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A breakthrough concrete mega tank for thermal fluids storage over 500ºC in thermal solar energy generation

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Un réservoir de stockage innovant qui pourrait stimuler l’adoption de l’énergie solaire thermique

L’énergie solaire concentrée (CSP) est l’une des technologies les plus prometteuses en termes d’exploitation et de stockage de l’énergie du soleil, mais c’est aussi l’une des plus complexes. Le projet TANKRETE a trouvé une solution pour réduire les coûts de construction et d’exploitation des centrales à énergie solaire concentrée.

Énergie

La CSP utilise une configuration en miroir pour concentrer l’énergie lumineuse sur un récepteur et la convertir en chaleur, qui est ensuite employée dans des processus industriels ou pour entraîner des turbines. Contrairement à d’autres sources renouvelables comme l’énergie éolienne, dans la mesure où peuvent lui être associés des systèmes de stockage de l’énergie thermique, elle est susceptible de produire de l’électricité à la demande. Toutefois, le coût actuellement élevé de l’électricité produite par l’énergie solaire thermique est un obstacle majeur à l’adoption plus large de ces technologies. Le projet européen TANKRETE s’est attaqué à ce problème en réalisant une étude de faisabilité pour un réservoir innovant de stockage de l’énergie solaire thermique à la fois 20 % moins cher que ses homologues actuellement commercialisés et plus durable. «TANKRETE contribuera à la réduction des coûts de construction, d’exploitation et de gestion, tout en augmentant l’efficacité de la production de CSP», déclare David Ramirez Bertelli, directeur technique de la société d’ingénierie espagnole Increscendo, qui a dirigé le projet. «Il aura un effet positif sur la décarbonation du système énergétique de l’UE et contribuera à un approvisionnement en énergie plus propre, sûr et abordable, en ligne avec les propositions du pacte vert pour l’Europe.» Les réservoirs en acier actuels contenant les sels fondus utilisés dans les usines de CSP sont coûteux et, même s’ils sont conçus pour durer 25 ans, ils sont souvent peu fiables dans la mesure où leurs plaques d’acier et leurs cordons de soudure tendent à se corroder et des fissures peuvent apparaitre à haute température. De plus, leurs fondations en argile se tassent avec le temps, laissant les sels fondus s’échapper. «Les premières usines en fonctionnement commencent à connaître des problèmes structurels, provoquant des arrêts qui peuvent durer près d’un an», explique M. Ramirez.

Des réservoirs polyvalents

Les nouveaux réservoirs de sel fondu de TANKRETE adoptent une forme cylindrique ou prismatique avec un système de fondation isolant en bétons thermiques brevetés. Des vides d’air sont intégrés dans ces fondations afin de limiter les pertes d’énergie. Leur épaisseur et leur rigidité permettent plus de stabilité et ralentissent la corrosion, explique encore M. Ramirez. Cette conception a suscité l’intérêt de grands acteurs du secteur de l’énergie comme les sociétés chinoises Supcon et Power China, la société danoise Aalborg, et les sociétés espagnoles Acciona et Abengoa. M. Ramirez a été invité à présenter ces réservoirs à l’occasion de la conférence CSP Focus Innovation qui s’est tenue en octobre. Increscendo a fait une offre pour installer ses cuves dans différents projets CSP en Chine et en Arabie Saoudite. Elles pourraient par ailleurs être utilisées en dehors du secteur CSP, dans toute usine utilisant des procédés thermodynamiques à haute température, et dans des infrastructures de toute taille, aériennes ou enterrées, déjà en service ou non. «Avec nos “unités”, il est possible de stocker l’énergie thermique pour l’utiliser dans d’autres processus», explique M. Ramirez. «Cette énergie pourrait être une “énergie perdue” générée par l’usine et provenant de cheminées ou de fours, par exemple.» En partie grâce à l’intérêt commercial suscité par le projet, Increscendo estime que son chiffre d’affaires pourrait passer de 0,4 million d’euros en 2018 à près de 131 millions d’euros en 2026, et son personnel de 3 à 20 personnes. «Le projet TANKRETE a représenté pour nous une chance unique de commencer à tirer parti de l’investissement dont nous avions besoin et que les marchés ne nous ont pas apporté», conclut M. Ramirez.

Mots‑clés

TANKRETE, énergie solaire concentrée, énergie, usines CSP, systèmes de stockage de l’énergie thermique, réservoirs de sel fondu, bétons thermiques

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