Les Tour Solaire, une centrale à énergie renouvelable

Une tour solaire est une centrale à énergie renouvelable, construite de manière à canaliser l’air chauffé par le soleil afin d’actionner des turbines pour produire de l’électricité.

De nombreux chercheurs dans le monde ont présenté différents projets de tour solaire.

Mais ce n’est qu’en 1981 qu’un premier prototype de cheminée solaire fut effectivement construite à Manzanares (ville espagnole à 150 kilomètres de Madrid) sous la direction de l’ingénieur allemand Jörg Schlaich, et grâce aux fonds du Ministère allemand de la recherche et de la technologie. Cette cheminée mesurait 194 mètres pour une puissance de 50kW et a fonctionné jusqu’en 1989. Elle fut arrêtée en raison d’un coût du kilowatt-heure, cinq fois plus élevé qu’une centrale thermique classique.

Le projet australien

Un projet de tour solaire, appelé Projet de Buronga, prévue pour 2010, est actuellement développé en Australie par la société Enviromission. La cheminée aurait 990 mètres de hauteur, 70 mètres de diamètre. L’air chauffé au niveau de ce collecteur sera transféré à l’intérieur de la tour où il actionnera des turbines connectées à des générateurs produisant de l’électricité. La centrale fournirait 200 mégawatts de puissance électrique, de quoi approvisionner en électricité environ 200 000 logements.
La tour solaire, sera une centrale à énergie renouvelable, construite de manière à canaliser l’air chauffé par le soleil afin d’actionner des turbines pour produire de l’électricité. Elle s’élancera au centre d’une structure en verre d’une superficie de 350 hectares, agissant comme un collecteur solaire. Il s’agit d’un des projets les plus ambitieux de la planète pour la production d’énergie renouvelable sûre et propre : les centrales solaire existante ou en projet sont plutôt de l’ordre de 10 MW, soit 20 fois moins. L’énergie produite reste largement inférieure à celle d’un réacteur nucléaire moderne (Chooz = 1500 MW par réacteur, soit encore 7 fois plus), mais soutient la comparaison. Le champ-collecteur pourra également être utilisé en tant que serre. Une surface de 250 hectares sera destinée à la culture de fruits et de légumes.

Le coût d’investissement serait d’environ 400 millions d’euros, ce qui implique un coût d’investissement de 2 €/W. Par comparaison, un système photovoltaïque de 2008 coute environ le triple, tandis que la récente centrale solaire thermodynamique PS10 (11 MW) a couté 3,2 €/W, soit 1,6 fois plus. Le kilowatt-heure fourni resterait néanmoins toujours cinq fois plus cher que l’électricité de charbon, qui représente 95% de la production en Australie. Le projet reste donc non rentable au prix actuel des ressources fossiles, poussant les promoteurs du projet à prévoir d’autres sources de revenu annexes : visite touristique, culture sous la serre…

Spécifications du projet

• Une cheminée de 990 m de haut et 70 mètre de diamètre
• Un collecteur de 7 km de diamètre, soit 38,5 km² de verre et de plastique.
• Température de l’air chauffé dans la cheminée : 70 °C.
• Vitesse de l’air dans la cheminée : 15 m/s (54 km/h).
• 32 turbines.
• Puissance produite : 200 mégawatts .

Ce projet peut paraître incroyable mais ses concepteurs le disent réaliste. Les études de faisabilité par le bureau d’ingénieurs allemand SBP, basée à Stuttgart, arrivent à leur terme. Cette tour solaire serait donc construite par l’entreprise EnviroMission dans le désert de Nouvelle-Galles du Sud, dans le comté de Wentsworth en Australie. Si le financement est trouvé, sa construction devrait commencer avant 2010.

Aux dernières nouvelles, EnviroMission se lance dans le développement d’une première version plus petite et moins coûteuse (50 MW) avec une cheminée en béton précontraint haute résistance. On s’inquiète tout de même de la lenteur du projet au vu des sommes mises en jeu et des investissements déjà réunis.

Le projet espagnol

Un autre projet de tour solaire, prévu pour arriver à échéance avant 2010, si le financement est trouvé, est actuellement développé en Espagne dans la localité de Fuente el Fresno, un village de la Province de Ciudad Real. Les travaux devraient être menés en collaboration avec les entreprises espagnoles Campo 3 et Imasa, et la compagnie allemande Schlaich Bergermann. Cette tour de 750 mètres de hauteur serait dès lors la plus haute en Europe.

Spécifications du projet

• Une cheminée de 750 m de haut.
• Un collecteur de 3 km de diamètre, couvrant 350 hectares, dont 250 hectares pourraient être utilisés pour la culture de légumes sous serre (tomates).
• Vitesse de l’air dans la cheminée : 43 km/h.
• Puissance de l’installation : 40 mégawatts, soit la demande en électricité d’environ 120 000 personnes.
• Coût du projet : 240 millions d’euros, que les partenaires espéraient réunir en 2007.

Comme tous les autres, ce projet produit un kWh beaucoup trop cher pour rendre le projet rentable sans source de revenus annexes : en l’occurrence, l’installation d’équipements de télécommunication et de surveillance contre les incendies, et le tourisme.