Le projet LFR500 (pour Linear Fresnel Reflectors - Réflecteurs Linéaires de Fresnel – à plus de 500°C), coordonné par la PME Solar Euromed, vise à améliorer le rendement de la technologie solaire thermodynamique à miroirs de Fresnel par l’augmentation de la température de la source chaude du cycle thermodynamique de Rankine. Cette technologie repose sur l’utilisation de miroirs réfléchissants les rayons du soleil vers un tube où circule de l’eau qui se transforme progressivement en vapeur sous l’action du rayonnement concentré.

En effet, les technologies LFR reposent aujourd’hui sur des températures de 250 à 480°C en eau pressurisée ou génération directe de vapeur saturée. En augmentant la température à 500°C en génération directe de vapeur surchauffée il est possible d’accroître significativement les performances du système.

L'idée du projet est de rendre compatible cette innovation avec les objectifs de réduction des coûts de fabrication, de construction et d’exploitation des équipements solaires thermodynamiques. L'innovation

Le projet LFR500 aborde l'un des verrous associé à l’atteinte des hautes températures : l’importance des pertes thermiques du récepteur, dominées par le rayonnement infrarouge à haute température. La technologie permet une diminution significative de l’émissivité du tube absorbeur stable à l’air tout en conservant sa bonne absorptivité. Les travaux réalisés permettent par exemple la conception d’un revêtement sélectif adapté limitant la réflectivité sur les longueurs d’onde du spectre solaire et la maximisant sur celles du spectre d’émission des matériaux composant le tube absorbeur.

Le déroulement

Le projet LFR500 associe une PME française spécialisée dans le secteur du solaire thermodynamique : Solar Euromed (Dijon (21), 20 salariés), la division R&D d’un grand groupe leader européen de l’ingénierie des surfaces : HEF Groupe (Andrezieux-Boutheon (42), 1200 Salariés), et un
laboratoire public français de recherche : CNRS PROMES, (Perpignan (66), UPR 8521).

Le projet, d’une durée totale de 24 mois, est décomposé en trois étapes principales :

- la conception,

la réalisation,

l’expérimentation en vue de l’homologation du module LFR500.

Le projet mobilise environ 260 hommes-mois chez les partenaires du projet (équivalent à 10 personnes à plein temps) et inclut la réalisation d’une installation de démonstration en conditions d’usages réels en Haute Corse (2B).

Grâce à la présence d’acteurs du marché dans le projet les premiers résultats commerciaux du projet sont attendus dès 2014.

Résultats clés / Avancées pour :
- LA SCIENCE / LA TECHNOLOGIE / L'INNOVATION

L’objectif du projet LFR500 est le développement d’une technologie solaire thermodynamique à miroirs de Fresnel fonctionnant à une température supérieure à 500°C et reposant sur une solution innovante incluant un tube absorbeur résistant aux hautes températures sans maintien sous vide. Cette innovation permet d’augmenter la production d’énergie tout en réduisant les coûts de fabrication, construction, et d’exploitation d’un champ solaire thermodynamique à miroirs de Fresnel.

- L'ÉCONOMIE

Le solaire thermodynamique est essentiellement destiné à l’exportation dans les pays à fort ensoleillement comme au Maghreb, en Afrique Sub-Saharienne, ou au Moyen-Orient.

L’expérience récente montre qu’une centrale solaire thermodynamique répondant par exemple à un besoin énergétique régional de 250 MW a un impact significatif sur l’économie, et ce à toutes les étapes de sa durée de vie :

► Durant la phase de développement, des emplois sont créés pour concevoir et préparer l’implantation de la centrale dans son territoire.

► Durant la phase de construction, des emplois sont créés pour la durée du chantier de construction de la centrale.

► Durant la phase d’exploitation, des emplois permanents sont créés pour la maintenance et la supervision de l’installation pour une durée de fonctionnement de 20 à 30 ans.

LE CITOYEN/ LA SOCIETE

Le projet LFR500 contribue à renforcer la sécurité d’approvisionnement énergétique et à réduire l’impact carbone des cycles de production d’énergie. Il apporte de plus un soutien à la création d’emplois dans le secteur solaire.


L'ENVIRONNEMENT

Le projet LFR500 contribue à l’accélération du déploiement des installations de production d’énergie de base renouvelable et donc à la réduction des émissions gaz à effet de serre. Par ailleurs, aucun fluide intermédiaire (fluides organiques, huiles thermiques…) n’est utilisé ; seuls l’eau et la vapeur d’eau constitue les intrants de cette technologie garantissant un impact environnemental minimal.

Application et valorisation

Le domaine majeur d’application est la production électrique par turbinage de la vapeur produite. La haute température atteinte permet d’avoir un cycle à haut rendement thermodynamique, tout en améliorant les conditions de fonctionnement de la turbine, et notamment en réduisant, à l’aide de la surchauffe, l’humidité dans le corps basse pression.

La technologie issue du projet LFR500 est ainsi conçue pour des centrales thermiques de moyennes ou grandes puissances et s’intègre au sein d’une variété de procédés industriels fournissant de la vapeur (chauffage, traitement thermique, traitement d’eau, dessalement d’eau de mer,…) sans ajouter de risques industriels ou environnementaux à l’infrastructure existante.

Le 1er fabricant mondial de cellules solaires chinois, Suntech Power, a annoncé lundi que sa technologie Pluto, avait atteint un nouveau record, avec un niveau de rendement de 20,3 % pour les cellules produites avec des wafers en silicium standards. La technologie Pluto a été développée par les équipes de recherche et développement de Suntech, en collaboration avec l'Université de Nouvelle-Galles du Sud.

"Cette percée technologique est une nouvelle étape cruciale dans notre quête d'amélioration constante du niveau de rendement de nos cellules. Ce niveau de rendement doit permettre à terme de proposer une véritable alternative aux énergies fossiles" a déclaré Dr Stuart Wenham, Directeur de la technologie chez Suntech, et Directeur de la School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering (SPREE) à l'Université de Nouvelle-Galles du Sud.

De son côté, l'Institut de Recherche de l'Energie Solaire de Singapour a confirmé le rendement de 20,3% des cellules Pluto. Il s'agit là d'une avancée significative par rapport aux premières générations de cellules, qui atteignaient un rendement de 19,6%. Avec une optimisation plus poussée, le rendement de la cellule de technologie Pluto devrait atteindre 21 % dans les 6 à 12 mois prochains.

L'une des améliorations clé de la technologie Pluto repose sur l'intégration, dans le procédé de fabrication classique des cellules, des caractéristiques des cellules PERL à haut rendement. La fabrication des cellules Pluto implique une étape dite « de passivation » qui a pour finalité d'optimiser les contacts en face arrière de la cellule. La méthode de fabrication des cellules a également été modifiée, de façon à diminuer le recours aux hautes températures, rendant ainsi possible l'application de ce processus, visant à augmenter le rendement des cellules, aux wafers les plus communément utilisés. [ Cliquez sur l'image pour zoomer ] Fort du succès de la technologie améliorée des cellules Pluto en laboratoire, Suntech indique se concentrer maintenant sur sa commercialisation. Il apparaît donc que cette technologie sera bientôt intégrée dans de nouveaux modèles de panneaux solaires. Ce nouveau record pour des cellules solaires en silicium cristallin suit l'annonce récente d'une équipe de chercheurs de l'Université de Technologie de Swinburne (Australie) et de Suntech, à propos du développement de cellules solaires nanoplasmoniques ayant le plus haut niveau de rendement.

La compagnie SRB Energy a livré le 9 mars à l'Aéroport international de Genève le premier des panneaux solaires qui formeront l'une des plus grandes centrales solaires de Suisse. Un peu moins de 300 panneaux solaires thermiques à haute température couvriront une surface de 1.200 mètres carrés sur le toit du terminal principal de l'aéroport de Genève. Ces panneaux, qui chaufferont les bâtiments en hiver et les rafraîchiront en été, sont issus de technologies de vide développées au CERN pour les accélérateurs de particules. Le panneau solaire à ultravide offre de hauts rendements à haute température. Sa particularité tient à la qualité du vide qui est créé à l’intérieur du panneau et à la technologie mise au point pour le garantir dans le temps grâce à des pompes getter très efficaces. Les 282 éléments installés sur les toits de Genève Aéroport chaufferont à 130°C un fluide qui alimentera un réseau de chauffage à distance. Ce chantier s’inscrit dans le cadre de la politique énergétique menée par Genève Aéroport. Outre le souci de sobriété et d’efficience, la plate-forme industrielle entend développer sa part de consommation d’énergies renouvelables.

"Nous sommes enchantés que l'aéroport international de Genève ait choisi cette technologie", explique Cristoforo Benvenuti, qui a inventé ces panneaux et a travaillé sur les technologies du vide au CERN depuis les années 70, "Ces panneaux sont issus du développement des technologies du vide pour la physique fondamentale et c'est formidable de les retrouver au service des énergies renouvelables."

"Cette nouvelle génération de panneaux solaires est une technologie verte innovante résultant d'un partenariat entre le CERN et l'industrie", indique Enrico Chesta, chef du bureau Transfert de technologies au sein du groupe Transfert de connaissances du CERN, "Comme la médecine ou les technologies de l'information, l'énergie devient un domaine dans lequel les technologies des accélérateurs et des détecteurs sont transférées avec succès."

Les technologies du vide ont été développées pour les besoins des accélérateurs car les faisceaux de particules ne peuvent circuler que dans des tubes dans lequel l'air a été pompé, à défaut de quoi ils seraient très vite stoppés. Un vide poussé est d'autant plus important dans les collisionneurs, ces accélérateurs qui font entrer en collision des particules. Les faisceaux peuvent en effet y circuler plusieurs heures durant, avec seulement quelques particules se percutant à chaque croisement. Le premier collisionneur proton-proton au monde, les Anneaux de stockage à intersections (ISR), qui a démarré en 1971 au CERN, a inauguré les recherches sur l'ultra-vide du laboratoire. A la fin des années 1980, le Grand collisionneur électron-positon (LEP) battait un record de vide grâce à l'utilisation de ruban getter, un matériau qui a la faculté de piéger les molécules résiduelles de gaz, à la manière d'un papier tue-mouches. Mais c'est le mariage entre ce matériau getter et les dépôts de couches minces, initié pour le LHC dans les années 90, qui a ouvert la voie à l'utilisation de cette technologie pour les panneaux solaires.

Grâce à l'ultra-vide, l'isolation de la chambre thermique du panneau solaire est exceptionnelle, les pertes de chaleur sont considérablement réduites et l'efficacité du panneau est nettement améliorée. "Nous avons mesuré des températures de 80°C à l'intérieur du panneau quand celui–ci était couvert de neige", a expliqué Cristoforo Benvenuti. Ces panneaux récupèrent par ailleurs de manière plus efficace la puissance énergétique délivrée par la lumière diffuse. Ces deux technologies les rendent particulièrement adaptés aux pays peu ensoleillés et froids, où les panneaux solaires thermiques classiques présentent une efficacité réduite.

Cristoforo Benvenuti a proposé la technologie de pompage getter pour le LEP et a breveté au CERN la technologie de dépôt de couche mince de getter. Le CERN a proposé des licences pour les compagnies de ses Etats membres. En 2005, le groupe automobile espagnol Grupo Segura s'est associé à Cristoforo Benvenuti pour former la compagnie SRB Energy. SRB Energy a obtenu une licence pour exploiter la technologie et une usine de production a été construite près de Valence en Espagne. Les activités de recherche et développement sont restées basées au CERN, à Meyrin (Suisse). "La société essaimée SRB Energy est un exemple de la manière dont les technologies développées pour la recherche fondamentale peuvent doper l'innovation dans les Etats membres", précise Giovanni Anelli, Chef du groupe Transfert de connaissances du CERN. "Avec une politique renforcée de transfert de connaissances, le CERN s'efforce d'optimiser l'impact positif de la physique des hautes énergies dans la vie de tous les jours." SRB Energy s’est adossée à l’industriel du secteur automobile Grupo Segura, de Valencia (Espagne) pour passer du stade artisanal à une production de masse. Le marché conclu avec Genève Aéroport constitue la plus grosse commande que cette entreprise ait eu à honorer depuis sa création en 2005.

Soitec a annoncé hier que sa technologie solaire à concentration (CPV) avait été retenue par des développeurs de renoms, candidats au récent appel d'offre de la Commission de régulation de l'énergie (CRE). L'appel d'offre de la CRE porte sur la réalisation et l'exploitation d'installations de production d'électricité à partir de l'énergie solaire d'une puissance supérieure à 250 kWc. Les dossiers déposés représentent un total cumulé de 115 MW, dont 72 MW exclusivement produits avec des systèmes CPV de Soitec.

Les développeurs auraient choisi la technologie photovoltaïque à concentration de Soitec pour ses caractéristiques et son innovation de rupture permettant un rendement énergétique des modules de l'ordre de 30%. Sa technologie CPV a déjà été retenue par de grands acteurs internationaux, tels que la société pétrolière Chevron, ou encore San Diego Gas & Electric, l'un des principaux fournisseurs d’électricité de Californie, et également le ministère de l’Énergie d'Afrique du Sud.

Soitec se félicite de contribuer au développement de la filière photovoltaïque française, qui associe de "nombreux partenaires français", et à la "compétitivité de cette filière au niveau international". Le plan d'action français en faveur des énergies renouvelables prévoit de porter à au moins 23% la part des énergies renouvelables dans la consommation d'énergie à l'horizon 2020, grâce à une augmentation de 20 millions de tonnes équivalent pétrole (Mtep) de la production annuelle d'énergie renouvelable.

L'objectif en matière de développement de l'électricité d'origine solaire a été fixé dans la programmation pluriannuelle des investissements de production d’électricité et prévoit que 5400 MW soit raccordés en 2020.

Afin de répondre à une contrainte de compétitivité et d'indisponibilité de terrains aménageables sur de grandes surfaces, la société française Poralu Marine a procédé à l'installation de pontons solaires flottants, à Canoe Brook dans le New Jersey. Confié à Eneractive Solutions, une compagnie d'ingénierie spécialisée dans les solutions énergétiques, ce projet pilote porte sur la création et la mise en œuvre d'un système solaire flottant 'rentable' de 112 kWh sur le réservoir de Canoe Brook, situé à environ 25 km de New York.

Cette installation solaire qui devrait générer annuellement 136.000 kWh d'énergie permettra à l'usine de traitement d'eau d'alimenter environ 78.000 foyers des comtés de l'Essec, l'Union, Morris et Somerset en traitant environ 152 millions de litres d'eau par jour.

Poralu Marine s'est vu confier l'ingénierie de la partie flottante, l'interface avec les supports des panneaux photovoltaïques et l'ancrage sur le système SEAFLEX. L'étude personnalisée et la solution complète déployée devaient répondre à un cahier des charges très précis incluant l'ensemble des contraintes techniques et financières pour produire une électricité renouvelable à un coût compétitif : Prise en compte de l'installation de panneaux solaires avec une haute stabilité de la plate-forme ; Longévité de l'ensemble de la structure et entretien minimum dans un environnement contraignant (formation de glace durant les périodes hivernales) ; Adaptation du coût de la structure flottante et de son ancrage pour l'inscrire dans le budget de faisabilité prédéfini ; Réduction au minimum des prestations de maintenance pour un meilleur retour sur investissement ; La plate-forme solaire, composée d'une structure pontonnière flottante sur laquelle sont fixés les panneaux photovoltaïques, est installée sur un système d'ancrage SEAFLEX. Cette technologie suédoise permet un ancrage élastique non égalé dans sa capacité à stabiliser les structures flottantes soumises à de très fortes variations de niveaux d'eaux. Selon Poralu Marine, il offre aussi l'avantage d'une longue durée de vie tout en nécessitant une maintenance à minima et en respectant l'ensemble des standards de protection de l'environnement.

En structure aluminium, soutenue par des flotteurs en polyéthylène capables de flotter en toute circonstance (crevaison), les pontons flottants sont recouverts du platelage ECOSTYLE, produit conçu en matériaux écologiques (polypropylène 100% recyclable). Par ailleurs, la plate-forme est conçue pour laisser passer une grande partie de la lumière solaire et donc assurer la vie de la flore et de la faune aquatiques.

La conception des panneaux solaires et de leurs supports a été prise en charge par un fournisseur américain.

Installée dans une région soumise à des conditions météorologiques parfois difficiles, la plate-forme solaire a été très rapidement mise à l'épreuve avec le passage de l'ouragan Irène en août 2011, sans aucun dommage a précisé la société française basée à Port (Ain).

Cocorico. Le Jury d'experts du salon ENERGAIA, l'un des plus grands salon français dédiés aux professionnels des énergies renouvelables, a décerné le trophée « OR Innovation » à la technologie IQSUN. « C'est une bonne reconnaissance du travail accompli par nos équipes d'ingénieurs et cela accélère notre activité commerciale » a annoncé Jean-Yves Le Roux, le PDG de SOLAIREMED.

SOLAIREMED est une société française spécialisée dans les technologies qui améliore notablement la rentabilité des installations photovoltaïques. D'ailleurs, cette dernière vient d'annoncer la prochaine disponibilité des premiers panneaux solaires équipés de sa technologie IQSUN OPC. Selon les installations, "la production de ces panneaux sera de 25 à 45% supérieure aux panneaux conventionnels" a t-elle précisé dans un communiqué.

Concrètement, la technologie brevetée IQSUN regroupe en un seul produit trois fonctionnalités :


Optimiseur (pour limiter les pertes causées par l'ombrage et les différences de performances "mismatch"),

Protecteur (pour prévenir le vol et proposer une « Sécurité Pompier » efficace),

Compensateur (pour permettre au panneau de conserver sa puissance maximale pendant 20 ans et compenser les pertes de production liées à l'élévation de température des modules).

Après le soutien d'OSEO, de la région PACA et de l'état Français (PAT RDI), "la reconnaissance de cette nouvelle solution photovoltaïque par le jury du salon ENERGAIA démontre l'intérêt de ce système pour les installations photovoltaïques de toutes tailles, du particulier aux grandes centrales" a souligné la société.

Dans cette période récente ou le prix de rachat de l'électricité ne cesse de baisser, cette innovation permet de retrouver "de meilleurs niveaux de rendements financiers" sur les installations photovoltaïques, tout en les "sécurisant de façon optimale". L'électronique embarquée de la technologie IQSUN se positionne directement dans les boites de jonction intégrées aux panneaux photovoltaïques.

Les premiers panneaux photovoltaïques intégrant cette technologie seront commercialisés à partir de mars 2012.

Depuis plusieurs semaines la nouvelle fait le tour des sites Internet spécialisés dans les nouvelles technologies : de minuscules panneaux photovoltaïque permettront bientôt

Le premier prototype de "Solar Islands" entrera en service pendant l'été 2009. Soutenu par le Cheikh Saud Bin Saqr Al Qasimi, Prince héritier et Gouverneur de Ras Al Khaimah (Émirats arabes unis, au nord de Dubaï), ce