Le solaire thermique creuse son nid avec succès au sud du Sahara

«SOLTRAIN est le projet de transfert de savoir-faire le plus important et le plus réussi d’AEE INTEC dans le monde», explique Werner Weiss de AEE INTEC. «Les deux systèmes solaires thermiques lancés le 15 mai ont été construits dans le cadre de SOLTRAIN et sont les deux plus grands systèmes thermiques solaires au sud du Sahara. Nous sommes fiers d’avoir aidé nos partenaires sud-africains à les concevoir et à les construire. Le succès du programme a conduit le programme SOLTRAIN à entrer dans une quatrième phase de juillet 2019 à décembre 2022. Nous attendons déjà avec intérêt la poursuite de l’excellente coopération avec nos partenaires sud-africains et la mise en œuvre conjointe de nombreux autres projets de démonstration ».

«Avec une large transition vers les systèmes solaires thermiques pour la préparation de l’eau chaude dans les secteurs résidentiel, mais également dans les secteurs commercial et industriel, les besoins en électricité dans la zone de la SADC pourraient être considérablement réduits et contribuer ainsi à la réduction des émissions de CO2. En effet, la grande majorité des centrales électriques de la région fonctionnent au charbon. «Les 326 systèmes solaires thermiques construits à ce jour dans le programme SOLTRAIN ont un rendement solaire de 1 834 MWh / an et économisent environ 2 000 MWh / an. Ils évitent chaque année 638 tonnes de CO2. Si un kWh d’électricité est évalué à 0,2139 R $, les systèmes solaires thermiques installés permettent d’économiser 4,3 M $ en coûts d’électricité par an », conclut Werner Weiss.

Wits Junction, Université solaire

Le projet de chauffage urbain de Wits Junction, le premier du genre, associe les technologies solaires, de cogénération et de chauffage au gaz. Il dessert 14 bâtiments de résidence pour étudiants alimentés en eau chaude par une seule centrale centralisée. L’installation comprend une installation de chauffage solaire de 600 m² avec des capteurs autrichiens de 10 m². « Les systèmes domestiques précédents étaient des systèmes distribués sur plusieurs toits; la nouvelle installation solaire se trouve sur un toit central », explique Wally Weber de BlackDot Energy, l’un des développeurs du projet. « Un système combiné utilise les avantages de chaque technologie: l’énergie solaire a un coût d’exploitation très faible, tandis que la cogénération (chaleur et électricité combinées) offre une couverture continue de la charge de base. La combinaison couvre les charges thermiques et électriques essentielles.

Il y a 1 103 étudiants dans les 14 bâtiments, avec une consommation moyenne de 94 000 litres d’eau chaude par jour. La demande de pointe est atteinte le matin, représentant en moyenne 30% de la consommation quotidienne, avec une demande maximale de 28 200 litres par heure. Le système couvre la totalité de la demande en eau chaude, y compris les cuisines, la lessive, le nettoyage et d’autres usages domestiques. Chaque élève a sa propre cuisine et il y a des salles de service centralisées pour le personnel de nettoyage. « Depuis la mise en service du système, les plaintes pour absence d’eau chaude ont été réduites de 98%. La conception de la redondance garantit l’approvisionnement, même pendant les périodes de maintenance.

Les économies de coûts estimées sont de 40 millions de rands pour les 20 prochaines années et l’Université a déjà réalisé d’importantes économies d’électricité au cours de la période d’essai de huit mois. Comme le coût de l’électricité du co-générateur est égal au coût municipal, l’énergie thermique est gratuite et la centrale solaire nécessite beaucoup moins d’entretien, donc moins de coûts. Un système d’alimentation en eau est actuellement en cours d’installation, avec des réservoirs de 300 000 litres. Un système d’enregistrement et de mesure plus perfectionné est également prévu.

«Le système a été un succès majeur, non seulement en respectant les paramètres financiers et les économies d’énergie, mais également en améliorant considérablement les niveaux de prestation de services. Les petites interruptions proviennent de défauts d’alimentation en eau provenant de pompes de circulation municipales ou d’anneaux principaux bloquées par des débris dans l’eau. « Contrairement aux systèmes précédents, ce projet inclut une surveillance et une maintenance intégrées dès le premier jour de planification, nous permettant ainsi de passer à la norme énergétique 4.0. » indique un ingénieur projet.

Tannerie Klein Karoo

La section tannerie de Klein Karroo International (KKI) a installé un système de capteurs solaires de 600 m² afin de réduire les coûts énergétiques et d’accroître sa compétitivité, les coûts de carburant étant très volatils. Il y avait aussi une stratégie sous-jacente pour déplacer sa production vers une base plus renouvelable. Cependant, l’aspect financier demeurait le principal moteur. « L’Université de Stellenbosch a approché diverses tanneries pour déterminer les viabilités d’application de la chaleur de traitement. Cette tannerie était la plus prometteuse et disposait du budget nécessaire pour contribuer à l’étude», poursuit Wally Weber. «L’infrastructure de chaleur de processus utilise un brûleur à mazout et non un chauffage électrique. La source de carburant est l’huile de paraffine LO10, au taux indiqué de 11,8 kWh par litre. La conception de l’étude de faisabilité était que le solaire remplacerait le combustible local, indiqué comme fraction solaire à 60%. Les économies réalisées sur la base des mesures de la centrale indiquent 285 000 kWh, avec une indication moyenne de 265 000 rands pour une période de huit mois ou l’équivalent 24 150 litres d’huile.

«L’Université de Stellenbosch a indiqué une période de rentabilité financière de 6,5 ans, sur une fraction solaire de 60%. Ceci provient d’une analyse de modèle financier de l’étude de faisabilité, qui inclut la maintenance, les coûts financiers et toutes les dépenses liées au système. «Sur le plan stratégique, l’approche consistait à mettre en œuvre une première phase d’énergie renouvelable utilisant le solaire thermique et à surveiller les résultats réels en termes d’économies impliquées. Il n’y a pas eu d’autre engagement jusqu’à présent, car l’analyse est toujours en cours », conclut Wally Weber. Kared Surridge, responsable du centre de recherche et développement sur les énergies renouvelables à SANEDI, poursuit: «SANEDI est ravie de s’associer à de tels développements historiques qui placent les projets SOLTRAIN sur la table des énergies renouvelables. La conférence réussie que nous venons d’organiser avec les partenaires SOLTRAIN montre la pertinence de ce programme très réussi pour la stratégie de la SADC sur les énergies renouvelables et le développement de systèmes performants dans six pays ».

 

Initialement publié sur Tecsol

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