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Centrales thermiques à effet cheminée

Mis à jour le 16/10/2013

Dans une centrale thermique à effet de cheminée l'électricité est produite quand l'air montant passe à travers des turbines des générateurs à l'entrée de la cheminée.

Centrales thermiques à capteurs cylindro-paraboliques et Centrales thermiques à tour

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La surface de captage solaire est formée d'une couverture transparente tenue à une certaine hauteur du sol, créant une serre ouverte à la périphérie mais attachée à une cheminée au centre. L'air dans la serre est chauffé par le soleil, devient plus léger et monte vers la cheminée. Le tirage thermique ou "effet de cheminée" induit une dépression et aspire l'air de l'extérieur à travers la surface de captage.

La vitesse du mouvement de l'air est déterminé par la différence de température entre la partie basse et la partie haute de la cheminée et de son hauteur. L'effet de cheminée peut fonctionner 24 heures sur 24, à cause de la chaleur dans la serre due au rayonnement solaire pendant la journée et due au rayonnement de la chaleur emmagasiner dans le sol, pendant la nuit.

L'électricité est produite quand l'air montant passe à travers des turbines des générateurs à l'entrée de la cheminée.

Cheminée solaire de Manzanares

Un prototype expérimental d'une centrale à effet de cheminée a été conçue par le bureau d'études Schlaich Bergermann und Partner de Stuttgart. Le distributeur d'électricité espagnol Union Electrica Fenosa a proposé le site de Manzanares à 150 km au sud de Madrid et le ministère de recherche allemand (BMFT) a financé le projet. Le prototype a été terminé en 1982 et a fonctionné correctement pendant sept ans.

Dimensions :

  • Puissance maximum = 50 kW
  • Hauteur de la cheminée en acier = 195 m
  • Diamètre de la cheminée = 5 m
  • Surface de la serre = 6.000 m²de couverture en verre et 40.000 m² de couverture transparente en plastique.

 

Vues de la turbine dans la tour et sous la serre

Centrale solaire à tour d'EnviroMission

L'entreprise australienne EnviroMission Limited avait une licence de construire cinq centrales à effet de cheminée en Australie. 

La première devrait être construit à Mildura (350 km au Nord-ouest de Melbourne) et mis en service en 2009. Ce projet a été abandonné en faveur d'une centrale similaire dans l'état d'Arizona aux Etats-Unis.

Ces centrales conçues par Schlaich Bergermann und Partner pour EnviroMission tiennent compte des expériences de Manzaranes.

Dimensions :

  • Puissance maximale = 200 MW, la centrale doit fonctionner jour et nuit,
  • Hauteur de la cheminée en béton armé > 800 m
  • Diamètre de la base de la cheminée = 130 m
  • Surface de la serre = couverture d'un diamètre de 6 à 7 km, soit 3.300 hectares.
  • Budget = 750 millions de dollars.
  • Mis en service = 2014

Impression d'artiste de la centrale en Arizona

Le désert de l'Arizona reçoit en permanence un rayonnement solaire abondant maintenant la température de l'air à 40°C. L'idée est donc de créer un effet de serre à la base de la tour, de sorte que la température au niveau du sol peut être augmentée jusqu'à 80 ou 90 degrés. L'air chaud ainsi créé s'engouffre dans la tour et se dirige de bas en haut. Des turbines intégrées au dispositif bénéficient ensuite de cet apport d'air chaud pour fonctionner et produire de l'électricité.

Le Southern California Public Power Authority a déjà accepté d'acheter de l'électricité produite par la tour d'EnviroMission pendant les 30 prochaines années. L'avantage majeur d'après les concepteurs repose sur une génération d'énergie en continu pendant 80 ans, sans avoir pratiquement besoin d'entretien.

Cheminée solaire de Ciudad Real

 

 

Les travaux débuteront en 2008 pour construire une centrale solaire à effet de cheminée à Fuente el Fresno, dans la province de Ciudad Real.

L’entreprise allemande Schlaich Bergermann und Partner, l’Université de Castilla La Mancha, les entreprises espagnoles Campo 3 et Imasa, l’Association des communes de la chambre nord occidentale de la Province de Ciudad Real (Montes Norte) ainsi que le gouvernement provincial de Ciudad Real et la municipalité de Fuente el Fresno sont impliqués dans ce projet.  

La puissance générée par cette installation devrait atteindre 40 MW et couvrir la demande en électricité de 120 000 personnes. Chaque année, elle permettra une économie 250 000 barils de pétrole et évitera l’émission dans l’atmosphère de 145 000 tonnes de dioxyde de carbone.

Dimensions :

  •  Puissance maximale = 40 MW, la centrale doit fonctionner jour et nuit,
  • Hauteur de la cheminée en béton armé = 750 m
  • Diamètre de la cheminée = 70 m
  • Surface de la serre = 650 hectares.

Montagne solaire d'Elioth

Ce projet de l'entreprise française Elioth vise à utiliser les dénivellations naturelles des montagnes, pour canaliser la chaleur du soleil et produire de l’électricité.

L’idée est que la surface de la terre fournit des appuis naturels grâce au relief des montagnes ! Ainsi, monter à 200, 1000 ou 3000 mètres ne représente plus un exploit technique majeur dans la mesure ou le conduit de cheminée épouse le relief et prend appui régulièrement sur le sol.

Article mis à jour le 16/10/2013

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