Un générateur d'énergie solaire utilise l'énergie du soleil pour produire de l'électricité. Contrairement à un panneau photoélectrique, qui convertit directement la lumière du soleil en courant électrique, un générateur solaire thermique utilise la chaleur du soleil pour créer de l'électricité. Cette technologie offre de nombreux avantages de la production d'électricité traditionnelle sans les émissions de dioxyde de carbone provenant des centrales électriques au charbon et au gaz naturel.
Production d'électricité
Le cœur de la plupart des centrales électriques est un turbogénérateur. Cet appareil crée un courant lorsqu'il tourne, transformant l'énergie mécanique en énergie électrique. Les parcs éoliens utilisent de grandes pales de ventilateur fixées à des générateurs à turbine pour capter le vent, convertissant l'énergie naturelle de l'air en mouvement en électricité. Les centrales électriques traditionnelles brûlent du charbon pour chauffer l'eau, et une fois que l'eau arrive à ébullition, la vapeur qui en résulte s'écoule dans les tuyaux et fait tourner le turbogénérateur. Les centrales solaires thermiques utilisent une série de miroirs pour collecter et intensifier les rayons du soleil afin de produire la chaleur nécessaire sans les émissions créées par la combustion de carburant.
Collecteurs d'auges
La clé de toute centrale solaire thermique est la série de capteurs solaires utilisés pour chauffer l'eau. En règle générale, les capteurs solaires sont une série de grands miroirs en forme de cuvette disposés en rangées avec une série de tuyaux traversant chaque ligne de capteurs. Les miroirs reflètent l'énergie du soleil de telle manière qu'ils concentrent la chaleur sur les conduites d'eau, surchauffant l'eau à environ 300 degrés Celsius (572 degrés Fahrenheit). L'eau et la vapeur circulent dans les tuyaux jusqu'à la turbine centrale, produisant de l'électricité.
Solaire concentré
Un autre type de centrale solaire utilise une tour centrale pour collecter et chauffer le liquide au lieu de permettre à l'eau de s'écouler à travers un champ de collecteurs en auge. Dans ce système, les miroirs sont en forme de parabole et se concentrent tous sur le même point au lieu que chaque miroir se concentre sur une longueur de tuyau différente. Cela permet à l'endroit ciblé de devenir beaucoup plus chaud, créant plus de vapeur et permettant au système d'entraîner une turbine plus grande pour produire plus d'électricité.
Stockage thermique
Les systèmes de tour centrale permettent également l'utilisation de matériaux alternatifs pour la production d'électricité. Le sel fondu est un mélange de sels conçu pour fondre et s'écouler à des températures extrêmement élevées fournies par les systèmes d'énergie solaire à concentration. Une fois surchauffé, le sel circule dans des tuyaux reliés à un générateur de vapeur traditionnel, réchauffant l'eau et fournissant de la vapeur à la turbine. L'avantage de ce type de système est que le sel fondu retient la chaleur beaucoup plus longtemps que l'eau, gardant le système chaud longtemps après le coucher du soleil. Cela permet à un générateur de sel fondu de continuer à produire de l'électricité la nuit, lorsque la plupart des générateurs solaires traditionnels tombent en veille.