraîne une turbine connectée à un alternateur, produisant ainsi de l’électricité pour le réseau local.

Les effets escomptés incluent la décarbonisation du mix énergétique régional en remplaçant des combustibles comme le fioul lourd et le gaz, en plus d’encourager l’innovation et les chaînes de valeur liées à la thermosolaire. On estime que l’alimentation de ces deux centrales pourrait répondre aux besoins électriques de 100.000 à 200.000 foyers.

Concernant les délais, la construction est prévue sur une période de 36 à 48 mois. Peu reste à déterminer concernant l’emplacement exact et le processus d’appel d’offres, des démarches que le gouvernement espère finaliser d’ici la fin de l’année ou, le cas échéant, au début de 2026. Ces projets s’inscrivent dans le Plan de Renforcement et d’Expansion du Système Électrique National 2025-2030, qui priorise les technologies renouvelables dispatchables.

Fonctionnement de l’énergie solaire thermique concentrée (CSP)

La CSP repose sur un champ de miroirs mobiles (héliostats) qui redirigent les rayons du soleil vers un récepteur situé au sommet d’une tour. Là, un fluide thermique – généralement des sels fondus – est chauffé pour stocker la chaleur, pouvant être utilisée immédiatement ou à un moment ultérieur, ce qui permet de générer même sans soleil.

Cette chaleur alimente un circuit d’échange thermique qui produit de la vapeur sous haute pression, entraînant une turbine reliée à un générateur. Contrairement à la photovoltaïque qui convertit la lumière en électricité instantanément, la thermosolaire transforme la chaleur en électricité et, grâce au stockage, propose une production plus gérable.

Les principaux avantages de cette technologie incluent la flexibilité horaire et son rôle de soutien au système. En ayant la capacité de choisir quand injecter de l’énergie, les centrales CSP contribuent à adoucir les pics de demande et à réduire le recours aux centrales fossiles durant les heures nocturnes.

Les déserts sont souvent des lieux idéaux pour la CSP en raison de la combinaison de forte irradiation, d’une atmosphère stable et de moins d’obstacles physiques. De plus, la faible présence de végétation réduit la nécessité d’effacer intensément le terrain et limite l’impact sur l’environnement si la planification est bien conçue.

• Capacité ferme : production stable grâce au stockage thermique.
• Décarbonisation : remplace les combustibles fossiles durant les heures de pointe.
• Complémentarité : s’intègre avec l’éolien et le photovoltaïque pour un mix équilibré.
• Scalabilité : conceptions modulaires permettant d’ajouter des tours ou des champs de miroirs.

Défis, maturité technologique et prochaines étapes

Bien que la CSP ait progressé avec des dizains de double tour et des améliorations optiques, des défis comme l’investissement initial, l’efficacité globale du système et la gestion des opérations dans des conditions de poussières ou de vents forts demeurent présents. L’expérience acquise de projets antérieurs, y compris ceux qui n’ont pas abouti, aide à ajuster les attentes et à optimiser les coûts.

La Chine, avec son projet dans le Gansu, explore les limites de l’intégration à grande échelle de la thermosolaire avec stockage. Le México, avec ses nouvelles centrales en Baja California Sur, cherche à résoudre un problème bien spécifique : garantir une supply chain sûre à un système insulaire en pratique, en s’appuyant sur une source renouvelable capable de fournir de l’énergie à la demande.

Si ces projets atteignent leurs jalons, le secteur pourrait stimuler la standardisation des composants, améliorer les chaînes d’approvisionnement et réduire les coûts de capital. À moyen terme, la CSP ambitionne de se consolider comme un allié des autres énergies renouvelables pour répondre à la demande nocturne et à faible exigence sans recourir aussi fréquemment aux combustibles fossiles.

La perspective pour le Gansu et Baja California Sur est celle d’une thermosolaire plus mature, avec des centrales capables de stocker de la chaleur et de la fournir quand nécessaire : deux tours de 200 mètres et 30.000 héliostats en Asie comme vitrine technologique, et deux projets mexicains de 100 MW au total visant à assurer le service dans un réseau isolé ; signaux que l’énergie solaire thermique renforce son rôle dans la transition énergétique.