Gregoire's CleanTech Blog

Le Sahara future réserve d'électricité solaire de l'Allemagne ?

Dans 15 ans, l'Allemagne pourrait importer du courant électrique produit dans le désert d'Afrique du Nord à partir d'énergie solaire thermique.

'Techniquement, cela ne constitue pas de problème', estime Hans Müller-Steinhagen, directeur de l'institut de thermodynamique technique du centre aérospatial allemande DLR. Même si comparée aux combustibles fossiles, cette électricité du désert est aujourd'hui trop chère à produire, l'expert pense 'qu'il ne nous restera pas d'autre choix si nous voulons réaliser nos objectifs climatiques et tenir compte du caractère fini des ressources fossiles'.

A partir de 2020, l'électricité solaire pourrait même devenir l'option énergétique la plus abordable. D'ici 2050, les importations en provenance d'Afrique du Nord pourraient couvrir environ 15% de la demande nationale allemande en électricité. Particulièrement sûre et disponible, cette ressource renouvelable apporterait une excellente contribution au mix énergétique global.
'Théoriquement, un millième de la superficie des déserts suffirait à couvrir la demande mondiale en électricité', indique le professeur.

De nouvelles infrastructures haute tension seront nécessaires pour relier l'Europe aux zones ensoleillées d'Afrique longues de 4000km. Si la technologie actuelle propose des lignes à courant continu de 600kV, la prochaine génération passera à 800kV et sera caractérisée par une réduction des pertes et des coûts.

'En premier lieu, il faut construire en Afrique des centrales solaires thermiques', installations qui concentrent les rayons du soleil sur un grand miroir parabolique afin de produire de la vapeur d'une température de 400 degrés Celsius et sous une pression de 50 à 100 bars. Une turbine traditionnelle convertit ensuite cette chaleur en électricité. Un autre avantage de cette technologie : la chaleur se stocke beaucoup plus aisément que l'électricité.

Une seule question : qui est-ce qui va payer ?

Le Portugal inaugure l'une des plus grandes centrales photovoltaïques

Le Portugal a inauguré mercredi l’une des plus grandes centrales photovoltaïques du monde, d’une capacité de 11 mégawatts dans le district de Serpa, au coeur de l’Alentejo (sud), qui permettra de subvenir aux besoins énergétiques de plus de 8.000 foyers.

52.000 panneaux solaires déployés sur près de 60 hectares au coeur de l’Alentejo, l’une des régions les plus ensoleillées d’ Europe à environ 200 kilomètres de Lisbonne , la centrale de Serpa produit déjà de l’ électricité depuis le début de l’ année de manière expérimentale.

Si la centrale de Serpa n’est plus la plus grande au monde en matière de capacité de production, dépassée il y a quelques mois par une unité allemande, elle est la plus productive grâce à la forte radiation solaire de l’Alentejo, selon les promoteurs de ce projet .

La centrale de Serpa, à quelque centaines de mètres du village traditionnel de Brinches avec ses maisons blanchies à la chaux, devait être la plus grande structure photovoltaïque au monde, en matière de capacité de production, mais a fini par être dépassée, il y a quelques mois, par une unité allemande (12 mégawatts), selon GE Energy, propriétaire du parc.

Dans quelques mois, ce record devrait encore être battu, au Portugal cette fois. Une autre méga centrale solaire, un projet de l'espagnol BP Solar et la société portugaise Amper central Solar, est prévue à Moura, un district voisin de Serpa.

Ce parc, qui accueillera 350.000 modules solaires sur 114 hectares avec une capacité de production de 62 mégawatts, de quoi couvrir les besoins de près de 21.000 foyers, a déjà été qualifié par le gouvernement de projet d'utilité publique.

D'autres districts de l'Alentejo, comme Mertola et Almodovar, travaillent sur des projets similaires. En matière d'énergie solaire, le gouvernement portugais, qui soutient ces projets par le biais de subventions directes et indirectes, s'est fixé comme objectif d'avoir une capacité installée de 150 mégawatts en 2010, contre à peine 13,3 MW en 2007.

Mais, l'énergie solaire, qui arrive loin derrière d'autres sources d'énergies renouvelables, exploitées actuellement au Portugal comme l'hydraulique (4800 MW), les éoliennes (1693 MW) ou la biomasse (381 MW), n'est qu'un exemple parmi de nombreuses initiatives destinées à réduire la dépendance du pays vis-à-vis du pétrole et les émissions de gaz à effet de serre.

Le gouvernement portugais souhaite même donner l'exemple en se plaçant parmi les bons élèves de l'Union européenne. Le Portugal veut avoir en 2020, 45% de son énergie produite à partir d'énergies renouvelables, contre un objectif de 20% pour l'Union européenne. 'Nous sommes l'un des trois pays de l'Union européenne à avoir les objectifs les plus ambitieux' en matière d'énergies renouvelables, a assuré Manuel Pinho, ministre de l'Economie.

Par ailleurs, l'électricien Energias de Portugal est devenu mardi le troisième groupe mondial en matière de production d'énergies renouvelables, a indiqué le ministre portugais. EDP a annoncé avoir signé un accord pour racheter à Goldman Sachs la société de production d'énergie d'origine éolienne américaine Horizon Wind Energy LLC, dans le cadre d'une transaction qui la valorise à 2,15 milliards de dollars.

Le groupe Conergy AG triple sa capacité de stockage

Le Groupe Conergy indique dans un communiqué de presse qu'il va prochainement construire son nouveau Centre Logistique Européen à Zweibrücken (Rhénanie-Palatinat).

D’une hauteur de 12 mètres, le bâtiment sera équipé de 15 rampes de chargement avec une capacité de stockage de 25 000 m et 3000 m de bureaux. Soit le triple de sa capacité de stockage actuelle.

Cet investissement va permettre au groupe Conergy de répondre à une forte demande en termes d'approvisionnements et de Service Clients. L’ouverture du dépôt de Zweibrücken est prévue pour le troisième trimestre 2007. Une architecture et un design moderne ont été pensé pour ce nouveau fer de lance du groupe. (voir ci-dessous)

(crédit : Conergy)

Leader dans le domaine de l'énergie solaire en Europe, Conergy a réalisé un chiffre d'affaire 2006 de plus de 800 millions d'Euros.

La plus grosse fabrique de cellules solaires aux USA

Lundi, l'allemand SolarWord a annoncé dans un communiqué de presse, avoir l'intention de planifier la construction d'une usine de panneaux solaires aux Etats-Unis.

Ce projet de l'ordre de 300 millions d'euros, permettra à sa ville d'adoption d'Hillsboro dans l'Oregon de 'briller' car dès cet été, la future usine deviendra la plus importante de cet acabit jamais construite sur le territoire américain.

La capacité initiale sera de 100 mégawatts, et passera d'ici 2009 à 500 mégawatts. SolarWord bénéficiera d'une aide d'un programme américain de lutte contre le réchauffement climatique.

Rappelons que SolarWorld a racheté pour 30 millions d'euros une usine de fabrication de tranches de silicium au groupe japonais Komatsu . SolarWorld y injectera jusqu'à 300 millions d'euros jusqu'en 2009, afin de produire des tranches de silicium et des cellules solaires utilisées dans des installations électriques photovoltaïques.

La 3e génération de cellules solaires inorganiques

Des chercheurs de l'Université Friedrich-Schiller de Jena viennent d'entamer un projet de recherche visant à développer des cellules photovoltaïques de 3ème génération.

L'équipe du professeur Wolfgang Witthuhn mise sur le potentiel des cellules à couches minces, qui devraient remplacer les techniques actuelles à base de silicium.

Dans le cadre de ce projet, les physiciens de l'institut de Jena utilisent des matériaux contenant des éléments chalcogènes, comme le composé cuivre-indium-sulfure (CIS). En effet, 'physiquement, le silicium n'est pas bien adapté pour les cellules photovoltaïques', indique M. Witthuhn.

Le silicium n'est qu'un semi-conducteur à gap indirect, c'est-à-dire un matériau pour lequel l'absorption de lumière est interdite au niveau du gap (ou bande interdite) : la transition nécessite l'intervention d'un phonon, processus nettement moins rapide. La faible probabilité d'occurrence de ce processus nécessite que la lumière accomplisse un long parcours dans la maille de silicium. Dans l'état actuel des possibilités techniques, cela signifie que les couches de silicium doivent être relativement épaisses, de l'ordre de quelques micromètres.

Les experts de Jena ont donc opté pour la voie des semi-conducteurs directs, comme par exemple le CIS, dont la meilleure capacité d'absorption photonique rend possible leur utilisation sous forme de couches près de 100 fois plus fines, sans nécessairement devoir recourir à des matériaux d'une grande pureté.

Pour améliorer le rendement de ces cellules inorganiques en couches minces (d'un facteur 2 voire 3), les chercheurs souhaitent les coupler en série. De telles 'cellules tandem' existent déjà mais leur coût est rédhibitoire. M. Witthuhn souhaite rendre ces cellules de 3ème génération transparentes, ce qui permettrait d'en recouvrir des façades entières. Il admet qu' 'il ne s'agit encore que d'un rêve', mais un rêve au potentiel économique considérable.

Le projet de recherche, prévu pour 2 ans, est financé à hauteur d'un demi million d'euros par le Ministère de la recherche du Land de Thuringe. Un autre projet sur le même thème est en préparation, en collaboration avec l'université technique de Ilmenau.

Source : BE Allemagne

Georgia Tech Institute develops solar cells that work all day

Solar cells generally crank out the most power at noon, when the sun is at its highest point and can strike the cell at a 90-degree angle. Before and after noon, efficiencies drop off. But researchers Georgia Tech Research Institute have come up with a prototype that does the opposite. Their solar cell, whose surface consists of hundreds of thousands of 100-micrometer-high towers, catches light at many angles and actually works best in the morning and afternoon.

"It may be intuitive: when the light goes straight down, the only interaction is with the tops of towers and the 'streets' below," says Jud Ready, senior research engineer at the institute's Electro-Optical Systems Laboratory. "But at an angle, the light has an opportunity to reflect off the sides of the towers." When the sun is at a 90-degree angle, the prototype delivers only 3.5 percent efficiency. But it delivers better efficiencies at many other angles and is actually at its peak efficiency--7 percent--when light comes in at a 45-degree angle. That means the device operates at relatively high efficiencies during much of the day and has two efficiency peaks: one before noon, and one after noon.

While those efficiencies are too low for commercialization, Ready is working on optimizing the size and spacing of his towers as well as their chemical composition. As a first application, his sights are set on powering spacecraft and satellites, which could benefit from solar cells that don't require a mechanical means of moving the orientation of the cell to keep it facing the sun. "Anytime you have anything mechanical, it breaks," says Ready. "In space, that is fabulously difficult to try and repair."

Construction of the towers begins with a foundation of silicon wafers coated with a patterned layer of iron. The iron-coated areas become a seedbed for carbon nanotubes, which are grown using standard chemical vapor deposition; the carbon--separated from hydrocarbon gases in a furnace--assembles into nanotubes on the iron areas. The finished towers, each made of arrays of nanotubes, are 100 micrometers tall, 40 micrometers wide, and 10 micrometers apart.

Once the carbon-nanotube towers are complete, they are coated with cadmium-telluride and cadmium-sulfide semiconductors, which do the work of electron generation. Finally, a thin coating of indium tin oxide is deposited to serve as an electrode. In the finished cells, as with some other nanosolar approaches, the nanotubes serve both as a scaffold for the photovoltaic material and also as a conductor to help move electrons to the electrodes. (See "Cheap Nano Solar Cells.") In Ready's technology, each square centimeter of the finished solar cell contains 40,000 towers, and each tower consists of millions of vertically aligned carbon nanotubes.

Ready says that over the next two years, he will scale up the prototypes and test them to ensure that they can survive a rocket launch and the harsh environment of space. He is also trying to make the technology work with semiconductors other than cadmium telluride, which is considered too toxic for widespread commercial use. If all goes well, some version of the technology could be commercialized in five to ten years, Ready says.

La plus grande centrale photovoltaïque du monde...

... sera prochainement construite à l'est de Leipzig (Allemagne) !

La fin des travaux est prévu pour 2009. Cette centrale alors capable de produire 40MW (précédent record : celle de Arnstein avec 12 MW).
Les chiffres sont impressionants : surface au sol équivalente à celle de 200 terrains de foot, 550.000 modules à couches minces , 130 millions d'euros d'investissement, 25.000 tonnes d'émission de CO2 évitées.
Le prix du KW'sera aussi le plus bas du marché, entre 20 et 40%'en dessous du prix'habituel.'

Plus de 50.000 emplois ont été créés en Allemagne dans le domaine du'photovoltaïque !

Pour en savoir plus : communiqué de presse de Juwi Solar

(Via LES ENERGIES RENOUVELABLES.)

Le Portugal lance une centrale lectrosolaire de 11 MW

Apres huit mois de constructions et d'essais, GE Energy Financial Services, PowerLight, et Catavento ont inaugur hier la centrale lectrosolaire de 11 mgawatts de Serpa, l'une des plus grandes installations d'nergie solaire du monde.

La construction du projet Serpa a commen en juin 2006 et s'est achev comme prvu en janvier 2007. La centrale consiste en un systme photovoltaque mont mme le sol qui utilise la technologie de cellules solaires en silicone pour convertir les rayons du soleil directement en nergie. La centrale incorpore des modules photovoltaques de SunPower, Sanyo, Sharp et Suntech.

Un investissement de plus de 60 millions d'euros aura t ncessaire pour sa bonne mise en oeuvre. Et c'est GE Energy qui en est le propritaire ...

La centrale est situe dans une des rgions les plus ensoleilles d'Europe, dans la ville de Serpa 200 kilomtres au sud-est de Lisbonne et couvre 60 hectares, soit l'quivalent de plus de 80 terrains de football !

Les 52 000 modules photovoltaques ont commenc gnrer assez d'lectricit pour 8 000 foyers. Par ailleurs, ce projet devrait conomiser plus de 30 000 tonnes d'missions de gaz effet de serre par rapport une gnration quivalente de combustibles fossiles.

(Via http://www.enerzine.com/backend-breves.php.)

Solar Energy Nanotechnology: Carbon Nanotubes Used to Improve Efficiency

Georgia Tech Research Institute (GTRI) scientists have demonstrated an ability to precisely grow skyscraper like 'towers' composed of carbon nanotubes atop photovoltaic cells to extract more power from the sun.

The nanometer-scale scale towers, which would be coated by the special p-type and n-type semiconductor (p/n) junction materials used to generate electrical current, would increase the surface area available to produce electricity.

Reflections off the towers would provide more opportunity for each photon of sunlight to interact with the p/n junction of the cell. That would increase the power output from PV cells of a given size, or allow cells to be made smaller while producing the same amount of power.

Because their cells will be more efficient, it is believed they can use older and more mature p/n-type material technologies and less costly silicon wafers to hold down costs and rapidly advance the project into commercial products.

Full Azonano Article

(Via ALTERNATIVE ENERGY BLOG - Solar-Energy-Wind-Power.com.)

Record d'efficacité pour une cellule photovoltaique

Le département de l'énergie américain vient de battre un record, en présentant une nouvelle cellule photovoltaïque. Cette cellule dépasse la barre des 40% d'efficacité (rendement). Une bonne nouvelle pour les panneaux solaires.

La plupart des cellules photovoltaïques du marché utilisent directement les rayons du soleil et ne permettent de récupérer que 12 à 18% de l'énergie. En utilisant un concentrateur optique, on peut grandement améliorer les résultats. Le tout est de mettre au point des nouveaux procédés de fabrication.

La technique consiste à créer des cellules multi jonctions. Le but est de capter un plus grand spectre de la lumière. La cellule est constituée de plusieurs couches, chacun spécialisée dans une gamme de fréquences. En utilisant une telle technique, le département à l'énergie américain atteignait les 16% dans les années 1980, puis dépassa les 30% en 1994. Aujourd'hui, la plupart des satellites utilisent pour leurs panneaux solaires ces cellules multi jonctions à 30% de rendement.

La nouvelle cellule présentée a été mise au point par Boeing-Spectrolab, elle a atteint 40,7% de rendement. Cela permet de diviser la surface des panneaux solaires par deux. Mais il faudra attendre un peu pour voir ces cellules débarquer dans votre magasin de bricolage.

(Via Record d'efficacité pour une cellule photovoltaique)