En Australie, un projet solaire de 300 MW combine des miroirs mobiles, des modules d’arséniure de gallium et du stockage thermique.

D’après pv magazine international.

La société néerlandaise d’énergie renouvelable Photon Energy prévoit de construire un projet de 300 MW/3,6 GWh solaire plus stockage sur un terrain de 1 200 hectares dont le lieu n’a pas encore été spécifié en Australie.

L’entreprise a déclaré qu’elle travaillait à obtenir les autorisations diverses, dont celles relatives au raccordement au réseau. Elle prévoie d’achever les travaux préparatoires d’ici la fin de 2023.

La centrale s’appuiera sur la technologie de centrale hydroélectrique solaire développée par la société technologique australienne RayGen , qui utilise un concentré de technologie photovoltaïque générant de la chaleur en dérivé. Cette chaleur est captée et utilisée pour le stockage thermique. Le système de stockage électrothermique comprend le stockage d’énergie thermique en puit à base d’eau, les turbines à cycle organique de Rankine (ORC) et les refroidisseurs industriels. 

« Un champ de miroirs qui suivent la course du soleil, appelés héliostats, concentre la lumière du soleil sur un récepteur contenant un réseau de modules PV Ultra », a déclaré un porte-parole de Photon Energy à pv magazine. « Les miroirs sont dotés de moteurs de suivi à deux axes qui sont auto-alimentés par un petit panneau solaire et une batterie. » Les miroirs sont entièrement sans fil et il n’y a aucun câblage sur le terrain. Photon Energy utilise des algorithmes de contrôle sophistiqués avec imagerie optique pour s’assurer que les héliostats restent sur la cible.

Les modules sont réalisés avec les cellules solaires à base d’arséniure de gallium (GaAs) fabriquées par l’ Allemand Azur Espace Solar Power GmbH , un fabricant de cellules solaires à jonctions multiples pour les applications photovoltaïques concentrées spatiales et terrestres. « Mesurant seulement 10 cm x 10 cm, ce module génère environ 2,5 kW d’électricité et 5 kW de chaleur – une énergie équivalente à celle d’un toit de panneaux solaires et d’un toit de panneaux solaires à eau chaude », poursuit le porte-parole. « Le module est presque 2 000 fois plus puissant électriquement qu’un panneau solaire normal, car son efficacité électrique est environ deux fois supérieure à celle d’un panneau solaire standard et sous une concentration solaire presque 1 000 fois supérieure. »

La surface avant du module est recouverte de petites cellules GaAs à jonctions multiples et l’arrière est doté d’un dissipateur thermique qui capte la chaleur en utilisant de l’eau traitée comme liquide de refroidissement. Le module est fabriqué par RayGen à Melbourne, en Australie.

« Notre récepteur actuel compte plus de 400 modules et peut générer plus de 1 MW d’électricité et 2 MW de chaleur », a déclaré Photon Energy. « Notez que l’électricité est générée directement et que la chaleur est capturée en tant que sous-produit du refroidissement des panneaux. » Les tours ont une hauteur de 45 m, soit une échelle similaire à une tour de téléphonie cellulaire. Selon l’entreprise, ceux-ci sont faciles à installer et à reproduire.

En ce qui concerne l’unité de stockage, Photon Energy a indiqué que la turbine à cycle organique de Rankine (ORC) sera fournie par le conglomérat suédois Atlas Copco. « Cette turbine utilise un fluide de travail qui bout à des températures modérées – dans notre cas, le fluide de travail bout à moins de 90 degrés Celsius », a déclaré le porte-parole de l’entreprise. « Le refroidisseur industriel est un refroidisseur industriel standard. »

L’installation comprend deux puits ou réservoirs de stockage thermique à base d’eau isolés. L’un des réservoirs est maintenu à une température de 90 degrés Celsius et l’autre à une température proche de 0 degré Celsius, et la différence de température est utilisée pour produire de l’électricité secondaire à l’aide des turbines ORC.

Le LCOE du projet est estimé à moins de 0,072 USD/kWh. « Le LCOE spécifique de la technologie dépend de l’application, de l’emplacement et d’autres facteurs », a souligné le porte-parole. « Nous démontrons des rendements de projet économiques meilleurs que ceux de l’hydroélectricité par pompage – sur un marché où les projets uniquement solaires et solaires+batteries sont de plus en plus contestés. »

L’approche envisagée se rapproche de celle du stockage de l’énergie thermique en fosse, une technique généralement utilisée pour le marché de l’énergie de quartier en Europe du Nord. Avec cette technologie, l’eau chaude est stockée dans des fosses isolées pendant l’été et, en hiver, l’eau chauffée circule dans le quartier pour chauffer les bâtiments résidentiels et commerciaux.

RayGen exploite cette technologie depuis plus de six ans dans le cadre d’un projet pilote de 1 MW à Newbridge, dans l’État de Victoria, et construit actuellement 4 MW de production solaire photovoltaïque et 3 MW/50 MWh (équivalent à 17 heures) de capacité de stockage répartissable à Carwarp, dans le nord-ouest de l’État.

La centrale de Carwarp devrait être achevée à la mi-2022 et RayGen pense qu’elle sera en mesure de satisfaire à l’objectif élargi de la déclaration sur les technologies à faibles émissions, à savoir fournir des énergies renouvelables garanties pour moins de 100 $/MWh.