Photovoltaïque à concentration : un rapprochement franco-portugais

Heliotrop photovoltaïque à concentration

Une installation photovoltaïque à concentration permet de réduire sensiblement l’emprise au sol par rapport à une centrale photovoltaïque classique. (©Heliotrop)

Fin janvier, les sociétés française Heliotrop et portugaise Magpower ont officialisé leur alliance dans le domaine du solaire photovoltaïque à concentration. Le consortium doit permettre d’accélérer le déploiement à grande échelle de cette technologie à hauts rendements. Rappels sur ce système d’avenir mal connu du grand public.

Un rendement record de 46% en laboratoire

Comme son nom l’indique, la technologie photovoltaïque à concentration, aussi dite « CPV », consiste à capter le rayonnement solaire à l’aide d’un dispositif optique (lentilles ou miroirs) et à le concentrer sur une surface beaucoup plus réduite où l’on place une cellule photovoltaïque de petite dimension.

Ce système de concentration permet de réduire la quantité de matériaux semi-conducteurs et d’utiliser des cellules à haut rendement. Ces dernières sont composées d’un empilement de différentes couches (germanium, phosphure d’indium-gallium, arséniure d’indium-gallium, etc.) pouvant absorber un spectre beaucoup plus large qu’une couche traditionnelle de silicium. L’institut allemand Fraunhofer ISE et l’entreprise française Soitec ont réussi fin 2014 à atteindre un rendement record de 46% sur une cellule multi-jonctions en laboratoire(1) (contre 10% à 15% pour les cellules traditionnelles).

A l’heure actuelle, il existe près de 330 MW de systèmes photovoltaïques à concentration raccordés à des réseaux électriques dans le monde(2). A titre de comparaison, les installations mondiales de centrales photovoltaïques à insolation directe ont atteint une puissance cumulée de 44 GW en 2014. Le développement du photovoltaïque à concentration est encore freiné par les coûts supplémentaires liés aux systèmes optiques de concentration qui doivent être très précis, aux trackers d’orientation et à la fabrication des cellules multicouches.

Un facteur 1 024 de concentration de l’énergie solaire

Créée en 2009, la société française Heliotrop annonce pouvoir concentrer le rayonnement solaire d’un facteur 1 024 sur ses installations équipées de grandes lentilles à Fresnel. Elle s’associe à la société Magpower, un acteur important du secteur qui a notamment reçu une subvention pour un projet de 24 MW installés dans le cadre de l’appel à projets européen NER300. A elles deux, ces sociétés ont actuellement des contrats portant sur 50 MW de capacité.

Leur association doit en particulier permettre de mieux se positionner dans le cadre des appels d’offres de la CRE en France (portant sur les installations solaires de plus de 250 kWc)(3). Ceux-ci visent à stimuler le développement de technologies innovantes telles que le photovoltaïque à concentration. En 2012, 8 projets de centrales CPV d’une puissance cumulée de 54,5 MW ont été retenus lors d’un premier appel d’offres. Cinq de ces projets vont être équipés de la technologie d’Heliotrop.

L’an dernier, 16 autres projets d’installations photovoltaïques à concentration ont été retenus dans le cadre d’un 2e appel d’offres. Un 3e appel d’offres est en cours, la date limite de dépôt des offres étant fixée au 1er juin 2015. La CRE prévoit entre autres de retenir 200 MW d’installations au sol et le consortium franco-portugais espère fournir une part importante de cette capacité.

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