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Les panneaux solaires font double emploi
Une startup appelée Cogenra Solaire a récemment installé une banque de panneaux solaires avec une différence dans un vignoble du nord de la Californie. Les panneaux combinent des cellules solaires photovoltaïques conventionnelles avec un système de récupération de la chaleur perdue. Cela produit de l'électricité pour l'éclairage et l'équipement d'embouteillage, et chauffe l'eau qui peut être utilisée pour le lavage des réservoirs et des fûts.
Double solaire : Les panneaux solaires de Cogenra produisent de l'électricité et de l'eau chaude.
Cogenra prévoit d'installer ces panneaux solaires hybrides dans des entreprises qui utilisent de grandes quantités d'électricité et d'eau, puis de les facturer pour fournir les deux. L'entreprise n'a pas publié d'estimation du coût par watt de son électricité, mais elle affirme que le coût de l'eau chauffée sera considérablement inférieur à la norme.
Dans la cave, propriété de Sonoma Wine Company, plusieurs antennes paraboliques, chacune de 10 mètres de long et trois mètres de large et bordées de miroirs, concentrent la lumière du soleil sur deux bandes de cellules solaires en silicium monocristallin suspendues au-dessus. Les paraboles reposent sur des bras mécaniques qui les déplacent pour suivre le soleil. La chaleur est collectée avec un mélange de glycol et d'eau qui s'écoule à travers un tuyau en aluminium derrière les cellules solaires. La solution de glycol est introduite dans un échangeur de chaleur, où elle chauffe l'eau. L'eau est ensuite pompée vers un réservoir de stockage et la solution de glycol refroidie est réinjectée dans les panneaux solaires.
Des systèmes solaires hybrides similaires ont échoué dans le passé parce que les cellules solaires ont surchauffé. Cogenra utilise des capteurs pour surveiller la température de ses cellules solaires et un système de contrôle automatisé pour évacuer le fluide plus rapidement si elles ont besoin d'être refroidies.
La surchauffe nuit aux performances d'une cellule solaire et constitue un gros problème pour les systèmes solaires hybrides, explique Tim Merrigan, directeur de programme principal au Laboratoire national des énergies renouvelables dans le Colorado. Merrigan note qu'un équipement plus sophistiqué pour surveiller l'accumulation de chaleur et ajuster le flux de liquide loin des cellules peut aider à éviter cela, mais ce n'est certainement pas une chose facile à faire correctement. Avec la technologie de Cogenra, il existe également un compromis entre la quantité de chaleur pouvant être produite et l'efficacité des cellules solaires.
L'installation de la cave servira de banc d'essai important pour la technologie de Cogenra et pour la technologie solaire hybride en général. Le système générera des données montrant avec quelle efficacité il peut produire de l'électricité et de l'eau chauffée dans différentes conditions météorologiques et dans quelle mesure il peut répondre aux besoins fluctuants de l'exploitation de la cave.
Les panneaux solaires pourront produire 50 kilowatts d'électricité et l'équivalent de 222 kilowatts d'énergie thermique. Gilad Almogy, PDG de Cogenra, affirme que cela réduira de 45 à 50 % l'utilisation du gaz naturel pour le chauffage de l'eau et couvrira environ 10 % de ses besoins en électricité.
Rendre la technologie rentable sera un autre défi pour Cogenra. Mais un nombre croissant de programmes gouvernementaux qui accordent des rabais pour l'installation de chauffe-eau solaires pourraient aider. Un de ces programmes a été lancé en Californie en octobre. D'une durée jusqu'en 2017, il offrira 350,8 millions de dollars de rabais pour l'installation de chauffe-eau solaires. La plupart des chauffe-eau de l'État fonctionnent actuellement au gaz naturel.
Vinod Khosla, dont la société de capital-risque Khosla Ventures a investi 10,5 millions de dollars dans le projet, affirme que la technologie est remarquablement rentable. D'autres sociétés solaires ont utilisé des centaines de millions de dollars pour commercialiser, dit-il.