C’est une première en France. Une étude lancée conjointement par l’ADEME, l’ATEE et la DGCIS évalue le potentiel du stockage d’énergies dans le pays à l’horizon 2030.
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Vous le croirez ou non, mais jouer du pop-rock améliorerait considérablement le rendement des cellules solaires, selon une nouvelle étude publiée par des chercheurs de l’Université Queen Mary de Londres et de l’Imperial College London …
Les hautes fréquences et le timbre que l’on retrouve dans ce type de musique provoquent en effet des vibrations qui ont la particularité d’accroître la production d’énergie des cellules solaires… Ces dernières contiennent un réseau de ‘nanotubes‘, conduisant à une augmentation de 40% de l’efficacité des cellules solaires !
Cette étude pourrait avoir des implications significatives dans l’amélioration de la production d’énergie à partir de la lumière du soleil, en particulier dans le développement de nouvelles cellules solaires imprimées à bas coûts.
Les chercheurs ont tout d’abord fait croître des milliards de pics minuscules (nanotubes) en oxyde de zinc, avant de les recouvrir d’un polymère actif, formant au final un dispositif capable de convertir la lumière en électricité. En utilisant les propriétés particulières du matériau d’oxyde de zinc, l’équipe a pu montrer que les niveaux sonores aussi faible que 75 décibels – équivalent à un bruit routier typique ou à une imprimante de bureau – pourraient améliorer sensiblement la performance des cellules solaires.
“Après l’étude de systèmes de conversion des vibrations en électricité, il s’agit ici d’un développement passionnant qui montre un ensemble similaire de propriétés physiques capable également d’améliorer les performances du photovoltaïque“, a déclaré le Dr Steve Dunn, maître de conférences en matériaux nanométriques rattachéà l’Université de Queen Mary.
Les scientifiques avaient déjà montré que l’exercice d’une pression ou d’une contrainte sur les matériaux d’oxyde de zinc pouvaient entraîner des tensions de sortie, connu sous le nom d’effet piézoélectrique. Toutefois, les effets de ces pressions mécaniques sur l’efficacité des cellules solaires n’avaient pas prêter attention.
“Nous pensions que les ondes sonores, qui produisent des fluctuations aléatoires, s’annuleraient (…) et nous n’attendions donc pas de voir un effet global significatif sur la tension générée en sortie“, a déclaré James Durrant, professeur de Photochimie à l’Imperial College de Londres, qui a co-dirigé l’étude.
“La clé pour nous demeure que non seulement, les fluctuations aléatoires du bruit ne s’annulent pas, mais en plus, certaines fréquences du son semblent vraiment amplifier le champ électrique de la cellule solaire – de sorte que l’augmentation de la tension induite reste réellement importante en regard du peu d’énergie sonore que nous y mettons.“
“Nous avons essayé de jouer de la musique au lieu de sonorités plates et ternes. Cela nous a permis d’explorer l’effet de différents timbres. La plus grande différence que nous avons trouvéétait que lorsque nous avons joué de la musique pop plutôt que du classique, nous avons réalisé que nos cellules solaires ‘acoustiques’ répondaient mieux à des sons plus aigus présents dans la musique pop“, a t-il conclu.
Cette découverte pourrait également être utilisée pour alimenter en énergie des appareils qui sont exposés à des vibrations acoustiques, tels que les unités de conditionnement d’air ou encore dans les moyens de transports (voiture, camion, train…)
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Les 4 projets cofinancés par les investissements d’avenir dans le cadre de l’appel à manifestations d’intérêt (AMI) « bâtiments et îlots performants » piloté par l’Ademe pour le compte de l’État, ont reçu les félicitations de Cécile DUFLOT, ministre de l’Égalité des territoires et du Logement, Arnaud MONTEBOURG, ministre du Redressement productif, Philippe MARTIN, ministre de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie, Geneviève FIORASO, ministre de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, et Louis GALLOIS, commissaire général à l’Investissement.
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Inauguré la semaine dernière par la commune de Caillavet et la société Solaire Direct, le nouveau parc solaire implanté sur une ancienne carrière a été sélectionné pour sa proximité avec le réseau électrique, ses caractéristiques physiques et une compatibilité avec le milieu naturel.
La conception du parc solaire a étéétudiée en croisant les critères écologiques, paysagers et techniques. L’aire d’étude de 7,2 ha a ainsi été réduite de 4,2 ha pour aboutir à un projet permettant de conserver la couronne boisée et les autres espaces naturels périphériques. Par ailleurs, l’implantation du projet en deçà des lignes de crêtes de la carrière a permis une intégration optimale du projet dans le paysage.
La construction du parc solaire, dont le permis a été délivré le 9 décembre 2011, a démarré en juin et doit se terminer en novembre 2013. L’ensemble des travaux et l’exploitation sont accompagnés d’un suivi environnemental strict et de la mise en place d’un système de management de l’environnement et de la sécurité (selon les normes internationales ISO 14001 et OHSAS 18001), afin de respecter l’ensemble des engagements pris lors de la conception du projet.
Le parc solaire a été construit et exploité par Solairedirect dans le cadre d’un bail de 40 ans. Il totalise un investissement de 2,38 ME. Avec ses 7.500 panneaux installés et sa puissance de 1,5 MW, il produira 2 GWh d’électricité par an, soit l’équivalent de la consommation annuelle de 1.230 habitants. Il permettra d’économiser 660 tonnes de gaz à effet de serre par an.
Le parc solaire de Caillavet, avec un tarif de rachat à 11,08 cts€ / KWh est à ce jour le parc solaire disposant d’un des tarifs les plus bas de France, ce qui en fait le plus compétitif de Midi-Pyrénées.
L’installation de Caillavet s’inscrit dans le cadre de l’une des 4 réalisations déjà exploitées par le groupe dans le Sud Ouest de la France pour une puissance totale de 34 MW.
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La construction d’un parc éolien est à l’ouvrage actuellement au large des côtes de Fukushima (nord-est du Japon), où la première éolienne sur plateforme flottante vient d’être inaugurée par le gouverneur de la préfecture et un représentant du ministère de l’Industrie.
D’une puissance de 2 MW, cette éolienne de 106 mètres de haut pour 80 mètres de diamètre a pour objectif de vérifier les conditions de fonctionnement avant l’implantation de plusieurs autres. “Je voudrais que ce soit un grand succès pour symboliser la reconstruction (post-tsunami) et pour que la préfecture de Fukushima, blessée par l’accident nucléaire, soit à l’avant-garde de l’utilisation des énergies renouvelables ?“, a déclaré le vice-ministre de l’Industrie, Kazuyoshi Akaba.
Le projet de parc éolien d’une capacité installée de 12 MW (6 éoliennes x 2 MW) devrait voir le jour d’ici à 2016. Il produirait suffisamment d’électricité pour alimenter plusieurs milliers de foyers.
Depuis la catastrophe de la centrale nucléaire de Fukushima, il y a plus de 2 ans, le Japon s’est aussi engagé dans la voie des énergies renouvelables. Le gouvernement japonais a annoncé en début d’année son intention de tripler la capacité de production éolienne. L’objectif vise les 7.500 MW.
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Philippe Martin, ministre de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie a réuni le premier Comité national des énergies renouvelables en mer (CNEM), afin de définir les trois grandes priorités pour le développement des énergies renouvelables en mer dans les mois à venir.
Eolien en mer posé : suite au lancement des deux appels d’offres, pour une puissance totale de 3 000 MW, le ministre a annoncé le lancement d’une feuille de route pour mener une réflexion sur l’architecture des appels d’offres afin d’optimiser les développements futurs.
Les machines du 1er appel d’offres devraient être progressivement installées à partir de 2017 au large de Fécamp, Courseulles-sur-Mer, Saint-Nazaire et Saint-Brieuc. Le 2ème appel d’offres pour l’installation d’éoliennes en mer au large du Tréport et des îles d’Yeu et de Noirmoutier a été lancé par le Gouvernement en mars 2013 pour une puissance cumulée totale de 1 000 MW. Les offres sont attendues pour la fin du mois de novembre 2013.
[ Panorama des projets les plus avancés ]
Hydrolien : après le lancement par le président de la République de l’appel à manifestation d’intérêt pour les fermes pilotes hydroliennes, il s’agit maintenant d’accompagner les porteurs de projets dans le cadre du Programme Investissements d’Avenir. L’appel à manifestation d’intérêt est ouvert du 1er octobre 2013 au 25 avril 2014.
Les projets présentés devront être localisés dans les zones propices identifiées (le Raz Blanchard en Basse-Normandie et la Zone du Fromveur en Bretagne) et être connectés au réseau d’électricité national. Le cahier des charges de l’AMI précise les contours exacts des zones sur lesquelles les projets peuvent se positionner. Les fermes pilotes devront comprendre entre 4 et 10 machines produisant un minimum de 2 500 MWh par an et par machine.
La technologie installée devra être suffisamment avancée : les résultats d’une démonstration en mer d’une durée minimum de 6 mois devront être disponibles avant les phases de fabrication des machines.
Eolien en mer flottant : le ministre a lancé une feuille de route qui a pour objectif de soutenir le développement de cette technologie pour aller vers un déploiement pré-commercial à moyen terme. Elle commence par l’étude du potentiel et de la ressource, avec la mise en ligne mi-novembre, d’une demande d’information publiée sur le site du ministère.
Les défis à relever sont nombreux :
Réduire les coûts de ces technologies pour les accompagner vers la maturité.
Augmenter la capacité installée en France pour contribuer à la transition énergétique.
Maitriser l’impact environnemental et prendre en compte les différents usages de la mer.
Développer la formation et l’internationalisation des compétences.
Créer des emplois pérennes et développer des filières industrielles pour le marché national et à l’export.
Le potentiel mondial théorique associé aux énergies renouvelables en mer représente deux à six fois la consommation mondiale totale d’énergie selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE).
La France dispose d’un fort potentiel de développement pour ces technologies, compte tenu des atouts naturels de son territoire (11 millions de km² d’eaux sous sa juridiction). La ressource connue est concentrée majoritairement au large des côtes de Normandie, de Bretagne et des Pays de la Loire, et des opportunités sont aussi à saisir dans les territoires d’outre-mer, et dans les régions Aquitaine, Languedoc-Roussillon et PACA.
La France s’est fixée comme objectif l’installation d’une capacité de production électrique en mer de 6.000 MW en 2020, afin de contribuer à produire 3,5 % de la consommation d’électricité en 2020. L’année 2012 a confirmé et renforcé la tendance initiée en 2011 en France – et dans le monde – vers la pré-commercialisation des premières technologies d’énergies renouvelables en mer.
Après l’éolien offshore posé, l’hydrolien est aujourd’hui la technologie la plus avancée, et l’année 2012 a permis de progresser dans la connaissance de la technologie et de la ressource disponible en France.
** Le CNEM est la nouvelle instance de dialogue et d’échanges entre les acteurs (administrations, industriels et énergéticiens, associations environnementales, organisations professionnelles ainsi que collectivités locales). Il se réunira annuellement et veillera au développement des énergies renouvelables en mer ainsi qu’à la diversification du mix électrique dans le cadre de la transition énergétique. Il s’attachera à accompagner les acteurs industriels pour concrétiser les opportunités ouvertes pour la France en termes de développement industriel et de croissance économique.
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Les scientifiques de l’EMPA ont annoncé en début de semaine avoir développé un nouveau procédé pour produire des cellules photovoltaïques à couche mince de CIGS (diséléniure de cuivre indium gallium) hautement efficientes et flexibles.
Ce procédé leur a permis d’atteindre un rendement de 20,4 % pour la transformation du rayonnement solaire en énergie électrique. Toutefois, comme ces cellules photovoltaïques sont appliquées sur des feuilles de plastique flexibles elles peuvent être produites industriellement à bas coût avec un procédé«bobine-bobine».
Afin de pouvoir offrir de l’électricité solaire à bas prix, les scientifiques et les ingénieurs s’efforcent depuis longtemps déjà de développer une cellule photovoltaïque bon marché qui soit d’une part hautement efficiente et qui puisse d’autre part être produite en grandes quantités.
L’équipe du chercheur de l’Empa Ayodhya N. Tiwari est parvenue à franchir une étape importante dans ce sens : ces chercheurs ont présenté un procédé de fabrication de cellules photovoltaïques CIGS dans lequel de minuscules quantités de sodium et de potassium sont intégrées dans la couche de CIGS. Ce traitement particulier modifie la composition chimique de cette structure sandwich complexe – et ainsi ses propriétés électroniques comme l’ont montré des examens poussés par microscopie électronique. Les détails de cette nouvelle méthode ont été publiés comme «Advance Online Publication» dans la revue scientifique renommée «Nature Materials».
Avec ce nouveau procédé, les chercheurs de l’EMPA sont parvenus à augmenter à nouveau le rendement de la transformation énergétique du rayonnement solaire en électricité des cellules photovoltaïques à couche mince sur feuilles flexibles – avec un nouveau record de 20,4%, ce qui constitue une amélioration marquante par rapport à l’ancien record de 18,7% que la même équipe avait atteint en mai 2011.
Les cellules CIGS peuvent ainsi – enfin – rivaliser avec les meilleures cellules photovoltaïques en silicium polycristallin. Jusqu’à tout récemment, les cellules CIGS de l’EMPA étaient même les plus efficientes du monde jusqu’à ce que, à la fin du mois d’octobre, une équipe de chercheurs allemands du Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) à Stuttgart présentent une cellule CIGS avec un rendement de 20,8%, cela toutefois à des températures de production nettement plus élevées et sur du verre rigide comme support.
Les technologie des couches minces CIGS sont un domaine de recherche d’une grande actualité. Enerzine a publié jeudi une autre brève concernant l’installation d’une façade de 300 m2, composée de cellules solaires à colorant sur le Campus Suisse : ‘Swiss Tech Convention Center‘. Ce vitrage solaire appliqué en façade extérieure est une première mondiale. Le projet tire parti du potentiel des cellules de Graetzel, ou cellules solaires à colorant : translucides, elles sont également indifférentes à l’angle d’incidence de la lumière, et peuvent être déployées verticalement sans aucune perte de rendement.
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Une façade de 300 m2, composée de cellules solaires à colorant, est en cours de construction sur le Swiss Tech Convention Center.
Cette première intégration architecturale constitue une nouvelle concrétisation du partenariat conclu entre Romande Energie et la Haute école pour développer un parc solaire d’envergure et mener des projets de recherche et développement.
Des panneaux photovoltaïques translucides et colorés, fruits de la technologie Graetzel, sont actuellement en cours d’installation sur la façade ouest du futur SwissTech Convention Center de l’EPFL, qui ouvrira ses portes en avril 2014. Ces 1’400 modules solaires de 35 x 50 cm formeront bientôt une surface totale de 300 m2. Ils sont déclinés en 5 tonalités différentes de rouge, vert et orangé, selon un design des artistes Daniel Schlaepfer et Catherine Bolle, qui confère à l’ensemble une esthétique chaleureuse et dynamique.
Ce vitrage solaire appliqué en façade extérieure est une première mondiale. Le projet tire parti du potentiel des cellules de Graetzel, ou cellules solaires à colorant : translucides, elles sont également indifférentes à l’angle d’incidence de la lumière, et peuvent être déployées verticalement sans aucune perte de rendement. En plus de produire de l’électricité d’origine renouvelable, elles protègent le bâtiment de l’ensoleillement direct, et réduisent ainsi le recours à une énergie de refroidissement. Cette installation solaire innovante est intégralement financée par Romande Energie. Elle sera mise en service en décembre prochain.
Une première intégration architecturale à l’extérieur
Inventées en 1991 par Michaël Graetzel, professeur à l’EPFL, les cellules à colorant reproduisent les principes du processus de photosynthèse à l’oeuvre dans les feuilles des végétaux. Le vitrage photovoltaïque doublant la façade ouest du SwissTech Convention Center constitue la première intégration architecturale en extérieur de cette technologie de pointe. Très esthétique et déployée sur quelque 300 m2, cette installation doit démontrer le potentiel de ce type de cellule et constituer une première étape vers leur production et leur utilisation à grande échelle.
Un engagement confirmé dans la recherche et le développement
«Il est pour nous essentiel de soutenir l’émergence de technologies innovantes ayant un lien direct avec nos activités», souligne Pierre-Alain Urech, Directeur général de Romande Energie. 10% de la surface du parc solaire Romande Energie – EPFL, installé sur les toits de la Haute école, sont d’ailleurs dédiés au travail scientifique des laboratoires et Romande Energie prend aussi part à des programmes de recherche sur l’évolution des réseaux, le stockage de l’énergie ou la production reposant sur les énergies renouvelables.
Ce projet de vitrage photovoltaïque est l’aboutissement d’une longue politique d’innovation menée à l’EPFL. Pas moins de 11 entreprises ont acheté une licence dans le but de mettre sur le marché les cellules de Graetzel.
Cette première intégration architecturale est d’autant plus significative qu’elle s’inscrit dans le cadre d’une collaboration avec Romande Energie, partenaire clé de l’Ecole dans le domaine énergétique. Des partenaires particulièrement fiers de cette réalisation qui constitue une formidable vitrine de l’essor des technologies renouvelables.
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Depuis le mois de juin, 4 centrales photovoltaïques issues du portefeuille de la société Luxel, représentant plus de 30 MWc, ont été installées et alimenteront 4 communes en électricité renouvelable.
Bien qu’étant localisés dans des régions différentes, Luxel précise que ces chantiers ont été gérés simultanément entre Mai et Octobre 2013.
Les communes de Mirande (Gers), Lafitte-sur-Lot (Lot et Garonne), Saint-Aubin-de-Blaye (Gironde), et Saint-Cyprien (Loire) accueillent désormais chacune une centrale photovoltaïque. Les 125.000 modules photovoltaïques cristallins installés produiront chaque année 39 gigawattheure pendant les 20 années à venir. Cette électricité renouvelable, servira à alimenter les agglomérations les plus proches.
A chaque fois que cela a été possible, Luxel s’est attachéà associer à ses centrales photovoltaïques, des projets connexes. Trois de ces quatre projets ont trouvé leur complémentaire.
- A Lafitte sur Lot, un jeune éleveur de brebis, voisin du site, utilisera gratuitement les terrains de la centrale. Les panneaux ont été surélevés, pour permettre le passage des animaux, et des aménagements spécifiques (tunnel à brebis, points d’eau…) sont prévus.
La centrale de Saint Aubin de Blaye, quant à elle, accueille une plateforme de Recherche et Développement dédiée au photovoltaïque. En effet, grâce au contrat de R&D signé avec le CEA le parc solaire participe activement à l’évaluation et l’amélioration des performances des installations photovoltaïques. En complément, un éleveur ovin bénéficie également d’une convention de mise à disposition gratuite de ces terrains clôturés, pour y faire paitre une partie de son troupeau situéà proximité.
- Dans le cas de Saint-Cyprien, c’est la centrale elle-même qui remplit une double fonction : produire de l’électricité et donner une seconde vie au site. Car depuis 2008, les terrains sur lesquels elle est installée sont fortement pollués au PCB, à la suite d’un incendie. Seule une centrale solaire au sol pouvait permettre un usage des terrains, sans risque pour la population, au bénéfice des propriétaires, de la collectivité, et ainsi atténuer l’effet du gel des terrains décrété pour une durée de 50 ans !
“L’achèvement de ces quatre centrales marque l’aboutissement d’un intense travail d’optimisation de notre métier.” Déclare Bruno Spinner, Président de Luxel. “Nous avons mobilisé toute notre expertise et notre savoir-faire pour porter ces projets au-delà des changements règlementaires de ces dernières années, les financer et les construire en dehors du système des appels d’Offres nationaux pour trois d’entre eux, tout en préservant la signature Luxel.”
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Le groupe Total a annoncé avoir été sélectionné pour un projet de construction de centrale solaire au sol, d’une capacité totale de 86 mégawatts crête (MWc), par le Ministère de l’Énergie sud-africain, dans le cadre du troisième appel d’offres pour le développement de capacités de production en énergies renouvelables*.
Ce projet de centrale solaire au sol de 86 MWc est situéà Prieska, dans la province du Cap-du-Nord et devrait produire environ 210 gigawatts-heure (GWh) par an, soit la consommation électrique d’environ 45.000 personnes.
Une fois la construction achevée, la centrale revendra l’électricité produite à ESKOM dans le cadre d’une convention d’achat d’énergie. La finalisation des modalités de financement du projet est prévue pour mi-2014. La phase de construction devrait être lancée au second semestre 2014, pour une mise en service mi-2015.
La centrale intègrera les ‘Oasis Power Blocks™’ de SunPower (filiale de Total), une solution entièrement intégrée, équipée des panneaux solaires à haut rendement et de trackers mono-axiaux.
Le montant de l’investissement se porte à environ 200 millions de dollars. Il sera financéà 80 % par des prêts non garantis accordés par des banques sud-africaines. Les 20 % restants seront apportés par Total, Calulo Renewable Energy, Mulilo Renewable Energy, l’IDC, Futuregrowth Asset Management (Pty) Ltd et la collectivité locale, à hauteur de leur participation respective au projet**.
“Nous nous réjouissons d’avoir été sélectionnés par le Ministère de l’Énergie pour ce projet de centrale solaire au sol. Cela démontre que nous sommes capables de fournir, avec notre filiale SunPower, la meilleure technologie à un prix compétitif“, a déclaré Philippe Boisseau, Directeur général de la branche Marketing & Services et Énergies Nouvelles et membre du Comité exécutif de Total.
“Après le lancement au Chili du plus grand projet solaire marchand au monde, ce projet sud-africain illustre à nouveau l’effet de levier bénéfique de Total sur le développement à l’international de SunPower“, a ajouté Tom Werner, Président-Directeur général de SunPower. “L’expérience de SunPower dans la construction de centrales solaires à travers le monde, conjuguée à la présence historique de Total en Afrique du Sud, aura des retombées positives sur la région, notamment en faveur de l’emploi local.“
* Ce projet s’inscrit dans le cadre du « Independent Power Producers Procurement Program » du gouvernement sud-africain.
** Ce projet est garanti par un contrat de co-développement conclu avec l’entreprise sud-africaine Mulilo Renewable Energy. Total détiendra une participation de 27 %, dans le projet, aux côtés de cinq partenaires : Calulo Renewable Energy (25 %), Mulilo Renewable Energy (18 %), l’Industrial Development Corporation (IDC) (15 %), Futuregrowth Asset Management (Pty) Ltd (10 %) et une collectivité locale (5 %).
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