Renaissance solaire Themis-PV, réécriture du passé…
L'Histoire de la centrale solaire Thémis, inaugurée par EDF en 1983 à Targasonne près de Font-Romeu et fermée en 1986, aurait pu être définitivement close depuis vingt ans. À l'époque, ce projet avait été abandonné lorsque l'opérateur avait réalisé, après avoir investi "presque autant que dans une centrale nucléaire", que la production d'électricité d'origine solaire n'était pas rentable en période de pétrole bon marché. Vingt ans plus tard, les énergies renouvelables et notamment solaires reviennent sur le devant de la scène, et Thémis démarre une deuxième vie.
En janvier 2005, le conseil général des Pyrénées-Orientales hérite d'une friche industrielle. « Nous avons fait le choix de l'optimiser », explique Alain Boyer, qui préside la commission nouvelles technologies du conseil général. Un ambitieux projet de réhabilitation est alors lancé. Avec deux objectifs majeurs : faire de Thémis à la fois un outil de production industrielle et de recherche dans le domaine de l'énergie solaire. Car depuis vingt ans, si EDF avait sous-traité le site à des astrophysiciens du CNRS, du Commissariat à l'énergie atomique (CEA) et du Conseil européen pour la recherche nucléaire (Cern), ceux-ci, qui travaillaient sur les rayons gamma et les trous noirs, ont cessé leurs travaux en 2004.
Une première étude a été conduite en 2003-2004, qui a montré la faisabilité du remplacement des miroirs par des modules photovoltaïques. Un groupement d'entreprises a été constitué en juin 2005 et Sunergie-Pv, intervient comme mandataire.
L'idée de la réutilisation énergétique des 201 héliostats de Thémis (plus de 50 m² chacun), est née il y a quelques années déjà: il suffit de fixer 50 m² de modules photovoltaïques sur chaque héliostat pour réaliser une centrale photovoltaïque de 1 MW, particulièrement efficace, et avec un investissement limité.
Cette réhabilitation va donner naissance à deux projets parallèles : Thémis-Pv et Pégase.
La moitié haute des héliostats va être équipée de panneaux photovoltaïques, en vue de produire directement de l'électricité qui sera injectée sur le réseau public.
C'est Thémis-Pv qui offre à moindre coût :
- une des productivités la plus élevée d'Europe: les calculs détaillés (tenant compte des ombrages réels) promettent 1 645 kWh/kWc.an grâce à l'ensoleillement du site, aux températures ambiantes limitées (altitude), à l'albedo (neige en hiver) et au suivi du soleil.
- un coût global limité, grâce au réemploi des structures existantes et au faible coût des réaménagements ou rénovations nécessaires.
- un environnement technique et scientifique permettant de nombreuses expérimentations dans les meilleures conditions (onduleurs de puissance, modules en différentes configurations, systèmes de gestion).
L'autre moitié des héliostats est consacrée au projet de recherche Pégase, confié au CNRS. Le laboratoire Promes (Procédés, matériaux et énergie solaire) y mène des travaux sur le solaire concentré, avec réutilisation des miroirs et de la tour. « Toutes les recherches dans ce domaine en France avaient été interrompues en France après l'arrêt de Thémis », déplore Gilles Flamant, directeur de ce laboratoire.
Les 100 héliostats (miroirs géants orientés vers le soleil) vont concentrer les rayons du soleil vers la tour centrale où circulera de l'air. Chauffé par les rayons, celui-ci transfère son énergie à une turbine, partiellement assistée par une combustion gaz. La turbine entraîne ensuite un alternateur de 1400 kW
Ce projet fait partie des cinquante qui ont été promus par le pôle de compétitivité Derbi, spécialisé dans les énergies renouvelables. Les pôles de compétitivité, ces 67 structures labellisées par le gouvernement en juillet 2005, ont vocation à rapprocher les chercheurs et les industriels pour favoriser l'innovation. « Le projet aurait pu être monté sans Derbi, mais cela a rassuré les collectivités locales, qui sont plus enclines à le financer », confie Gilles Flamant, directeur du laboratoire Promes. Thémis a ainsi bénéficié de plusieurs financements publics.
Il s'agit donc maintenant, dans une première phase, de:
- étudier et mettre en œuvre 4 héliostats (pointage, générateur, onduleur, comptage, sécurité)
- effectuer le suivi de fonctionnement de ces 4 héliostats pendant 12 mois, afin de valider les choix faits.
- mettre ces résultats en ligne, visant à préparer les fonctions touristiques et pédagogiques du site.
Dans une deuxième phase (2012), 80 héliostats ont équipés sur la base des acquis des 4 pilotes. On parviendra ainsi à un générateur d'environ 600 kWc. La puissance exacte dépendra du type de modules qui seront utilisés.
La renaissance de Thémis constitue la première centrale photovoltaïque française de puissance. A ce titre, elle est une référence au niveau européen, qui sert de vitrine aux entreprises engagées dans sa réalisation. Ce type de centrale est, de plus, appelé à se multiplier, en France et à l’étranger. Il s’agit par exemple, d’une solution parfaitement adaptée à tous les pays du sud de la Méditerranée, et du Sahel. Les avantages en sont nombreux : absence de tout rejet ou nuisance, infrastructures légères, maintenance très faible due à l’absence de générateurs tournants, longue durée de vie, sécurité.
Ce projet présente de nombreux avantages, tant pour les entreprises concernées que pour les collectivités publiques locales:
- le contenu des travaux envisagés, les responsabilités de chaque partenaire, le déroulement et phasage des travaux avec l’identification de points d’éventuel d’arrêt du programme
- les marchés visés et les perspectives de déploiement commercial du résultat des travaux de R&D
- les résultats escomptés en terme d’activité et d’emplois, tant lors de la phase de recherche et développement (emplois de chercheurs) que lors de la phase de déploiement commercial
Les opérations de Recherche et Développement
* 5 opérations de R&D sont à ce jour engagées sur le site.
D'autres sont en préparation.
Opération Thémis-PV, portée par la SARL SUNERGIE
Cette opération a pour objectif de réaliser sur Thémis Solaire Innovation une puissante centrale photovoltaïque : 80 héliostats équipés de 8,8 kWc chacun, soit un total de 670 kWc, produisant annuellement plus de 800 Mwh, ce qui représente la consommation annuelle d'approximativement 500 foyers, l'électricité étant revendue à EDF.
