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2 novembre 2009 1 02 /11 /novembre /2009 21:29
J'avais prévu de ne faire que trois parties à la série d'articles sur le solaire thermique, une sur le contexte, une sur les systèmes individuels, et une sur les centrales solaires. Finalement il y aura un quatrième article. Je me suis rendu compte en relisant les premiers que tout y apparaissait très positif, comme si nous avions d'ors et déjà trouvé la solution parfaite et suffisante pour résoudre le problème du réchauffement climatique. Ce quatrième article va sans doute tempérer un peu cet optimisme, puisqu'il concerne les limitations de cette technologie.

Cette limitation ne concerne pas le coût. D'après plusieurs études indépendantes, le solaire thermique devrait être compétitif d'ici au plus une dizaine d'années et pourra se passer de subventions. Le problème n'est pas non plus les performances : l'énergie reçue annuellement sur terre par le rayonnement solaire équivaut à peu près à 7 000 fois notre consommation totale d'énergie. Avec des rendements de 20%, nous sommes donc tranquilles.

Le problème du solaire thermique, et de toute technologie basée sur l'énergie solaire, c'est l'intermittence. Je ne parle pas ici de l'intermittence jour / nuit, qui est un problème pour le photovoltaïque. Nous avons vu que dans le cas d'une centrale solaire nous savons parfaitement lisser la production pour "effacer" ce problème, et pour un système individuel, produire de l'eau chaude le jour pour l'utiliser la nuit ne pose aucun problème.

Il s'agit plutôt ici d'un problème d'intermittence saisonnière, illustré par la figure ci-dessous. Elle montre l'énergie électrique consommée en France en moyenne chaque semaine, suivant la période de l'année (la semaine 1 est celle du premier janvier, et ainsi de suite).




On s'aperçoit facilement (et on pouvait s'y attendre) que la consommation d'électricité est maximale en hivers, et que l'écart entre l'hivers et l'été est d'un facteur environ 1,5 (on consomme en moyenne 1,5 fois plus d'électricité en hivers qu'en été). A l'inverse, la production des centrales solaires ou des chauffe-eau solaires est évidemment maximale en été... Mais autant on sait lisser la production pour "effacer" l'alternance jour / nuit, autant à l'heure actuelle nous sommes incapables de compenser cette différence entre les saisons (l'électricité ne se stocke pas ou du moins difficilement, la chaleur si mais pas sur des périodes aussi longues).

Nous nous retrouvons donc dans une situation où la production est maximale en été, et la consommation maximale en hivers, sans aucun moyen de stockage pour compenser ce décalage...

Du coup supposons que la totalité de notre consommation estivale soit assurée par le solaire thermique (très optimiste mais pas complètement irréaliste). Il va nous falloir trouver un complément pour les mois plus froids. Un complément qui soit facilement pilotable et peu cher (on ne souhaite pas s'en servir en été, et on souhaite qu'il puisse être mis en route ou arrêter très rapidement pour accomoder les écarts de la production du solaire thermique). A l'heure actuelle, la "meilleure" technologie que nous possédions pour répondre à ces deux exigences est... les centrales thermiques au charbon... dont tout le monde conviendra que ce n'est pas le meilleur moyen de lutter contre les émissions de gaz à effet de serre.

Malheureusement, pas de solution miracle à proposer à l'heure actuelle. Il semble donc que le solaire thermique peut jouer un rôle important dans la lutte contre le réchauffement climatique, s'il nous évite d'utiliser des centrales à gaz ou au charbon de manière continu toute l'année (ce qui est le cas dans tous les pays "non-nucléaires"). Si cette condition n'est pas remplie, son rôle devient plus ambigu. Et le restera, du moins tant que nous n'aurons pas mis au point des techniques nous permettant de stocker soit la chaleur soit l'électricité d'une saison à l'autre.


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Published by D. - dans solutions
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