Industrie

Traqueurs de soleil

L’entreprise californienne SolFocus brille en production d’énergie renouvelable grâce à la fiabilité et à la sophistication de ses panneaux photo­voltaïques.

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En bref

SKF sous le soleil
Depuis que SKF a commencé à élargir sa ligne de produits dédiés aux énergies renouvelables en 2008, le Groupe a conçu un vérin linéaire qui permet de suivre la course du soleil avec fiabilité et précision pendant 20 ans. SolFocus est le premier client à incorporer ce produit à ses panneaux CPV. Le vérin SKF CASD-60 intègre une vis sans fin avec réducteur, moteur, roulements, lubrifiant, joints d’étanchéité, interrupteurs de fin de course, capteurs à effet de Hall et un circuit imprimé. Il est protégé par un carter étanche pour assurer des performances optimales, même dans les conditions les plus extrêmes. Solution prête à l’emploi, elle peut être installée rapidement et n’oblige pas à arrêter complètement le système pour changer des pièces ou ajouter du lubrifiant. SKF propose aussi d’autres systèmes mécaniques pour panneaux CPV, dont un système d’entraînement rotatif.

Contact commercial

Mahdi Sebti, Mahdi.Sebti@skf.com

En matière d’énergie solaire, la technologie de pointe se résume à de petits mouvements effectués avec précision. Prenons l’exemple des panneaux photovoltaïques à concentration (CPV) mis au point par SolFocus. Implantée à San José, véritable pépinière d’inventeurs au cœur de la Silicon Valley en Californie, cette entreprise fabrique des panneaux rectangulaires munis d’éléments optiques contenant chacun une cellule pas plus grande qu’un ongle. Les rayons du soleil ricochent d’abord sur un grand miroir primaire qui les concentre sur un miroir secondaire plus petit, lequel les projette vers une cellule à haut rendement qui ne dépasse pas 1 cm2 au centre de chaque optique.

Cette conception permet à SolFocus de concentrer 650 fois la lumière du soleil et de produire de l’énergie renouvelable en étant deux fois plus performant qu’un panneau solaire classique installé sur un toit. Il y a un hic néanmoins, admet Steffen Jensen, directeur de l’ingénierie des systèmes chez SolFocus : « Avec un panneau CPV, on ne couvre qu’une infime partie du ciel. Il est donc crucial qu’il puisse suivre l’astre de son lever à son coucher. »

C’est là que les vérins ont leur rôle à jouer. Quand on se tient à côté d’une unité de 4 x 7 modules, on remarque que celle-ci se repositionne sans cesse par rapport au soleil afin de maximiser le rendement énergétique, s’inclinant de temps à autre vers le haut ou vers le bas, vers la gauche ou vers la droite. Tel un ballet robotique évoluant sur la musique de son propre bourdonnement sourd, chaque panneau CPV est guidé par un système d’entraînement linéaire et rotatif (un héliostat) installé au revers afin de ne pas dévier de plus de 0,1° par rapport aux rayons du soleil. Alors que les panneaux à insolation directe n’ont pas besoin de suivre l’astre et qu’ils offrent une efficacité optimale sur un plus large spectre (de 1 à 3°), les modules CPV sont des installations beaucoup plus sophistiquées qui assurent un rendement énergétique plus élevé (29 %) pour un encombrement relativement faible.

SolFocus est considéré comme l’un des leaders dans le domaine du CPV. Créée en 2005, l’entreprise a commercialisé ses premiers prototypes en janvier 2006 et a depuis lancé la troisième génération de ses panneaux. Les modèles les plus récents sont des unités de 4 x 9 modules. À ce jour, elle a recueilli 161 millions de dollars US de capital risque et obtenu une subvention de 2,2 millions de dollars du département américain de l’Énergie, preuve que les experts en technologies et en énergie misent sur le CPV, lequel a le potentiel d’exploiter l’énergie solaire en n’utilisant qu’un millième des matériaux nécessaires aux cellules photovoltaïques des panneaux traditionnels.

Qui plus est, 97 % du verre et de l’aluminium des panneaux SolFocus sont recyclables, abaissant encore le bilan carbone de la technologie. Le système étant modulaire, les parcs CPV peuvent offrir une capacité de plusieurs centaines de kilowatts à plus de 50 mégawatts. Les produits SolFocus sont déjà en service dans 13 pays, des États-Unis (à Hawaï, en Californie et au Colorado) à la Crète en passant par l’Arabie Saoudite, la Malaisie et l’intérieur des terres en Australie.

« Les milieux où la technologie CPV est plus performante que les autres sont les endroits chauds, secs et très ensoleillés », explique Steffen Jensen. Les systèmes CPV sont également installés dans des lieux reculés où les opérations de maintenance régulière sont une corvée car il faut envoyer un camion pour vérifier si les pièces mécaniques n’ont pas été endommagées par les variations de température, les vents violents ou les attaques corrosives des brises marines.

SKF fournit à SolFocus un vérin linéaire sur mesure, lequel déplace en permanence le panneau pour qu’il suive la course du soleil. Le vérin est lubrifié, muni d’étanchéités et assemblé à vie, ce qui réduit les soucis de fiabilité. « Nous avons sélectionné le vérin SKF car il est facile à installer, fiable, robuste même par vents forts et surtout sans entretien pendant 20 ans. SKF a apporté son expertise, laquelle nous a permis de concevoir et de fabriquer un meilleur produit plus rapidement. »

SolFocus teste actuellement un total de 15 panneaux munis du nouveau vérin linéaire SKF dans des lieux couverts et en plein air ; 30 à 40 unités supplémentaires devraient bientôt les rejoindre.

Robert Legendre, président de SolFocus, voit dans le travail de développement du nouveau vérin linéaire les prémices d’un partenariat stratégique : « L’industrie solaire est confrontée à la compétitivité-prix. Le CPV est capable de rivaliser en termes de fiabilité et de performances, mais nous devons réduire nos coûts. Le fait de disposer d’un système sans entretien a un impact sur l’ensemble de notre chaîne de valeur. Nous sommes donc enthousiasmés à l’idée de collaborer avec SKF pour intégrer d’autres solutions dans nos produits. »