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La coopration algro-allemande dans le secteurdes Energies Renouvelables: Un exemple: le projet C.A.S.A.
(Centre dApplication Sidi Abdallah)
Elment Principal de ce Projet:
La Construction dune Centrale Thermolectrique Solaire en Tour lchelle du MW.
Ahmed Khedim, Bernhard Hoffschmidt Institut Solaire de lUniversit des Sciences Appliques de Aachen,
Heinrich-Mumann-Str. 5. D-5242 Jlich / Allemagne.Tel. : 0049 241 6009-53521 Fax 0049 241 6009-53570
e-mail [email protected] web www.sij.fh-aachen.de
mailto:[email protected]://www.sij.fh-aachen.de/
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Ct algrien: Plusieurs Etablissements des diffrents Ministres algriens peuvent tre impliqus dans le Projet dont:
Le Ministre de lEnergie et des Mines, Le Ministre de lEnvironnement, Le Ministre de lEnseignement Suprieur.
Ct allemand: lInstitut Solaire de Jlich (S.I.J.),
le Centre Arospatial de Cologne (D.L.R.), la Socit de Construction des Centrales
thermolectriques de Munich (K.A.M.)
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Le projet : C.A.R.E. (Centre for the Application of Renewable Energies ) sur lle de Crte.
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Le mme paysage dune autre perspective
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Production de la chaleur haute temprature (400C) par concentrateurs solaires en cuvettes paraboliques pour alimenter en nergie thermique une
boulangerie industrielle.
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Utilisation de cette chaleur solaire haute temprature dans une boulangerie industrielle Ouagadougou.
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Les fours de la boulangerie industrielle aliments en chaleur par le combustible solaire Ouaga.
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Une cuisinire solaire mobile construite par lInstitut Solaire de Jlich. Elle peut tre opratoire dans les coles,
les casernes et les tablissements sportifs etc.
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Un cuiseur en cuvette parabolique simple que les tudiants(tes) ou les lycens (nes) peuvent, eux-mmes, construire dans le cadre de leurs travaux pratiques.
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Production de leau potable par distillateur deau de mer tages multiples, avec rcupration de chaleur.
Flotteur
Tubes dedborde- -m ent
D istillt
V idange
D istilla teur
Capteur Sola ire-plan
cognration
Source de chaleur
Eau sale chaudenon d istille
Rem plissage
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Production de leau potable par distillation de leau de mer ou de leau saumtre lnergie solaire.
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Installation solaire de dessalement plusieurs modules.
Pour une production importante d eau potable par distillation de leau de mer lnergie solaire.
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Une installation de dessalement de leau de mer lnergie solaire sur les Iles Canaries construite par lInstitut Solaire de Jlich.
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Un capteur solaire air industriel, dvelopp par lInstitut Solaire de Jlich, en coopration avec lindustrie allemande.
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Llment principal du Projet C.A.S.A. La Centrale Thermolectrique solaire en Tour.
Lide:1) Court terme
Fabriquer de llectricit solaire par la technologie conventionnelle qui consiste convertir lnergie de rotation de la turbine en nergie lectrique.
2) Long termeProduire de lHydrogne par les processus de la thermochimie catalytique en dissociant la molcule deau
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Le Centre dessais sur les technologies des Centrales Solaires en Tour Plataforma Solar Almeria (PSA), construit par lAllemagne
et lEspagne prs de Sville.
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Plan de la Ville Nouvelle de Sidi Abdallah.
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Une vue de la rgion accidente, aux alentours de la Ville Nouvelle de Sidi Abdallah.
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Adapter les lments de la Centrale thermolectrique solaire la topographie de la rgion de Sidi Abdallah.
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La lumire de tous les hliostats est rflchie sur une surface rduite (4-6 m2) puis convertie en chaleur trs haute temprature par un absorbeur.
800-1000C
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Cette nergie thermique peut tre utilise aussi bien pour fabriquer de l lectricit que pour produire lHydrogne par la
thermochimie catalytique en dissociant la molcule deau.
Production de lhydrogne par la thermochimie
catalytiqueVers le processus conventionnel de
production dellectricit
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Centrale ThermolectriqueSolaire en Tour
Chaudire
Injection de lair chaud
Rcepteur
Stockage thermique
Injection de lair froid
Conduite deau
Alimentation en vapeur
Turbine vapeur
Gnrateur lectrique
Chaudire
Radiation solaire directeConduite dair chaud
Rcepteur/Absorbeur
Stockage thermique
Conduite de lair froid
Conduite de la vapeur en surchauffe
Turbine vapeur
Gnrateur lectrique
Conduite deau de condensation
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De lhliostat au gnrateur lectrique.
Champ dhliostats Recirculation dair
Rcepteur volumtrique Air chaud ( 800C)
Air refroidi (80-100C)
Vapeur
Stockage
thermique
Gnrateur
Turbine
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Rcepteur/Absorbeur
40-60 m
La Tour Solaire
Vue de lextrieur
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Rcepteur/ Absorbeur
Condensateur et Pompes
Rservoir dalimentation en eau
Stockage Thermique
Turbine Vapeur
Principaux composants de la Centrale
Solaire contenus dans la Tour
Salles de commande et de contrle
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Les hliostats poursuivent la trajectoire du soleil,, collectent la radiation solaire et la retransmettent la Tour o diffrents rcepteurs sont tests (PSA-Espagne)
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Le Rcepteur en opration au sommet de la Tour (Centre dexprimentation du Solaire PSA, Espagne)
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Transfert de la production Transfert de la production lectrique et colectrique et cots de ts de llnergie de source solairenergie de source solaire
La lgislation sur le transfert de la production lectrique de source renouvelable dans le rseau public de distribution existe
en Allemagne depuis avril 2000,en Espagne depuis mars 2004,en Algrie depuis avril 2004,En prparation dans dautres pays du Maghreb.
Les cots de production lectrique solaire du kWh sont valus dans les rgions haute insolation (Algrie), moyen terme, entre 5 8 cent par kWh.
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La Centrale Solaire de Jlich: les Partenaires du Projet.
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Donnes Techniques et conomiquesde la Centrale Solaire de Jlich
Donnes Techniques sur le site de Jlich
Puissance lectrique Max.: environ 1,5 MW
Radiation solaire directe / DNI 800 kWh/m2a
Heures opratoires pleine charge : environ 1000 h (stockage!)
Production de lnergie lectrique environ 1000 MWh / a
Surface ncessaire : 18 ha to 25 ha
capital dinvestissement: environ 12 mio.
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La nouvelle conception du type de Centrale solaire en Tour est caractrise par les particularits suivantes:
UtilisationUtilisation
-- du du matmatriel en criel en cramiqueramique dans la technologie de dans la technologie de llabsorbeur,absorbeur,
-- de de llairair atmosphatmosphriquerique comme fluide caloporteur,comme fluide caloporteur,
- de de nouvelles gnouvelles gnnrations rations ddhhliostatsliostats,,
-- ddun un nouveau systnouveau systme de stockageme de stockage de chaleur de chaleur trtrs s
haute temphaute temprature ( sable en rature ( sable en quartzquartz) etc.) etc.
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Une nouvelle approche: le sable comme moyen de Une nouvelle approche: le sable comme moyen de Stockage de lnergie solaire thermique trs haute temprature.
Echangeur de chaleurAir Sable
Stockage Chaud
G
C
Champ dhliostats
Tour
Turbine vapeur
Stockage froid
Refroidisseur du lit fluidifi
Rcepteur volumtrique
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TSable=200C
V Sable= 1,3cm/s
TAir = 310CTAir= 800C
T Sable, moyenne =710C
Parois poreuse
Soupape dtranglement
Vair= 1m/s
Principe de Construction de lchangeur de chaleur: Air : SableLe transfert de chaleur Air : Sable est fonction:
1) du dimensionnement des grains de sable
2) de la vitesse des dbits (Air et sable
On minimise la baisse de pression de lair en choisissant un mur filtrant appropri aux grains de sable
Choix de matriel rsistant au frottement du mur-filtrant
Une conception de construction compacte qui baissera les cots un minimum de matriaux.
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Montage exprimental de lchangeur de chaleur au laboratoire de lInstitut Solaire de Jlich
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Le processus de transfert thermique: air chaud provenant du Rcepteur : Sable en provenance du stockage froid
Air chaud
Sable froid
Sable chaud
Air refroidi
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Applications des technologies nouvelles sur la concentration de la radiation solaire.
Court termeConstruction des premires Centrales Thermolectriques
solaires en Europe et en Algrie.
Moyen termeOn continue dans la Recherche et le Dveloppement dans le
but de diminuer les cots de production du kWh.
Long termeAppliquer cette Technologie la production dun fuel solaire,
lHydrogne par la thermochimie catalytique.
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Le pro
