Qu'en est-il de l'énergie solaire concentrée ?

En matière d'énergie solaire, il existe deux technologies : l'énergie solaire concentrée (concentrating solar power, CSP) et le photovolta?que (PV). Il y a dix ans encore, le CSP et le PV étaient à égalité en termes de co?ts et de puissance installée. Mais après l'engouement suscité par le projet Desertec [1] il y a environ cinq ans, les deux technologies ont connu des évolutions différentes. Alors que les co?ts du PV ont littéralement dégringolé, les prix des centrales solaires thermiques n'ont baissé que lentement. Aujourd'hui, le PV produit plus de 300 000 mégawatts (MW) ; les systèmes CSP ne fournissent que 5000 MW. Ainsi, alors que le photovolta?que conquiert le monde, l'énergie solaire concentrée mène une existence plut?t triste.

Une renouvelable ma?trisable

La marche triomphale du PV est remarquable, mais elle entra?ne aussi des problèmes. Comme pour l'énergie éolienne, la puissance générée par le PV n'est pas constante, mais dépend des conditions météorologiques. Si la part des sources fluctuantes dans les réseaux électriques augmente, ceux-ci deviennent plus instables. Dans les zones climatiques tempérées en particulier, il y a souvent des périodes sans vent, pendant lesquelles le soleil ne brille guère non plus. Si la Suisse était plongée dans le brouillard pendant des semaines, un approvisionnement en énergie basé uniquement sur le photovolta?que et l'éolien serait défaillant, même avec des batteries comme stockage intermédiaire.

Les installations CSP peuvent être reliées à un accumulateur de chaleur afin d'utiliser plus tard la chaleur captée pendant la journée par de grands miroirs. Ainsi, un parc de plusieurs centrales solaires thermiques peut fournir de l'électricité solaire entièrement réglable, même la nuit [2]. Un tel parc de centrales pourrait contribuer à équilibrer les fluctuations de l'électricité éolienne dans les pays désertiques eux-mêmes et à fournir de l'électricité à des régions plus lointaines comme l'Europe lorsque le vent et le soleil sont faibles : le CSP est probablement la seule solution renouvelable capable de fournir suffisamment d'énergie réglable pour cela.

Le "taux d'apprentissage" donne de l'espoir

La survie du CSP à court terme dépend de deux facteurs : Elle doit être développée plus rapidement, et les co?ts doivent baisser suffisamment vite. Dans une étude [3], nous avons déterminé le "taux d'apprentissage" de la technologie CSP et constaté qu'il était supérieur à 20 % au cours des cinq dernières années : à chaque fois que la puissance CSP installée dans le monde a doublé, les co?ts d'investissement ont chuté de plus de 20 % - un très bon chiffre, qui dépasse même celui du PV. Cela donne de l'espoir et montre que le CSP ne souffre pas d'un potentiel de réduction des co?ts limité - le problème réside plut?t dans le fait que cette technologie ne se répand que lentement.

La continuité réduit les co?ts

Le taux d'apprentissage s'est toutefois avéré très volatile, ce qui reflète l'expansion stagnante du CSP. Lorsque les premières centrales solaires thermiques ont été construites aux ?tats-Unis dans les années quatre-vingt, les co?ts ont rapidement chuté. Dans les années quatre-vingt-dix, l'expansion a été stoppée lorsque la seule entreprise a fait faillite. Il n'y a ensuite plus eu de nouvelles centrales pendant près de 20 ans.

Lorsque l'extension a redémarré en 2007 en Espagne, les co?ts ont doublé, car de nouvelles entreprises inexpérimentées sont arrivées sur le marché. Avec l'expérience, les co?ts ont recommencé à baisser à partir de 2011. Mais en 2013, l'Espagne a supprimé les subventions, de sorte qu'aucune installation CSP n'y a été construite. Mais de nombreuses entreprises espagnoles de CSP ont survécu en s'installant sur d'autres marchés, comme le Maroc et l'Afrique du Sud. Et les co?ts ont continué à baisser.

Entre-temps, le savoir-faire en matière de CSP s'est répandu à l'échelle mondiale. De nouvelles entreprises ont vu le jour au Moyen-Orient, aux ?tats-Unis et en Chine. La chute des prix s'accélère : ainsi, un contrat de 60 USD par mégawattheure a récemment été conclu en Australie. Cela est compétitif avec les nouvelles centrales à gaz et nettement moins cher que toutes les options renouvelables comparables (par exemple l'énergie éolienne combinée à des batteries) [4].

La pression sur les co?ts est nécessaire

Nous avons en outre constaté que : Le type de mesures de soutien a un impact important sur l'évolution des co?ts. Dans tous les pays, à l'exception de l'Espagne, le CSP a été encouragé par des systèmes d'enchères dans lesquels le fournisseur le moins cher re?oit des subventions pour construire une installation. Ces systèmes génèrent une forte concurrence et une pression sur les co?ts - et en effet, les prix ont baissé sous ces politiques.

En Espagne, le seul pays où le nombre de centrales solaires thermiques a augmenté entre 2007 et 2012, un tarif de rachat a été utilisé : Tous les fournisseurs ont re?u un prix fixe pour leur électricité. Bien que les tarifs de rachat constituent en général une mesure efficace, le système espagnol présentait deux défauts majeurs : premièrement, le tarif était trop élevé et deuxièmement, il n'a pas été réduit. C'est pourquoi l'Espagne n'a pas exercé de pression sur les co?ts, qui ont plut?t augmenté, alors que les opérateurs continuaient à faire des bénéfices.

Un système de subventions judicieux

La clé d'une baisse des co?ts réside dans une diffusion plus rapide. Mais les politiques resteront réticents tant que le CSP sera plus cher que les autres énergies renouvelables : un problème classique de l'?uf et de la poule.

Il s'agit de trouver le juste milieu entre une forte pression sur les co?ts et un tarif de rachat suffisamment élevé - un exercice d'équilibre : d'une part, les entreprises doivent réduire leurs co?ts pour rester compétitives. D'autre part, elles doivent obtenir des rémunérations suffisamment élevées pour rester en activité.

Nous avons pu montrer que les systèmes de soutien qui ma?trisent cet équilibre peuvent rapidement améliorer le c?té des co?ts. Si les pays respectent ces principes, l'énergie solaire concentrée survivra - et le monde conservera cette arme dans la lutte contre le changement climatique.