27 mars 2014

Chaleur solaire et stockage thermique
haute température
Une solution durable, bas coût, écologique et performante
27 mars 2014
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
température en lit de
traversé par de l’air
haute
roche
La centrale solaire HELIO SMART – 25m2 - 50kWh
CONFIDENTIEL
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Le miroir de Fresnel
Les avantages :
Le principe technique:
• Faible coût
• 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
CONFIDENTIEL
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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
ΔT =
200°C
ΔT
=400°C
60
Huile th.
110
Sels
fondus
166
332
Calcaire
73
148
Cofalit
100
204
CONFIDENTIEL
4
Le projet HELIO SMART
Concentrateur solaire à miroir de Fresnel hybride (24 m2 – 250°C)
couplé avec un stockage thermique (50 kWh)
Air chaud : 250°C
• Air Chaud
• Eau chaude
• Vapeur
• Froid
• Electricité
CONFIDENTIEL
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Les implantations
Implantation au sol
Implantation toiture ou façade
Implantation ombrières parking ou agricoles
CONFIDENTIEL
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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 MWhth
• Volume de stockage:
10 à 250 m3
• Puissance:
<10 MWth
CONFIDENTIEL
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Module élémentaire
Concentrateur solaire (module de base)
• Surface miroir : 5 m x 100 m = 500 m2
• Coefficient d’occupation du sol : 120%
• Taux de concentration géométrique : x50
• Puissance crête : 250°C : 271 kWth
• Puissance de ventillation : 6 kWel
• Puissance photovoltaïque : 5,25 kWel
• Puissance nette de ventillation : 0,75 kWel
• 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
CONFIDENTIEL
8
Les avantages
Sociétaux
•
•
•
•
Indépendance énergétique
•
Développement local
•
Décentralisation de la gestion énergétique
Pas de compétition avec d’autres ressources
Environnentaux
Réduction des émission de CO2
Recours à des matériaux locaux,
recyclés et non polluants (roche,
air, métaux)
(agricoles)
Economique
• Indépendance du coût de
l’énergie face aux variations des
marchés
• Réduction et maîtrise du coût de
l’énergie sur le long terme
Technique
•
•
•
•
Multi-énergie
Simplicité
Complémentarité avec le PV
Intégration du stockage
CONFIDENTIEL
9
Les marchés applicatifs
INDUSTRIE
Briqueterie, Céramique,
Cimenterie, Chimie, Agroalimentaire, Cuisson,
Galvanisation, Métallurgie,…
DEVELOPPEMENT
ZONES RURALES
Electrification village,
complémentarité PV, Cuisson,
traitement de l’eau
AGRICULTURE
BATIMENT
Séchage, Irrigation, Site isolés,
Serres, traitement de l’eau
Hotels, Tourisme, Tertiaire,
Hopitaux, Supermarché
UTILITEES
STOCKAGE ENERGIE
Préchauffage air de combustion,
Préchauffage vapeur, Réseau de
chaleur, Couplage PV et Eolien
Procédés industriels intermittents,
cogénération, gazéification,
méthanisation
CONFIDENTIEL
10
Les zones géographiques
CONFIDENTIEL
11
Performances détaillées (1)
CONFIDENTIEL
12
Performances détaillées (2)
CONFIDENTIEL
13
Performances détaillées (3)
CONFIDENTIEL
14
Etude de cas : Marrakech (1)
CONFIDENTIEL
15
Etude de cas : Marrakech (2)
Ex : Production à 250°C
CONFIDENTIEL
16
Etude de cas : Maroc
Température de sortie : 250°C
Marrakech
Casablanca
Agadir
Ouarzazate
Agadir
CONFIDENTIEL
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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
CONFIDENTIEL
18
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 ???
CONFIDENTIEL
19
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 ???
CONFIDENTIEL
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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
CONFIDENTIEL
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MERCI DE VOTRE ATTENTION
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