Chaleur solaire et stockage thermique haute température. Une solution durable, bas coût, écologique et performante. 27 mars 2014

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1 Chaleur solaire et stockage thermique haute température Une solution durable, bas coût, écologique et performante 27 mars 2014

2 Présentation de la société Société d Ingénierie/R&D avec le statut de Jeune Entreprise Innovante (JEI), créée en 2008, basée à Albi au sein du laboratoire RAPSODEE de l Ecole des Mines IDHELIO, avec son concept intégré HELIO-SMART, industrialise et commercialise deux technologies : Concentrateur solaire à miroir de Fresnel, générateur d air chaud (150 à 450 C) Stockage thermique haute température en lit de roche traversé par de l air La centrale solaire HELIO SMART 25m 2-50kWh 2

3 Le miroir de Fresnel Les avantages : Faible coût Le principe technique: Forte occupation des surfaces Bonne tenue au vent Maintenance réduite et grande Fiabilité durée de vie Les plus-values d IDHELIO : Air comme fluide caloporteur Forte intégration avec la stockage thermique Hybridation avec des cellules PV Conception modulaire 3

4 Le stockage thermique Le principe de fonctionnement Les avantages Choix du fluide : air Choix de la roche : calcaire, COFALIT, Pas de fluide et matériaux polluant Pas de contrainte de température Une bonne densité énergétique Une excellente conservation de l énergie Les plus values IDHELIO Régulation aisée grâce au stockage stratifié Optimisation multicritère de la conception Prototype de 50 kwh 250 C Capacité de stockage en kwh/m3 ΔT = 50 C Eau 60 ΔT = 200 C Huile th. 110 Sels fondus ΔT =400 C Calcaire Cofalit

5 Le projet HELIO SMART Concentrateur solaire à miroir de Fresnel hybride (24 m C) couplé avec un stockage thermique (50 kwh) Air chaud : 250 C Air Chaud Eau chaude Vapeur Froid Electricité 5

6 Les implantations Implantation au sol Implantation toiture ou façade Implantation ombrières parking ou agricoles 6

7 Caractéristiques générales Concentrateur solaire Puissance thermique : 100 kw à 10 MW Température : 150 C à 450 C Production continue : 24/24 Stockage thermique Température de stockage: 150 C à 600 C Capacité de stockage : 1 à 50 MWh th Volume de stockage: 10 à 250 m 3 Puissance: <10 MW th 7

8 Module élémentaire Concentrateur solaire (module de base) Surface miroir : 5 m x 100 m = 500 m 2 Coefficient d occupation du sol : 120% Taux de concentration géométrique : x50 Puissance crête : 250 C : 271 kw th Puissance de ventillation : 6 kw el Puissance photovoltaïque : 5,25 kw el Puissance nette de ventillation : 0,75 kw el Rendement rendement thermique (DNI) : 60% Conditions de référence Angle solaire : 90 Inclinaison solaire : 90 Longueur du récepteur : 100 m Température de sortie : 250 C Ensoleillement de référence DNI : 900 W/m2 8

9 Les avantages Sociétaux Indépendance énergétique Développement local Décentralisation de la gestion énergétique Pas de compétition avec d autres ressources (agricoles) Economique Environnentaux Réduction des émission de CO2 Recours à des matériaux locaux, recyclés et non polluants (roche, air, métaux) Technique Indépendance du coût de l énergie face aux variations des marchés Réduction et maîtrise du coût de l énergie sur le long terme Multi-énergie Simplicité Complémentarité avec le PV Intégration du stockage 9

10 Les marchés applicatifs INDUSTRIE Briqueterie, Céramique, Cimenterie, Chimie, Agroalimentaire, Cuisson, Galvanisation, Métallurgie, AGRICULTURE Séchage, Irrigation, Site isolés, Serres, traitement de l eau BATIMENT Hotels, Tourisme, Tertiaire, Hopitaux, Supermarché DEVELOPPEMENT ZONES RURALES Electrification village, complémentarité PV, Cuisson, traitement de l eau UTILITEES Préchauffage air de combustion, Préchauffage vapeur, Réseau de chaleur, Couplage PV et Eolien STOCKAGE ENERGIE Procédés industriels intermittents, cogénération, gazéification, méthanisation 10

11 Les zones géographiques 11

12 Performances détaillées (1) 12

13 Performances détaillées (2) 13

14 Performances détaillées (3) 14

15 Etude de cas : Marrakech (1) 15

16 Etude de cas : Marrakech (2) Ex : Production à 250 C 16

17 Etude de cas : Maroc Température de sortie : 250 C Marrakech Casablanca Agadir Ouarzazate Agadir 17

18 Modèle économique Hypothèse de calcul : Ensoleillement de référence Marrakech 2005 Energie effacée : : 0,06 /kwh Croissance annuelle du prix : 5%/an Financement : 5% sur 10 ans Actualisation : 6% et durée de vie de 20 ans Taux d effacement solaire : 100% Taux d utilisation solaire : 100% Production de chaleur : 250 C 18

19 Temps de retour brut Etude de cas : Marrakech Prix actuel du FOL : 6000 dhm/tonnes Température de sortie en C Prix à 2 ou 3 ans??? 19

20 Taux de rentabilité interne Etude de cas : Marrakech Prix actuel du FOL : 6000 dhm/tonnes Température de sortie en C Prix à 2 ou 3 ans??? 20

21 Coût moyen actualisé Etude de cas : Marrakech Prix à 3 ou 5 ans??? (+7% pendant 5 ans) 140 US$/baril Température de sortie en C Prix actuel du FOL : 6000 dhm/tonnes Base : 100 US$/baril 21

22 MERCI DE VOTRE ATTENTION 22

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