Ezra Banoun, expert en énergies renouvelables et membre du comité scientifique de Israël Science Info, décrit ici l’évolution des technologies dans le domaine des panneaux photovoltaïques et cite des sociétés israéliennes innovantes.
Les centrales photovoltaïques à concentration
Le composant le plus cher d’un module est – de loin – la cellule photovoltaïque. Le photovoltaïque « à concentration » capte le rayonnement grâce à des lentilles ou miroirs pour le concentrer sur une surface beaucoup plus réduite (1/1000e) où l’on place une cellule solaire photovoltaïque de petite dimension à hautes performances.
Le spectre du rayonnement solaire converti en énergie électrique est plus étendu que dans les panneaux photovoltaïques classiques. Pour un même flux solaire capté, les rendements énergétiques atteints aujourd’hui (30% à 40% pour l’ensemble lentille et capteur) sont doubles de ceux des panneaux solaires photovoltaïques à insolation directe (autour de 10% et jusqu’à 20%).
Dispositif photovoltaïque de concentration optique intégrant des miroirs paraboliques...
Le potentiel de ces structures permet d’espérer atteindre à terme un rendement de conversion du flux solaire en énergie électrique supérieur à 50%.
Le Pr David Faiman est à l’origine des brevets de l’Université Ben Gourion dans ce domaine. La concentration de l’énergie solaire dans une zone aussi réduite risque de brûler le capteur.
En utilisant de l’eau ou un autre liquide sur le convertisseur solaire, les surfaces de réflexion sont facilement refroidies ce qui limite la réduction de l’efficacité et produit de l’eau chaude.
L’énergie thermique absorbée par le liquide est ensuite transférée à l’eau stockée dans de gros réservoirs, ce qui permet d’obtenir en sous-produit le chauffage de l’eau. Les procédés mis au point par le Pr David Faiman sont exploités par des start-ups et des entreprises israéliennes pour proposer des solutions de production d’énergie solaire plus efficaces.
Utilisation de panneaux photovoltaïques à refroidissement et cogénération
La société israélienne MILLENIUM ELECTRIC a développé l’étude, la fabrication et l’installation de systèmes solaires photovoltaïques nouveaux permettant d’atteindre une efficacité supérieure de 30%, que celle escomptée des PPV non concentrés. Ce procédé est désigné par ‘’Multi Solar System Cogeneration’’ (MSS Cogeneration). Ce type de panneaux comporte :
1-un refroidissement permanent grâce au passage régulier de 2 courants de fluides air et eau.
2-l’exploitation de la chaleur récupérée par ces fluides pour co-générer de l’énergie électrique et/ou thermique.
Les installations ME en Italie
En Israël la société ME Electric a réalisé deux installations dans le Kibboutz de Ma’agan Michael et au Kibboutz Yakoum. La société ME Electric a installé à ce jour des installations solaires dans le monde pour une capacité totale de 68MW. La société vient d’achever une douzaine d’installations dispersées en Italie. Le PDG de la société Ami El’azar a déclaré que ME Electric a réalisé en 2008 deux installations de 4 MW en Corée du Sud et en Espagne et a signé un accord de coopération stratégique avec la CIE (Compagnie israélienne de l’électricité).
L’état de New Jersey aux Etats-Unis construit un quartier ‘’solaire’’ dans la ville de Meadowlands. La start-up Millenium Electric est l’une des 5 sociétés israéliennes sélectionnées pour la réalisation de ce projet.
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Utilisation de la collecte de l’énergie renouvelable à chaud
La start-up israélienne Brenmiller Energy (BRE) a développé un procédé (bcell) permettant de collecter de l’énergie renouvelable de source diverse (solaire, éolien, biomasse) de le stocker sous forme de vapeur d’eau et de produire grâce à cette vapeur de l’énergie thermique et électrique. De cette façon la société BRE espère réduire le coût du KW produit de 60 à 90%.
Les collecteurs de chaleur solaire sont paraboliques pour concentrer les rayons lumineux
Le rayonnement solaire vient porter le fluide circulant dans les tuyaux des collecteurs paraboliques a plus de 520˚C et la vapeur d’eau produite sera stockée pour être exploitée par une turbine thermodynamique en cas de besoin. En plus de ses projets à l’étranger, BRE construit la station de stockage Rotem 1 à Dimona, qui sera connectée au réseau électrique israélien au premier trimestre de 2019. Rotem 1 est basé sur une technologie de stockage innovante qui permet la production d’électricité propre à partir de l’énergie solaire, même la nuit.
Principe de fonctionnement
L’autre projet, Rotem 2, devrait être raccordé au réseau électrique au cours du deuxième trimestre de 2020.
Auteur : Ezra Banoun
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