La définition de l’énergie solaire est définie comme l’énergie dérivée du rayonnement solaire. L’énergie solaire active et l’énergie solaire passive sont les deux principaux types d’énergie solaire.
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L’énergie solaire active utilise des machines ou un processus pour transformer l’énergie solaire en une forme qui peut être utilisée. L’utilisation de cellules solaires pour transformer l’énergie solaire en énergie électrique destinée à être utilisée dans les maisons est une illustration de l’énergie solaire active.
Rien de spécial n’a besoin d’être fait ou équipé pour l’énergie solaire passive. L’installation stratégique de fenêtres dans une maison pour laisser entrer la lumière du soleil et générer de la chaleur est un exemple d’énergie solaire passive.
Les héliostats, une énorme collection de miroirs plats qui suivent le soleil, sont utilisés dans les systèmes d’énergie solaire à concentration de tour de puissance pour concentrer la lumière du soleil sur un récepteur au sommet d’une haute tour. Un fluide de travail est chauffé par un fluide caloporteur chauffé dans le récepteur, et ce fluide de travail est ensuite utilisé pour générer de l’électricité dans un générateur à turbine typique. L’eau ou la vapeur est parfois utilisée comme fluide caloporteur dans les tours électriques. Pour augmenter la température du cycle de puissance, certaines conceptions de pointe expérimentent avec des sels fondus à haute température ou des particules ressemblant à du sable.
La plus grande centrale solaire thermique concentrée aux États-Unis est le système de production d’électricité solaire Ivanpah. Le projet, situé dans le désert de Mojave en Californie, peut générer 392 mégawatts d’électricité en utilisant 173 500 héliostats, chacun ayant deux miroirs pour concentrer la lumière du soleil sur trois tours d’énergie solaire.
L’Espagne possède de nombreux systèmes de tours de puissance en plus des États-Unis. Les systèmes eau/vapeur, Planta Solar 10 et Planta Solar 20, ont des capacités respectives de 11 et 20 mégawatts. Près de 20 mégawatts d’énergie sont produits par Gemasolar, anciennement connu sous le nom de Solar Tres, et le stockage thermique est assuré par du sel fondu.
Des rails pour un stockage d’énergie plus efficace : l’énergie renouvelable
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Ce qui monte doit descendre. Avec l’utilisation de cette connaissance gravitationnelle, les systèmes d’énergie solaire et éolienne pourraient être en mesure de générer de l’électricité même lorsque ni le vent ni le soleil ne brillent.
La meilleure façon d’alimenter le réseau électrique est avec une énergie stable qui peut être augmentée et diminuée en réponse aux changements de la demande. L’incohérence a longtemps été un problème pour l’énergie solaire et éolienne. L’énergie provenant de ces sources doit être économisée pour les moments où le vent s’estompe et le soleil se couche. Il n’y a cependant pas eu de méthode très efficace pour le faire.
Maintenant, une entreprise qui s’appelle Advanced Rail Energy Storage (ARES) peut avoir un remède. Leur procédure est basique: l’énergie supplémentaire provenant des installations solaires et éoliennes est utilisée pour propulser des wagons de train spécialement construits sur une pente. Un grand wagon de train passif au sommet d’une colline peut stocker beaucoup d’énergie potentielle avec presque aucun déchet. Les wagons de chemin de fer sont autorisés à redescendre la colline, et ce mouvement est retransformé en électricité, lorsque la demande d’énergie dépasse ce que la source d’énergie renouvelable fournit. Les voitures se transforment efficacement en énormes générateurs qui fournissent de l’énergie au réseau électrique par leurs rails.
À Tehachapi, en Californie, ARES a construit un modeste prototype. À Pahrump, au Nevada, l’entreprise a l’intention de construire un système grandeur nature qui s’étendra sur 32 wagons de train sur 5 miles. Il y aura environ 300 tonnes dans chaque voiture.
Il existe de nombreuses technologies pour capter et stocker l’énergie renouvelable. Les grandes batteries sont fréquemment utilisées par les entreprises de services publics, mais leurs coûts de cycle de vie sont plus élevés que ceux d’un système ARES de taille similaire.
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Un autre avantage est que les systèmes ARES n’émettent aucune émission. Au contraire, de nombreuses énormes banques de batteries sont constituées de substances caustiques et dangereuses comme le plomb-acide et le sodium-soufre.
Dans un plan de stockage d’énergie différent, les pompes hydroélectriques versent de l’eau dans des réservoirs surélevés. Cependant, ces systèmes ne sont pas pratiques dans les endroits avec peu d’eau ou un froid extrême. Par rapport au temps de réponse presque immédiat d’ARES, l’énergie hydroélectrique est également lente à répondre à la demande.
According to the manufacturer, their systems can generate electricity for up to eight hours and have a charge/discharge efficiency of 86 percent, which is far higher than that of rival machinery. According to ARES CEO Jim Kelly, deploying the technology will cost "about half as much as other existing storage solutions."
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