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Le Programme d’appui à l’Expertise et à l’Innovation
pour l’énergie solaire à concentration au Moyen-Orient
et en Afrique du Nord

Des retombées plus rapides et des réformes de subventions créent un argument commercial solide pour la chaleur solaire concentrée dans les procédés industriels

Les systèmes à chaleur solaire concentrée (CSC) permettent aux industries de réaliser d’importantes économies d’énergie, en réduisant leur consommation de combustible et en répondant à une grande partie de leur besoin en chaleur.

Selon un rapport de l’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA), les technologies de chauffage par procédé solaire thermique permettent d’atteindre des températures allant jusqu’à 400 °C, ce qui correspond au besoin de près de la moitié de la demande de chaleur dans le secteur industriel mondial.

Pour les applications de chaleur industrielle à température moyenne (150 à 400 °C) telles que la distillation (industrie chimique), la fusion des nitrates (extraction minière), la teinture (textile) et la stérilisation (pharmaceutique), la principale technologie utilisée est celle des concentrateurs solaires. Ceux-ci incluent des antennes paraboliques, des récepteurs cylindro-paraboliques, des capteurs de Fresnel linéaires, et des capteurs de type plats plus avancés.

« Dans l’industrie, nous avons une consommation beaucoup plus élevée de chaleur que d’électricité. À l’avenir, les entreprises économiseront davantage sur leurs besoins énergétique lorsqu’ils pourront utiliser la chaleur directement. L’utilisation de la chaleur solaire augmente également la compétitivité d’une entreprise en garantissant des prix de l’énergie stables à long terme », a déclaré Baerbel Epp, directeur général de Solrico, une agence de recherche spécialisée dans le secteur du chauffage et du refroidissement solaire.

Figure 1. Système CSC d’Industrial Solar installé dans l’usine de RAM Pharma en Jordanie (Photo: Silke Anders)

En Espagne, les industries qui consomment du gazole et du gaz de pétrole liquéfié (GPL) profitent davantage des systèmes CSC, avec des périodes de rentabilisation inférieures à cinq ans, selon Diego Crespo Mencía, ingénieur de projet chez Protermosolar (association espagnole de l’énergie solaire thermique).

Dans des pays comme le Mexique et l’Inde, les usines CSC pour procédés industriels sont refinancées en trois à cinq ans seulement, ce qui fait de ces projets des investissements commercialement viables.

« Plus le combustible fossile est cher, plus la période de rentabilisation est courte. De plus, si une industrie installe une installation CSC aujourd’hui et qu’elle fonctionne pendant 20 ans, le TRI sur cet investissement pourrait atteindre 20% [la durée de vie moyenne d’un système solaire thermique] », a noté Mencía.

Malgré ces avantages prouvés, les systèmes CSC sont encore nouveaux dans plusieurs pays. Parmi les plus gros blocages faisant face à l’industrie dans certains marchés, on retrouve le manque de connaissance de la technologie et les bas prix du pétrole et du gaz. Environ 40% de la consommation d’énergie industrielle est couverte par le gaz naturel et environ 41% par le pétrole, selon l’IRENA.

« Plusieurs industries ne sont pas conscientes que la technologie CSC existe et que c’est une solution qui peut remplacer les combustibles fossiles dans leurs processus thermiques », a déclaré M. Crespo.

 Aujourd’hui, le Mexique et l’Inde possèdent le plus grand nombre de systèmes solaires thermiques pendant que l’Europe constitue la région qui possède le plus grand nombre d’usines.

« L’Inde est un marché solaire qui dépend des politiques de soutien offertes par des organisations internationales, pendant qu’un tiers des coûts d’investissement [d’un système CSC] est subventionné par l’État. Au Mexique, le marché est dominé par des fournisseurs professionnels et les capteurs cylindro- paraboliques économiques qui peuvent faire baisser les prix de l’énergie des chaudières à combustible fossile », a expliqué M. Epp.

L’une des plus importante usine CSC se trouve au Chili, un capteur cylindro-parabolique de 10 MWth qui a été installé en 2012 dans une mine de cuivre dans le désert d’Atacama. Développée par l’entreprise espagnole Abengoa pour Minera El Tesoro, l’installation solaire thermique fournit de la vapeur à 250 °C, substituant jusqu’à 55% du carburant diesel utilisé pour l’extraction du cuivre.

Dans le monde entier, plus de 500 fabricants industriels utilisent la chaleur solaire dans leurs installations, principalement dans l’alimentation et les boissons, suivis par les machines et les textiles, selon les résultats de la recherche de Solar Payback.

Figure 2. Le système CSC d’Inventive Power dans les installations de Nestlé au Mexique (Photo: Inventive Power)

Dans les pays où l’irradiation solaire et les prix de carburants fossiles sont élevés, comme en Jordanie et au Maroc, la CSC est une voie très prometteuse pour l’industrie.

RAM Pharma, un producteur pharmaceutique basé en Jordanie, a profité de cette opportunité en 2015 pour installer un système CSC afin de générer de la vapeur industrielle pour le séchage, la stérilisation et la fermentation.

Développée par Industrial Solar en Allemagne, l’usine de Fresnel fournit de la vapeur à 160 °C et a réduit de 42% la consommation de gazole de l’usine, selon Mahmoud Al Najami, directeur général de RAM Pharma.

Ailleurs dans la région MENA, les subventions relatives aux combustibles fossiles ont longtemps compromis la compétitivité des coûts de l’énergie solaire.

Cependant, des pays comme l’Égypte, le Maroc, Oman et l’Arabie saoudite éliminent progressivement les subventions en faveur d’énergies propres. En même temps, les coûts et la volatilité croissants du prix des combustibles fossiles améliorent la viabilité des systèmes CSC.

« La suppression des subventions en faveur de l’énergie renouvelable sera l’un des meilleurs moteurs pour les systèmes CSC, car cela sensibilise immédiatement l’industrie », a souligné M. Epp. « Même une annonce qui pourrait être retardée est considérée comme une menace parce que les industries planifient à long terme. Cela devrait également ouvrir des portes aux fournisseurs de systèmes CSC clés en main. »

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