Le solaire thermique à concentration : une source d’électricité renouvelable et disponible en fonction des besoins
- Le solaire thermique à concentration (CSP), avec sa capacité de stockage de l’énergie relativement bon marché, peut permettre à certains pays de fournir une électricité propre et fiable à ceux qui en ont le plus besoin, tout en réduisant leur dépendance aux combustibles fossiles et en luttant contre le changement climatique.
- Une expérience qui s’enrichit rapidement, des risques à la baisse, une concurrence accrue et des avancées technologiques : tous ces facteurs contribuent à rendre les prix du CSP toujours plus compétitifs par rapport à d’autres sources d’énergie. En 2017, les tarifs sont tombés sous la barre des 10 cents dans plusieurs appels d’offres.
L’année dernière, son diplôme universitaire tout juste en poche, Hajar Abjeg a décidé de quitter Agadir, sa ville natale, pour s’installer à Ouarzazate. Pourquoi abandonner une ville dynamique sur la côte Ouest du Maroc pour aller vivre aux portes du désert ? Parce que c’est là qu’est l’avenir, confie la jeune ingénieure : à la périphérie de la ville, là où s’étend l’immense complexe solaire de Noor.
« Je trouve formidable que l’on puisse utiliser une ressource ordinaire pour produire une énergie dont on a absolument besoin », explique Hajar Abjeg. « Plus on expérimentera ce type de centrales, plus on optimisera leur efficacité, et moins l’on sera tributaire des sources d’énergie traditionnelles comme les combustibles fossiles. Les retombées à long terme sont phénoménales. »
L’optimisme de la jeune femme est largement partagé.
De nombreux pays ont misé sur l’énergie solaire thermique à concentration ou thermodynamique, également connue sous l’acronyme CSP (pour concentrating solar power). En particulier dans la région du Moyen-Orient et de l’Afrique du Nord et en Amérique latine, où les conditions exceptionnelles d’ensoleillement toute l’année et les vastes superficies de terrains disponibles en font une option attractive, au détriment des sources d’énergie traditionnelles comme le charbon et le pétrole.
Avec la technologie CSP, le stockage de l’énergie se fait sous forme de chaleur, ce qui permet d’avoir des capacités de stockage supérieures à celles des batteries et de répondre à tout moment à la demande d’électricité. Une centrale CSP peut stocker la chaleur obtenue par concentration du rayonnement solaire dans de grandes cuves remplies de sels fondus. Cette chaleur peut être stockée pendant plusieurs heures ou plusieurs jours, et être transformée en électricité quand le temps est nuageux ou lors des pics de consommation, soit en général à la tombée de la nuit dans les pays du Moyen-Orient et d’Afrique du Nord. Cette souplesse permet aux compagnies d’électricité de réguler la production électrique et d’intégrer plus facilement dans leur mix énergétique d’autres sources d’énergie renouvelable au rendement variable, à savoir le photovoltaïque et l’éolien.
Le solaire à concentration représentait en 2017 une puissance mondiale installée de 5,1 GW. Selon l’Agence internationale de l’énergie, ce chiffre devrait atteindre 10 GW en 2022, sachant que la quasi-totalité des nouvelles capacités intégreront une solution de stockage. Vingt-trois pays dans le monde développent actuellement des projets de CSP(a). Si les plus grandes centrales en service sont situées aux États-Unis et en Espagne, de nombreux pays possèdent des installations en activité ou en cours de construction : Émirats arabes unis, Égypte, Israël, Inde, Chine, Afrique du Sud, Chili, Mexique, Australie, Koweït et Arabie saoudite.
Au Maroc, le projet de Noor Ouarzazate, premier complexe d’énergie solaire à grande échelle du pays, devrait produire à terme plus de 500 mégawatts (MW), ce qui permettra d’alimenter en électricité un million de Marocains et d’atteindre l’objectif que s’est fixé le Royaume à l’horizon 2020 : porter la part des énergies renouvelables dans la production électrique à 42 %.
Le coût de l’investissement, d’abord : la construction d’une centrale CSP est coûteuse et plus chronophage que celle d’un parc éolien ou d’un complexe photovoltaïque. Alors que les pays en développement ont en général du mal à financer des infrastructures à forte intensité de capital, il peut être particulièrement difficile d’attirer des investissements dans une technologie relativement jeune comme le CSP. Dans ces conditions, le rôle de la Banque mondiale et d’autres institutions financières internationales a été déterminant pour la réussite de nombreux projets puisqu’il a permis de fournir les financements concessionnels nécessaires pour attirer les investissements privés, promouvoir la compétitivité de ce marché et faire encore baisser les prix.
Les prix du CSP constituent encore une barrière au déploiement de cette filière, en particulier par rapport au photovoltaïque. Ils connaissent toutefois une baisse remarquable : en 2017, les tarifs sont tombés à 6 cents le kilowatt heure en Australie et à 7,3 cents à Dubaï. En outre, le véritable concurrent de la technologie CSP et de sa capacité de stockage thermique est le photovoltaïque avec batteries, dont le prix, même s’il est également en baisse, demeure relativement élevé. Une installation photovoltaïque, si elle n’est pas couplée à une solution de stockage, n’est pas en mesure de fournir de l’électricité au moment où les besoins sont les plus importants : c’est là que réside le grand avantage du CSP. Contrairement au photovoltaïque, cette technologie garantit une production régulière, y compris la nuit.
À terme, le photovoltaïque avec stockage de l’électricité devrait donc devenir la principale technologie concurrente de l’énergie solaire thermodynamique. Mais, en attendant, celle-ci pourrait occuper une place importante dans le mix énergétique des pays dotés d’un ensoleillement abondant et de terres inexploitées, avec à la clé une plus grande sécurité énergétique, une meilleure stabilité du réseau électrique et une réduction des émissions dues aux combustibles fossiles.
Au Maroc, le CSP devrait permettre de réduire la dépendance au pétrole à hauteur d’environ 2,5 millions de tonnes et d’éviter 760 000 tonnes d’émissions de carbone par an. À cela s’ajoutent des bienfaits socioéconomiques déjà visibles : le projet de Noor Ouarzazate a encouragé la création de plusieurs start-up et incité des jeunes, notamment parmi la population féminine, à étudier ou travailler dans le secteur des énergies renouvelables.
« La filière CSP est promise à un brillant avenir ! », affirme Hajar Abjeg. « Quand je suis arrivée ici pour la première fois, j’ai été impressionnée par la taille de la centrale et la quantité d’énergie qui peut en sortir. Produire de l’électricité en captant simplement les rayons du soleil, c’est fascinant. »
