Solar Energy Generating Systems

Solar Energy Generating Systems (SEGS) est une centrale solaire thermodynamique à miroirs cylindro-paraboliques située en Californie, aux États-Unis. Elle était à sa mise en service la plus grande installation de production d'énergie solaire au monde. Elle se compose de neuf centrales solaires dans le désert de Mojave, où l'ensoleillement est l'un des meilleurs disponibles aux États-Unis. SEGS I-II (44 MW) sont situées à Daggett, SEGS III-VII (150 MW) sont installées à Kramer Junction et SEGS VIII-IX (160 MW) sont à Harper Lake. NextEra Energy Resources exploite et détient en partie les usines situées à Kramer Junction et Lake Harper. Description Les usines ont une puissance installée de 354 MW, ce qui en faisait la plus grande installation solaire au monde, tous types confondus, jusqu'en 2005 au moins. Elle a depuis été dépassée notamment par la centrale solaire d'Ivanpah, également située aux États-Unis. La puissance moyenne brute produite pour l'ensemble des neuf usines du SEGS est d'environ 75 MWe, soit un facteur de charge de 21 %. En outre, les turbines peuvent être utilisées la nuit pour brûler du gaz naturel. Selon Nextera, SEGS peut alimenter 232 500 foyers et évite l'émission de 3 800 t de pollution par an, qui aurait été produite si l'électricité était fournie par des combustibles fossiles, tel que le pétrole. Les installations sont constituées d'un total de 936 384 miroirs et couvrent plus de 6,5 km2. Alignés, les miroirs paraboliques s'étendraient sur 370 km. Principe de fonctionnement L'installation utilise la technologie solaire thermique via des miroirs cylindro-paraboliques, avec en complément du gaz naturel, pour produire de l'électricité. L'électricité est produite à 90 % grâce à la lumière du soleil. Le gaz naturel est utilisé uniquement lorsque le rayonnement solaire est insuffisant pour répondre à la demande de Southern California Edison, le distributeur d'électricité dans le sud de la Californie. Miroirs Les miroirs cylindro-paraboliques (miroirs creux) sont en forme de demi-tube. Le soleil brille sur les panneaux en verre, qui réfléchissent 94 % de la lumière incidente, à la différence des miroirs classiques, qui n'ont que 70 % de réflectivité. Les miroirs suivent automatiquement le soleil toute la journée. La principale cause de bris des miroirs est le vent : 3 000, en moyenne, sont remplacés chaque année. Les opérateurs peuvent faire pivoter les miroirs pour les protéger pendant les tempêtes de vent intense. Un système automatique de lavage est utilisé pour en nettoyer périodiquement la partie réfléchissante. Transfert de chaleur La lumière du soleil est réfléchie sur les miroirs et est dirigée vers un tube central rempli d'huile synthétique, fluide primaire qui s'échauffe à plus de 400 °C. La lumière réfléchie focalisée sur le tube central est de 70 à 80 fois plus intense que la lumière du soleil ordinaire. Le fluide caloporteur transfère sa chaleur à l'eau d'un circuit secondaire, qui bout et entraîne une turbine à vapeur à cycle de Rankine, ce qui génère de l'électricité. L'huile synthétique permet de transporter la chaleur à haute température sans s'évaporer, contrairement à l'eau qui ferait alors augmenter la pression dans le tube. Emplacements Les centrales SEGS ont été construites par Luz Industries et mises en service entre 1984 et 1991. Kramer Junction emploie environ 95 personnes et 45 personnes travaillent à Harper Lake. La centrale peut également utiliser le gaz naturel Harper Lake SEGS VIII et SEGS IX, situés à 35° 01′ 54″ N, 117° 20′ 53″ O, étaient jusqu'au début des années 2010 les plus grandes centrales solaires individuellement et collectivement au monde; elles sont maintenant dépassées par exemple par la centrale solaire d'Ivanpah. Elles sont les dernières, les plus grandes et les plus avancées des neuf unités du SEGS. Elles ont été conçues pour faire des économies d'échelle. SEGS VIII et IX ont fonctionné de façon continue et ont été un succès commercial depuis le début. Kramer Junction Cet emplacement (35° 00′ 51″ N, 117° 33′ 32″ O) reçoit en moyenne 340 jours de soleil par an, ce qui en fait un endroit idéal pour la production d'électricité solaire. L'ensoleillement direct normal moyen est de 7,44 kWh/m²/jour (310 W/m²), l'un des meilleurs des États-Unis. Daggett SEGS I et II sont situées à 34° 51′ 47″ N, 116° 49′ 37″ O. Accidents et incidents En février 1999, un réservoir de stockage de 3 400 m3 de therminol a explosé à la centrale solaire SEGS II (Daggett), projetant des flammes et de la fumée dans le ciel. Les autorités ont essayé de protéger des flammes deux cuves adjacentes qui contenaient de l'acide sulfurique et de l'hydroxyde de sodium. Une zone de 1,3 km2 a été évacuée. Notes et références (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Solar Energy Generating Systems » (voir la liste des auteurs). Voir aussi Articles connexes Liste des centrales solaires thermodynamiques Miroir cylindro-parabolique Centrale solaire Énergie solaire thermique Liens externes (en) Ten facts about solar thermal power Portail des énergies renouvelables Portail de la Californie