Ce type d'installation est surtout exploité en Espagne et aux États-Unis qui détiennent, à eux deux, 80 % de la puissance mondiale.
La centrale solaire thermique de Shouhang Dunhuang dans le désert de Gansu (Chine) a une puissance de 10 MW et une capacité de stockage de 15 heures lui permettant de fonctionner 24 heures sur 24. Photo Mathieu Baratier - EDF
Le fonctionnement des centrales solaires thermiques reposent sur la technique suivante :
- Des miroirs captent le rayonnement solaire en un point de façon à générer des températures très élevées (de 400 à 1 000 °C).
- La chaleur obtenue transforme de l'eau en vapeur d'eau dans une chaudière.
- La vapeur sous pression fait tourner une turbine qui entraîne un alternateur.
- L'alternateur produit un courant électrique alternatif.
Il existe 3 types de centrales solaires thermiques, en fonction de la méthode de focalisation des rayons solaires :
- Les centrales à collecteurs cylindriques
De longs miroirs tournent autour d’un axe horizontal pour suivre la course du soleil. Les rayons sont concentrés sur un tube dans lequel circule le fluide qui servira à transporter la chaleur vers la centrale. - Les centrales à tour
Un champ de miroirs orientables situés au sol renvoient les rayons solaires sur une chaudière située en haut d'une tour. - Les centrales à collecteurs paraboliques
Le rayonnement solaire est concentré sur la focale de paraboles orientables dans lesquelles se trouve des mini-centrales électriques.
En 2019, la capacité installée des centrales solaires thermiques dans le monde totalise 6,2 GW, en hausse de 11 % par rapport à l'année précédente.
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