Quelle Solution Energétique pour demain ?

 

           Accueil         Qui Sommes-nous         Contacts

 

 

Kératis France Meilleure Solution : www.meilleure-solution-energie.com

 

Solaire à Concentration

Solaire à Concentration

 

Solaire à Concentration

- Demandez un Complément d'Informations

Des microcentrales Solaires Thermodynamiques à concentration au plus près du besoin, pour votre autonomie en étant mutualisée (smart grid thermique) est l’avenir énergétique des pays à fort ensoleillement.

 

 


 


En puisant dans la ressource énergétique la plus renouvelable de la planète, les maisons et lieux de travail le concept Valorisation Energie.

 

Habitat et Services va subvenir à leurs propres besoins : Les foyers et les bureaux représentent 40% de la consommation d'énergie en Europe et ne sont pas satisfait en Afrique.

Le concept « V.E.H.S » valorisation-énergie-habitat services déchets riches en hydrogène et carbone en couplage avec le solaire à concentration au plus près du besoin est une solution de couplage unique qui utilise des miroirs plats (avec traceur) pour convertir la chaleur en énergie thermique dans le but de produise de 1/3 l'électricité (à l’aide d’une micro turbine) et 2/3 de chaleur.

 

Le système intégré un stockage intégré d’environ 8 heures, pouvant être couplé à un système de géo-stockage pour stocker la chaleur sur des périodes plus longues (stockage inter saisonnier) permet d’alimenter les logements avec une nouvelle énergie abondante en Afrique (la chaleur, convertissable en froid.

 

L’avantage est que la conversion de chaleur en froid est beaucoup moins onéreuse que la conversion d’électricité en froid.

Les climatiseurs aéraulique (AIR/AIR) fonctionnant à contre cycle (quand il faut chaud, ne produisent plus de froid renouvelable), il faut bien pouvoir faire un jour du froid solaire avec un bon rendement.

Notre technologie, permet aux bâtiments de générer leur propre électricité et de gérer leurs besoins thermique en matière de chauffage/rafraichissement et de l’amélioration de la qualité de l’air des bâtiments à l’aide d’une ventilation quadruple flux solaire à concentration relié à un puits climatique qui neutralise les entrées d’air neuf en apportant une compensation thermique renouvelable.

La production solaire à concentration génère une grande quantité de chaleur généralement perdue dans l'environnement.

 

L'exploitation de cette énergie thermique pour réchauffer les bâtiments dans les systèmes de production combinée de chaleur/froid et électricité (trie-cogénération) est une méthode très efficace permettant de fournir de l'énergie sur place ou à proximité.

 

Grâce à la production d'énergie locale, les pertes d'efficacité par le processus de distribution sont éliminées.

 

Pour les régions à ensoleillement moins élevé le géo-stockage permettra de couvrir les besoin inter saisonnier.


La cogénération ne préconise aucun combustible particulier, ce qui signifie qu'elle fonctionne avec des combustibles fossiles ou des formes d'énergie renouvelables ayant une efficacité variable.

 

Un concept gagnant du terrain est l'utilisation d'énergie solaire concentrée (ESC) qui exploite les miroirs pour concentrer les rayons du Soleil, transformant l'énergie solaire en énergie de chauffage/rafraichissement et pour l'utiliser pour le fonctionnement des turbines en vue de générer de l'énergie électrique.


De nombreux progrès techniques ont été réalisés dans le domaine des miroirs plat à concentration qui permet une industrialisation à grande échelle.

L'objectif est de développer un système de micro-cogénération d'ESC capable d’alimenter des micro industries pour palier à l’électrification rurale et de fournir de l'électricité, des techniques de chauffage/refroidissement de force motrice pour des maisons/bâtiments (les appartements et les bureaux publics et commerciaux…), pour cela, en France il faudrait d’abord adapter la réglementation thermique (RT2012) qui ne laisse pas beaucoup de place à l’innovation et aux EnR.


De plus, la technologie solaire thermodynamique présente un avantage majeur par rapport au photovoltaïque :

 

elles permettent de prolonger la production d'électricité au-delà de la période d'irradiation solaire, moyennant un investissement additionnel, en stockant le fluide caloporteur dans des réservoirs pour pouvoir en extraire la chaleur plusieurs heures après le coucher du soleil.

Le projet V.E.H.S va fournir une technologie solaire de micro-tri génération d'ESC innovante garantissant une efficacité générale de plus de 100% d'électricité, de chauffage/ refroidissement pour les petits bâtiments, lorsque celui-ci est mutualisé avec un réseau basse température et le géo-stockage.

Les enjeux.


Devenir le leader mondial de la production solaire dans les zones à fort ensoleillement.


Les logements modernes consomment de moins en moins, mais la contrepartie nous avons une qualité de l’air intérieur détérioré, et le poste ECS qui devient le plus gros poste de consommation d’énergie.


Il faut donc produire l’ECS à 100% EnR et créer de l’énergie électrique EnR pour aller au de la des débits d’air sanitaire réglementaire insuffisant.


En zone à fort ensoleillement les équipements de confort fonctionnent de façon énergivore et à contre cycle.

 

Personne n’a encore pensé à développer une technologie qui plus il faut chaud plus on peut restituer de l’énergie frigorifique.

Le froid solaire en Afrique étant à la source du renforcement de la sécurité alimentaire, médicale et de la possibilité de donner un haut niveau de confort dans les logements.

Donc le soleil étant la source d'énergie la plus renouvelable au monde il faut mieux le capter et le stocker avec des stockages inter-saisonnier mutualisés en chaleur par exemple.

 

Son exploitation pour la mise en place d'une solution complète pour la ville durable de demain est maintenant une réalité à l’aide du solaire à concentration de petite puissance en coupage gazéification, qui permet de développer des réseaux de chaleur basse température à distance 100% EnR.

Une concurrence décalée et en retard.

Solaire thermodynamique à concentration :

Grâce à la mise en place de petites unités de production solaires décentralisées dont le rapport investissement/production est des plus compétitifs, nous disposons de l’opportunité d'être au tout premier plan des pays producteurs d'une technologie apportant production d'électricité, de chaleur ou de froid et de force mécanique pour un coût réellement abordable, et ce, dès les plus faibles puissances.

 

Il est ainsi possible de se situer enfin au-dessous des coûts des énergies fossiles au kWh (Europe). Ces systèmes peuvent être utilisés de façon décentralisée, connectés ou non au réseau, ils peuvent être combinés dans des 'arrays' ou à travers des 'smart grids'.

État de l'art :


Bref historique et point sur l'état de l'art: (note additionnelle en fin de document)

 

La réalisation de micros centrales solaires thermodynamiques n'est pas une nouveauté, la construction d'un prototype en «Fresnel horizontal» à l'université de Marseille en 1964 par Giovanni Francia et Marcel Perrot est là pour nous le rappeler.

 

Hélas, à l'époque, l'absence de collecteurs sous vide, de revêtements absorbeurs et de surfaces fortement réfléchissantes réduisit nettement les performances du système (100 bars et 450°C mais seulement 38 Kg/heure de vapeur).

 

C'était l'époque du développement massif de l'utilisation du pétrole et, pour différentes raisons, les travaux ne sont pas allés plus loin dans cette voie spécifique.


Lors du lancement d'applications massives de production d'énergie électrique par le solaire thermodynamique, c'est le système à tours et le cylindro-parabolique qui seront utilisés comme sur les centrales SEGS à partir de 1984 aux USA.

 

La relance des études sur le solaire thermodynamique a permis la réalisation de petits démonstrateurs comme dans le cadre du projet Solar Mundo (université de Liège 1999), de nombreux projets d'études ont validé les possibilités de réalisation de micro centrales : Institut Fraunhofer à Freiburg et Bergame, ou à l'Université de Séville.


Dans le même temps de nombreuses tentatives de production de systèmes de type dish-Stirling ont été réalisées mais sans jamais aboutir à une commercialisation en quantité pour des raisons de coût et de fiabilité.


L'industrie n'a vu ces petites réalisations que comme des étapes avant un déploiement en plein champ qui seul pouvait - semblait-il alors - permettre la réalisation de centrales de production électrique massive de dizaines de MW électriques à même de répondre rapidement à l'effet d'aubaine créé par des tarifs d'achat d'électricité solaire avantageux (USA, Espagne) et rentabilisant ainsi au plus vite les recherches.


Depuis, les grandes centrales en plein champ sont la norme dans le solaire thermodynamique.


La production au plus près du besoin est pourtant le moyen le plus efficace pour pallier aux problématiques d’énergie, de stockage, d’efficacité énergétique et même de production d’eau potable.


Aujourd'hui encore, les industriels présents sur le marché ne proposent pour la plupart que des solutions prévues pour l'équipement de vastes 'champs' forcément éloignés des zones de consommation, entraînant par force la perte de toute l'énergie thermique produite qui est perdue en allant inutilement réchauffer l'atmosphère de la planète au lieu de pouvoir être utilisée dans l'habitat et l'industrie.

 

Il faut noter au passage que pour dissiper toute cette chaleur c'est de 6 à 8% de l'énergie électrique produite qui est immédiatement consommée sur place pour alimenter les circuits de condensation refroidissement et autres unités aéro-réfrigérantes.

 

Les pertes électriques ne sont pas finies puisqu'il faut y ajouter les pertes sur les lignes électriques destinées à alimenter les zones de consommation qui sont lointaines.

 

Si l'on ajoute le nécessaire renforcement des réseaux électriques pour pouvoir transporter au loin toute cette énergie électrique concentrée, la facture s'alourdit encore.

 

N'oublions pas que ces systèmes complexes exigent un 'pilotage' non automatisable qui induit des charges supplémentaires.

 

Tout ceci se fait donc au détriment de l’intérêt financier des consommateurs.

 

Le résultat de tout ceci est que les différentes offres actuelles en thermodynamique combinant architectures coûteuses à produire et mise en œuvre énergivores ont aujourd'hui un point d'équilibre financier supérieur au photovoltaïque qui les disqualifies dans la plupart des études où elles sont incluses.


En dehors du dish-Stirling, adapté à un environnement distribué mais qui reste frappé par les difficultés citées plus haut, aucune solution sur le marché ne propose ce que nous offrons.


Notre technologie répare donc un 'oubli' de l'industrie concernant un secteur pourtant très demandeur.

 

Il apporte aussi sur certains réseaux électriques une réponse à l'absence de lignes et de postes source disponibles pour raccorder des centrales de plus grande importance, et il offre enfin une réponse correcte pour l'électrification des sites isolés ou même temporaires.


Et surtout un coût compétitif associé à une longue durée de vie permettant un amortissement plus facile des équipements.

Degré d'innovation du projet:


En rupture sur son architecture et ses coûts avec le préexistant, ce projet initie une nouvelle génération qui modifie la donne et qui fait enfin de la technologie thermodynamique une compétitrice sérieuse avec le photovoltaïque pour ne pas dire plus.

Perspectives d’exécution dans le monde :


L'intérêt de cette technologie est de pouvoir totalement l'intégrer et produire l'ensemble des composants (y compris les absorbeurs et épandeurs de nouvelle génération) localement.

 

De plus, des périphériques comme les convertisseurs pourraient être eux aussi produits localement.


Pourquoi investir seulement dans des technologies comme le photovoltaïque sur laquelle aujourd'hui la Chine règne sans partage, et où, même les États-Unis et l'Allemagne, subissent des revers, n’est plus raisonnable pour nos exportations?

 

Pourquoi investir sur des technologies qui impliquent forcément des importations massives de matériels à une époque où la balance du commerce extérieur est une préoccupation majeure?


Et que dire d'une indépendance énergétique qui serait bâtie entièrement sur des matériels étrangers (PAC- Panneaux solaire...)?


De plus la production dans l’habitat simultanément d’énergie et d’eau chaude sanitaire permet de combiner plusieurs intérêts (économie d’énergie, hygiène et santé) et notamment des équipements adaptables et modulables entre production thermique et électrique (100% optimisé)


Au contraire la technologie que nous développons ouvre la possibilité à l’ensemble de la planète de produire son énergie et pour les plus riches en ensoleillement d'exporter à terme une part importante de sa production vers les nombreux pays du globe qui sont, par force, intéressés par cette technologie.


De plus cette technique peut tout à fait s’associer à d’autres technologies comme la géothermie, la maîtrise des températures d’entrée d’air dans les groupes de climatisation aérothermique du géo-stockage diffus dans la roche de chaleur, la bi- énergie (thermique/électrique), le fonctionnement d’un bâtiment simultanément en mode actif et passif permettent enfin en milieu à fort ensoleillement de restituer de plus en plus de puissance thermique au fur et à mesure que la chaleur extérieur augmente.

 

Cette technologie permet de compenser les erreurs technologiques du passé en compensant les déperditions par de l’énergie ENR gratuite.

Note additionnelle :

Une nouvelle architecture pour optimiser les coûts et rendements :


Les architectures solaires thermodynamiques à concentration disponibles jusqu'à maintenant, impliquent certains inconvénients qui empêchent de les déployer aisément à proximité des bâtiments. Si nous prenons le cas des architectures suivantes : à tours, cylindro-paraboliques et Fresnel horizontal, elles se caractérisent par :


--‐ Installations de dimensions trop importantes (32 m. minimum en longueur),
--‐ Orientation nord-sud imposée (cylindro-parabolique et Fresnel horizontal),
--‐ Coût des capteurs au m² trop important (toutes les architectures),
--‐ Intégration urbaine impossible (tours),
--‐ Supervision et entretien nécessitant une présence humaine.


Ce qui fait que ces architectures ne sont finalement déployées que dans de grands champs placés loin de toutes habitations ou industries aptes à exploiter leur chaleur résiduelle.

 

Ce qui, par l'effet de l'énergie thermique perdue, a une mauvaise influence sur le réchauffement climatique.

 

Cela induit de plus des investissements très lourds en renforcement du réseau et des pertes électriques sur le transport.

 

La seule architecture qui n'a pas ces inconvénients, le dish-Stirling, est handicapée par des problèmes récurrents dus à sa conception (très forte prise au vent, fiabilité du moteur Stirling (capteur hydrogène, joints, industrialisation complexe, petites séries, maintenance coûteuse et compliquée, …) et au final un coût d'investissement au kW crête encore plus élevé.

 

Un autre inconvénient majeur étant de ne pas générer de chaleur résiduelle exploitable.


Nous avons complètement repensé les choses et réfléchi en termes de besoins pour concevoir une nouvelle architecture opto-mécanique qui offre de nombreux avantages et initie une nouvelle génération :


Pas de taille minimum (systèmes de 1, 3, 5 et 10 kW électriques crête), Systèmes chaînables et interconnectables pour de grandes puissances ou pour équilibrer la production,


• Coût des capteurs au m² nettement inférieur aux autres technologies,


Pas de contrainte d'orientation nord-sud,


Production journalière améliorée (rendement annuel supérieur de 35% à du Fresnel horizontal),


Fonctionnement automatique (pas de supervision obligatoire),


Chaleur résiduelle exploitable sous forme d'eau pressurisée ou vapeur (Processus industriel, stockage, chauffage, climatisation, …)


Possibilité d'entretien et sécurités automatiques (vents de sables, grêle, ...), Un déploiement direct et aisé sur les zones de consommation y compris en site isolé.


Ainsi, notre architecture offre de loin le meilleur rapport investissement/rendement dans le solaire thermodynamique.


Notre technologie offre encore d'autres avantages qui peuvent s'avérer déterminants:


90% des composants de nos systèmes peuvent être fabriqués localement dès aujourd'hui avec nos machines (nous avons en effet dès le départ intégré la fabrication de la plupart des composants et repensé le processus industriel dans l'esprit de petites unités intégrées de fabrication).


Contrairement au photovoltaïque qui recourt à des composants d'importation complexes et chers, nous sommes là avec une technologie réellement maîtrisable.


L'efficacité énergétique des systèmes ne baisse pas avec le temps. • La durée de vie des systèmes peut atteindre 60 ans, ce qui a un impact évident sur leur financement et leur intégration possible dans des projets structurants.


Les systèmes peuvent être assemblés en 2 jours sur le lieu de mise en œuvre et sont aisément démontables et transportables avec un simple pickup.

 

Cette offre correspond à une attente réelle dans de très nombreux pays et peut générer une activité export très importante et valorisante.

 

Bien entendu, nos systèmes disposent des grands avantages du thermodynamique comme la multi- génération : électricité, force mécanique, chaleur et froid simultanés.


Les possibilités d'hybridation avec d'autres sources d'énergies thermique et électriques restent entières: Biomasse, Gaz, Fuel, etc.


L'autre grand avantage est bien entendu le stockage qui permet à l'énergie produite avec nos systèmes thermodynamiques de ne plus être qualifiée de 'Fatale' et de devenir ainsi intégrable et pilotable dans les 'Smart Grids' qui se dessinent partout.


Le couplage à l’air comprimé de petite capacité pour l’habitat ouvre de nouvelles perspectives d’amélioration de l’efficacité énergétique pour la gestion à l’aide d’ EnR des équipements de conforts dans l’habitat.

Le marché et les applications :


Nos centrales intéressent des utilisateurs très divers:


• Centres commerciaux, entreprises, industries, administrations, bâtiments publics ensembles résidentiels, maisons avec jardins, plein-champ, … • Investisseurs privés et institutionnels.
• Producteurs d'électricité et d'énergie.
• Collectivités.
• Exploitations agricoles.
• Particuliers


Concurrence : Première technologie à se présenter sur le marché mondial à proposer une solution de ce type et à ce prix...

Applications urbaines


• Résidences et habitations à énergie positive (disposition sur les bâtiments comme au sol), permettant l’habitat actif en AFRIQUE.
• Immeubles de bureaux.
• Écoles, collèges, lycées, campus, … • Bâtiments communaux.
• Tourisme (hôtels, maisons de retraite pour long séjours touristique au Maroc pour retraité Européen).
• Hôpitaux.
• Centres commerciaux “verts”.
• Piscines (chauffage, pompage et filtration de l'eau).
• Usines, ateliers, garages.
• Chauffage et climatisation urbaine à travers des réseaux de chaleur et de froid enterrés (brevet pouvant être mis à votre disposition).

Applications industrielles


• Hangars frigorifiques (-18°c), chambres froides, … • Teintureries, laveries, pressings,
• Cuisines industrielles.
• Production de glace en quantité.
• Chauffage de cabines de peinture.
• Plasturgie, reformation de polystyrène, ...
• Pompage: ouvrages hydrauliques, oléoducs, gazoducs.
• Force mécanique: concasseurs, transporteurs à matériaux, téléphériques, … • Complément de production pour centrales électriques.


Fourniture de l'énergie mécanique de pompage dans les STEP (Stations de Transfert d’Énergie par Pompage),


Valorisation des réserves d’eau potable ainsi que les réserves des barrages pour le stockage d’énergie à l’aide d’une centrale électrique permettant la circulation de l’eau en produisant l’énergie dans les 2 sens de circulation de l’eau avec une pompe réversible.


Patinoires (hiver comme été).

Applications rurales


Laiteries.
Bâtiments agricoles.
Séchoirs agroalimentaires: fruits secs, fruits à coque, viandes, charcuteries, plantes médicinales, …
Caves viticoles (chaud + froid).
Conserveries.
Distilleries, production d'huiles essentielles.
Séchoirs à : bois (billons, plaquettes), paille, foin, luzerne, ...
Pressoirs à huile, Presses à granulés.
Moulins. • Scieries.
Utilisation sur bâtiments de stabulations animales (insensibilité aux émanations chimiques).
Chauffage et climatisation d'élevages avicoles et couvoirs.
Climatisation de bassins piscicoles.
Irrigation, pompage

Applications 'vertes' à venir


Petites unités de pompage - désalinisation d'eau de mer et purification d'eaux saumâtres puis conservation possible au frais de l'eau traitée.
Micro STEP sur oasis


Extraction de l'humidité de l'air pour la production d'eau potable en zone aride et conservation au frais.


Assainissement de l'air.


Capture et enfouissement du dioxyde de carbone (CO2).


Production de carburants liquides 'verts' par réversion du CO2 en CO. • Grâce à la haute pression et la haute température, production économique et écologique d'hydrogène.


Production d'engrais 'verts' (synthèse par voie thermique de l'oxyde azotique).


Et bientôt encore d'autres applications nouvelles et étonnantes vous seront proposées, avec l’hydroélectricité de nouvelle génération, comme par exemple la production d’électricité avec les canalisations d’eau potable des logement…

 

Nos Moyens

 

Nos moyens et solutions techniques s’appuient sur la science et encourage les citoyennes et citoyens à faire agir au sein de leur collectivité

 

 

Lire la suite...

Nos services Commerciaux

 

KERATIS ENVIRONNEMENT meilleure-solution-energie.com est une startup qui collabore avec les concessionnaires énergétique

 

 

Lire la suite...

Qui Sommes-Nous ?

 

KERATIS ENVIRONNEMENT meilleure-solution-energie.com est une startup qui collabore avec les concessionnaires énergétique.

 

Lire la suite...

Devenir Partenaires

 

Nous proposons aux Etats, collectivités, de mettre en place une stratégie intégrée pour créer de la valeur

 

 

Lire la suite...