Solar Energy Generating Systems

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Centrale solaire SEGS
Image illustrative de l'article Solar Energy Generating Systems
Vue aérienne montrant une partie de quatre des cinq unités SEGS III-VII située à Kramer Junction.
Localisation
Pays Drapeau des États-Unis États-Unis
Coordonnées 35° 01′ 54″ N 117° 20′ 53″ O / 35.0316, -117.348 ()35° 01′ 54″ Nord 117° 20′ 53″ Ouest / 35.0316, -117.348 ()  
Caractéristiques
Énergie utilisée Solaire
Technologie Centrale solaire thermodynamique
Administration
Date de mise en service 1984 (1ère tranche) - 1990 (9ème tranche)
Statut Opérationnelle

Géolocalisation sur la carte : États-Unis

(Voir situation sur carte : États-Unis)
Solar Energy Generating Systems

Solar Energy Generating Systems (SEGS) est la plus grande installation de production d'énergie solaire au monde. Elle se compose de neuf centrales solaires dans le désert de Mojave en Californie, où l'ensoleillement est l'un des meilleurs disponibles aux États-Unis. SEGS I-II (44 MW) sont situés à Daggett, SEGS III-VII (150 MW) sont installées à Kramer Junction, et SEGS VIII-IX (160 MW) sont à Harper Lake[1]. NextEra Energy Resources exploite et détient en partie les usines situées à Kramer Junction et Lake Harper.

Description[modifier | modifier le code]

Vue aérienne rapprochée. À noter que plusieurs miroirs sont brisés

Les usines ont une puissance installée de 354 MW, ce qui en fait la plus grande installation solaire, tous types confondus, au monde[1]. 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 en brûlant 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, tels que le pétrole[2].

Les installations sont constituées au total de 936 384 miroirs et couvrent plus de 6,5 km2. Alignés, les miroirs paraboliques s'étendraient sur 370 km.

Principe de fonctionnement[modifier | modifier le code]

L'installation utilise la technologie solaire thermique via des miroirs cylindro-paraboliques, avec en complément du gaz naturel, pour produire de l'électricité. 90 % de l'électricité est produite 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[modifier | modifier le code]

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 sont en moyenne 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 nettoyer périodiquement la partie réfléchissante des miroirs.

Transfert de chaleur[modifier | modifier le code]

La lumière du soleil est réfléchie sur les miroirs et est dirigée vers un tube central rempli d'huile synthétique, qui s'échauffe à plus de 400 °C. La lumière réfléchie focalisée sur le tube central est de 71 à 80 fois plus intense que la lumière du soleil ordinaire. L'huile synthétique transfère sa chaleur à l'eau, qui bout et entraîne la turbine à vapeur à cycle de Rankine[3], ce qui génère de l'électricité. L'huile synthétique est utilisée pour transporter la chaleur (au lieu de l'eau) pour conserver une pression peu élevée.

Emplacements[modifier | modifier le code]

Les centrales SEGS ont été construites par les Luz Industries[3],[4], et mises en service entre 1984 et 1991. Kramer Junction emploie environ 95 personnes et 45 personnes travaillent à Harper Lake.

Historique et données opérationnelles des centrales SEGS
Centrale Année de
construction
Localisation Puissance
nominale
Surface
au sol
Température
de l'huile
Production brute
d'électricité (MWh)
(MW) (m²) (°C) 1996 Moyenne 1998–2002
SEGS I 1984 Daggett 14 82 960 307 19 900 16 500
SEGS II 1985 Daggett 30 165 376 316 36 000 32 500
SEGS III 1986 Kramer Jct. 30 230 300 349 64 170 68 555
SEGS IV 1986 Kramer Jct. 30 230 300 349 61 970 68 278
SEGS V 1987 Kramer Jct. 30 250 500 349 71 439 72 879
SEGS VI 1988 Kramer Jct. 30 188 000 390 71 409 67 758
SEGS VII 1988 Kramer Jct. 30 194 280 390 70 138 65 048
SEGS VIII 1989 Harper Lake 80 464 340 390 139 174 137 990
SEGS IX 1990 Harper Lake 80 483 960 390 141 916 125 036
Sources: Solargenix Energy[5], KJC Operating Company[6], IEEE[7], NREL[8]

Harper Lake[modifier | modifier le code]

SEGS VIII et SEGS IX, situés à 35° 01′ 54″ N 117° 20′ 53″ O / 35.0316, -117.348 (SEGS VIII and IX), sont les plus grandes centrales solaires individuellement et collectivement au monde[9]. 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[3].

Kramer Junction[modifier | modifier le code]

Cet emplacement (35° 00′ 51″ N 117° 33′ 32″ O / 35.0142, -117.559 (SEGS III–VII)) 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)[6], l'un des meilleurs des États-Unis.

Daggett[modifier | modifier le code]

SEGS I et II sont situés à 34° 51′ 47″ N 116° 49′ 37″ O / 34.8631, -116.827 (SEGS I and II).

Accidents et incidents[modifier | modifier le code]

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[10].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b The Energy Blog: About Parabolic Trough Solar
  2. (en) « Solar Electric Generating System » [PDF] (consulté le 13 décembre 2009)
  3. a, b et c (en) « Solar thermal power generation », Solel Solar Systems Ltd (consulté le 30 septembre 2010)
  4. (en) Alexis Madrigal, « Crimes Against the Future: The Demise of Luz », Inventing Green,‎ November 16, 2009 (consulté le 30 September 2010)
  5. Gilbert Cohen, « IEEE May Technical Meeting », IEEE, Las Vegas, Nevada, Solargenix Energy,‎ 2006, p. 10
  6. a et b (en) Scott Frier, « Parabolic Trough Workshop », Kramer jonction, Ontario, California, KJC Operating Company,‎ 1999
  7. (en) D. Kearney, « Solar Electric Generating Stations (SEGS) », IEEE Power Engineering Review, IEEE, vol. 9, no 8,‎ août 1989, p. 4–8 (DOI 10.1109/MPER.1989.4310850)
  8. Hank Price, « Trough Technology - Algeria », Technology, NREL,‎ 2002, p. 9
  9. Jones, J. (2000), "Solar Trough Power Plants", National Renewable Energy Laboratory. Retrieved 2010-01-04.
  10. Storage Tank at Solar Power Plant in Desert Explodes; Immediate Area Is Evacuated

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Sources[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]