Introduction :
Les technologies du solaire thermique sont développées, il y a plus d’une trentaine d’années et sont actuellement arrivées à un stade de maturité. En parallèle, la Tunisie a connu une évolution exemplaire du marché du solaire thermique depuis les années 80, avec des programmes qui ont été mis en œuvre par l’Agence Nationale pour la Maîtrise de l’Energie, avec le soutien du ministère en charge de l’Energie, à l’instar du programme PROSOL.
En effet, en Tunisie bénéficie d’un gisement solaire abondant et généreux, variant de 1 700 kWh/m².an dans le nord-est à environ 2 500 kWh/m².an dans le sud de rayonnement global et du potentiel d’utilisation de l’énergie thermique, tous secteurs confondus, plus de 4 millions de m² de capteurs solaires.
L’objectif national est d’atteindre environ 3 millions de m² de capteurs solaires d’ici 2030, dont 350 millions de m² dans les secteurs Tertiaire et et Industriel.
Développement du programme PROSOL dans le secteur industriel :
Le contexte énergétique national et international, caractérisé par d’importantes augmentations successives du prix du baril, fait que l’énergie est devenue un des principaux déterminants de la durabilité de la croissance des différentes branches industrielles et de leurs compétitivités au niveau international.
À cet effet, une démarche pragmatique pour l’utilisation du solaire thermique dans le secteur de l’industrie a été mise en place. Cette démarche est fondée sur la nécessité d’accélérer la mobilisation du potentiel de cette filière, en profitant pleinement des outils institutionnels, réglementaires, et incitatifs mis en place afin de créer une dynamique permanente de l’utilisation du solaire thermique dans le secteur industriel.
Le PROSOL dans le secteur industriel consiste à la promotion des installations solaires thermiques collectives dans le secteur, moyennant la mise en place d’un mécanisme financier attractif, le renforcement de savoir-faire locale dans ce domaine, la mobilisation de l’expertise internationale ainsi que le développement des actions de sensibilisation destinés à l’ensemble des établissements et entreprises appartenant au secteur industriel.
En effet, le succès du PROSOL résidentiel, qui a entraîné un véritable changement à l’échelle du marché du chauffage solaire de l’eau dans tous le pays, a amené le pouvoir public à lancer, depuis 2009, un mécanisme incitatif, ciblant le secteur industriel et dénommé par PROSOL Industriel.
Solaire thermique et applications industrielles :
L’industriel doit connaitre le niveau de température dont il a besoin pour chaque opération ou phase de processus industriel et ce, pour choisir les meilleures technologies du solaire thermique à moyenne et haute température existant dans le monde.
Le tableau suivant montre les technologies possibles selon le niveau de température :
| Intervalle de température en °C | Niveau de température en °C | Technologies d’alimentation thermiques |
|---|---|---|
| < 60 | Faible | Solaire thermique à faible température |
| < 90 | Moyen – faible | Limite pratique des capteurs solaires plans |
| < 150 | Moyen | Vapeur sous pression |
| < 250 | Moyen – élevé | Limite pour les températures moyennes – solaire thermie |
| < 400 | Élevé | Limite de la chaleur résiduelle des turbines à gaz, biomasse |
Selon la branche industrielle et le procédé utilisé, le niveau de température nécessaire à chaque phase de production change. Ainsi, il est déterminant de connaître le niveau des températures nécessaire pour chaque opération ou phase du processus industriel tel qu’indiqué dans le tableau ci-dessous :
| Secteur industriel | Procédé | Niveau de température en °C |
|---|---|---|
| AgroalimentaireSéchage30 – 90 | ||
| Lavage | 40 – 80 | |
| Pasteurisation | 80 – 110 | |
| Bouillir | 95 – 105 | |
| Stérilisation | 140 – 150 | |
| Traitement thermique | 40 – 60 | |
| Textile | Lavage | 40 – 80 |
| Blanchiment | 60 – 100 | |
| Teinture | 100 – 160 | |
| Chimie | Bouillir | 95 – 105 |
| Distiller | 110 – 300 | |
| Procédé divers | 120 – 180 | |
| Tous les secteurs | Préchauffage de l’eau de la chaudière | 30 – 100 |
| Chauffage du local industriel | 30 – 80 |
Les niveaux de température pouvant être fournis en se basant sur les meilleures technologies du solaire thermique à moyenne et haute température existants dans le monde sont fournis dans le tableau suivant qui présente le potentiel pouvant être offert en faisant recours à l’énergie solaire :
| Secteur | Branche | Procédé avec potentiel solaire |
|---|---|---|
| Industrie | Agro-alimentaire | Préchauffage des substances (20 – 60°C), Stérilisation (70 – 120°C), Bouillir (100 – 240°C), Distillation (40 – 100°C), Séchage (40 – 250°C), Evaporation (40 – 170°C), Lavage (30 – 60°C), Nettoyage du local de production et des appareils (30 – 170°C), Chauffage du local de la production (20°C), refroidissement (-18 – 10°C), |
| Industrie | Papier | Préchauffage des substances (40 – 60°C), Bouillir (150 – 160°C), Séchage (110 – 240°C), Nettoyage du local de production et des appareils (30 – 70°C), chauffage du local de la production (20°C) |
| Industrie | Textile | Teinture (40 – 130°C), Délavage (40 – 100°C), Nettoyage du local de production et des appareils (30 – 70°C), chauffage du local de la production (20°C) |
| Industrie | Chimie | Chauffer des substances (60°C), Formes thermiques (130 – 160°C), Nettoyage du local de production et des appareils (30 – 70°C), chauffage du local de la production (20°C) |
La production du chaleur solaire industrielle solaire :
Les expériences et les projets pilotes ont montré que la production de la chaleur industrielle par l’énergie solaire est rentable que par les capteurs solaires cylindroparaboliques à faible épaisseur et concentration.
Les schémas suivants expliquent les différentes technologies des capteurs solaires et leurs intervalles et limites d’application.
