Photovoltaïque basse concentration : une solution d'avenir ? (diaporama)

 

Une histoire d'entrepreneurs et d'ingénieurs motivés, décidés à pousser une technologie à laquelle ils croient : le photovoltaïque basse concentration (rayons solaires focalisés). Il s'agit en fait tout simplement de concentrer, de 5 à 100 les rayons solaires à l'aide de miroirs concaves afin d'augmenter l'intensité lumineuse et obtenir ainsi un haut rendement énergétique. Une solution élégante qui permet de réduire la surface des installations solaires et donc la quantité de capteurs d'un facteur 10. Ainsi, malgré l'élévation de la température, les cellules spécifiques conservent un rendement élevé, d'environ 19 %, quand les cellules photovoltaïques standards voient leur rendement s'effondrer de 1 ou 2 % par degré supplémentaire. Les cellules en silicium monocristallin utilisées par AxioSun sont optimisées mais restent proches technologiquement des capteurs classiques. D'où des procédés et des coûts de production équivalents. L'installation basse consommation est donc beaucoup plus simple à mettre en œuvre qu'une centrale haute concentration (qui focalise les rayons de 700 à 1.200 fois) dont les centrales sont généralement d'une puissance supérieure à 10 MW, ou que les centrales solaires thermodynamiques, dont les installations sont dimensionnées pour fournir plus de 50 MW.

 

Une installation simple
La solution développée par AxioSun présente d'autres avantages : l'assemblage de la structure mobile est aisé et l'installation est évolutive. Un simple échange de la barrette de capteurs solaires placée au milieu des miroirs paraboliques en aluminium permettra de bénéficier des dernières améliorations en termes de rendement (prochainement 25 %). Une première installation, de petites dimensions, a été réalisée sur la commune de Saint-Cannat, près du siège aixois d'AxioSun : une dizaine de mètres de largeur sur deux de profondeur, trois rangées de miroirs paraboliques, le tout sur une structure, actionnée par vérin, orientée longitudinalement Nord-Sud et bénéficiant d'un débattement latéral de 70° sur l'axe Est-Ouest. Les miroirs et panneaux solaires suivent ainsi le Soleil pendant toute la durée du jour, la position étant rectifiée toute les deux minutes. Le résultat : la fourniture de 3,5 kW d'électricité à la toute nouvelle station d'épuration communale. Et ce n'est qu'un début : une unité de démonstration de 15 kW fonctionne à Cadarache, tandis qu'une centrale de 12 kW sera installée au début de 2012 à Marrakech (Maroc), en partenariat avec Schneider Electric et Veolia Environnement. Deux autres projets de 100 kW devraient voir le jour dans ce même pays, notamment pour alimenter une usine agro-alimentaire. Et la société a répondu à l'appel d'offres français avec deux autres opérations de centrales basse concentration de 200 kW. « Une montée en puissance progressive et raisonnée, afin de bien maîtriser toutes les étapes », souligne Ludovic Deblois, le président de SunPartner, maison mère d'AxioSun.

 

Un nécessaire fort ensoleillement
Mais il existe un inconvénient majeur à la technologie de basse concentration. Elle tire tout son avantage d'un fort ensoleillement et de rayons de soleil directs. La présence de nébulosités, qui rendent diffus le rayonnement, empêche un fonctionnement optimal. L'usage de telles installations sera donc réservé à certaines zones géographiques : Andalousie, Afrique du Nord, Afrique du Sud, péninsule Arabique, Australie, Chili. La société espère à la fois répondre à des appels d'offres publics d'envergure (avec des partenaires grands comptes) et à des offres privées de dimensions plus modestes avec l'aide de partenaires locaux. « La fabrication du module peut être locale, à moindre coût, ce qui en fait une solution particulièrement adaptée pour des installations industrielles de pays en voie de développement dont les infrastructures énergétiques sont parfois défaillantes : Mauritanie, Namibie… », indique Ludovic Deblois. Frank Edmé, directeur R&D AxioSun, souligne : « L'intégration à des bâtiments sera facilitée dans ces régions du globe où les toitures sont généralement plates ». La solution basse concentration aura donc un bel avenir à l'exportation. D'ailleurs la société envisagerait l'ouverture de filiales au Maghreb. « Notre objectif est d'avoir 100 MW installés d'ici à 2016. Voire 200 MW », déclare confiant, le président de SunPartner. La société, en plein essor, prévoit d'ailleurs de recruter 20 personnes, dont 10 pour assurer le développement d'AxioSun.