Tôles fortes de Dillinger pour la première centrale thermo-solaire « tour » en Afrique du Sud

Le projet de construction d’une centrale thermo-électrique à tour solaire à proximité de la ville sud-africaine d’Upington située dans la province Cap-du-Nord a démarré en novembre 2012. La centrale d’une puissance de 50 MW prévoyant un rendement de 180 gigawattheures/an a été développée par un promoteur espagnol qui fait figure de chef de file en matière de développement de centrales thermiques solaires. Elle s’installe dans la continuité des centrales solaires PS10 et PS20 implantées en Espagne et est la première centrale intégrant cette technologie innovante à être construite en Afrique du Sud.

Après sa mise en service prévue en 2015 la centrale va approvisionner près de 65 000 foyers en énergie durable et écologique. Elle permettra ainsi d’augmenter la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique sud-africain (17 800 MW d’ici 2030) et de faire un premier pas vers la réduction des émissions de gaz à effet de serre prévue dans la stratégie du pays pour le climat.

Sur une surface de 300 hectares, 4 200 héliostats, positionnés automatiquement et d’une surface totale de 576 800 m², font converger les rayons lumineux vers les trois récepteurs situés au sommet de la tour de 205 m de haut. Ces récepteurs génèrent à une température de 530 °C de la vapeur surchauffée. Comparée à la centrale de Planta Solar 20 (PS20) on constate que les températures élevées contribuent à une augmentation du rendement du circuit vapeur de près de 30 %. Pour la production de l’électricité, on utilise des turbines à vapeur conventionnelles. Afin que ces dernières fonctionnent avec efficacité, il est nécessaire de refroidir la vapeur surchauffée après sa sortie de la turbine. C’est là qu’intervient l’installation de refroidissement à sec, un autre aspect innovant de cette centrale. Cette technologie avancée permet de réduire de 80 % la consommation d’eau par rapport aux centrales refroidies à l’eau. L’élément central de l’installation est l’accumulateur de vapeur intégré, constitué de 19 citernes pesant chacune 260 tonnes. Cet accumulateur permet de stocker la vapeur à une température de 530 °C pendant près de deux heures. Celle-ci peut ainsi être conditionnée à la demande pour produire de l’électricité, même la nuit.

Pour la construction de ces accumulateurs innovants, Dillinger a livré 2 600 t de tôles fortes en acier faiblement allié trempé et revenu SA 533 Type B Class 2 en épaisseurs de 12 à 107 mm, en largeur de 2 450 mm et en longueur de 12 350 mm. Le client avait des exigences particulières et élevées quant à l’analyse chimique, aux valeurs de résilience, à la dureté, à la limite d’élasticité et aux paramètres de détensionnement. Dillinger n’a pas hésité à relever le défi.