Thémis

Situation et accès

Thémis se trouve à Targasonne, près de Font-Romeu. C'est une petite ville de Cerdagne que l'on atteint en montant, au départ de Perpignan, vers l'Andorre. Passez Prades, puis Mont-Louis, puis bifurquez sur Font-Romeu que vous traversez. Vous aurez encore Egat à traverser puis vous arrivez à Targasonne. La centrale est construite sur un petit plateau à flanc de montagne, face au Sud. Suivez les panneaux pour y aller, ou levez les yeux, tout simplement, la centrale solaire se voit de loin !

Coordonnées GPS : 1.9740084090 N, 42.5015062000 E.

De quoi s'agit-il ?

Thémis est une centrale solaire à tour implantée à Targasonne. Elle n'a pas été conçu pour être rentable, il ne s'agit que d'une centrale de test pour connaître les possibilités de fabrication d'une électricité à base d'énergie solaire. Elle n'a jamais eu vocation à fournir un kilowatt-heure à un prix inférieur au nucléaire, l'industrialisation d'une telle technologie devant venir en aval du projet Thémis. Elle a été construite en 1983 au moment où l'état français choisissait son énergie principale pour la production en masse d'électricité. Les essais ont eu lieu jusqu'en 1986, année où le choix du nucléaire fut entériné définitivement.

La centrale fut utilisée par les astrophysiciens pour étudier le rayonnement gamma cosmique. Puis en 2004, ces travaux furent arrêtés et les chercheurs partirent en Afrique du Sud, sur un site plus en adéquation avec leurs besoins. Appartenant aujourd'hui au Conseil Général des Pyrénées-Orientales, elle se cherche une utilité qu'elle semble trouver à travers la remise en fonction de sa destination première.

Thémis n'est pas la seule centrale solaire à tour dans le monde, d'autres ont été créées dans divers pays. Ainsi les États-Unis se sont lancés dans un projet de centrale de 100 000KW, mais ce n'est pas encore en production. La centrale californienne de Barstow en est une première étape. Les russes ont des projets pouvant aller jusqu'à 200 000KW, mais là aussi ce projet n'a pas encore été suivi d'effets. Il faut savoir que ces centrales sont plutôt de faible puissance, de 500 à 10 000KW.

Thémis en résumé

Ce texte est écrit sur un panneau, à l'entrée du site de Thémis.

Thémis, centrale solaire thermodynamique de recherche et développement, est née d'une ambition : développer le recours à une énergie alternative aux énergies fossiles, chères et polluantes, le Soleil. La construction de la centrale, réalisée par EDF, a débuté en 1981 sur les terrains propriétés du Conseil Général des Pyrénées-Orientales.

Après seulement 3 années de fonctionnement, de 1983 à 1986, Thémis ferme, victime d'une décision d'arrêt des programmes de recherche sur l'énergie solaire au motif de non rentabilité économique. Pourtant, les process technologiques développés sur Thémis sont un véritable succès, se déployant notamment en Espagne et aux Etats-Unis, où des centrales solaires similaires sont aujourd'hui exploitées commercialement.

De 1987 à 2004 le site Thémis a été mis à la disposition des astrophysiciens du laboratoire CNRS IN2P3 qui y ont mené des expérimentations sur la detection du rayonnement gamma. Thémis, reconverti alors en téléscope géant, fonctionnait de nuit !

Dès 2004 le Conseil Général des Pyrénées-Orientales, propriétaire du site, a pris la décision de redonner au site de Thémis ses lettres de noblesse en lui rendant sa vocation originalle de recherche et développement sur les nouvelles technologies solaires. C'est de cette ambition, et du partenariat noué avec la Région Languedoc-Roussillon et le Pôle de compétitivité DERBI, que sont nés les projets de recherche et développement implantés aujourd'hui. Le programme de reconversion du site a été achevé en juin 2014.

Le choix du site

Pourquoi avoir choisi Targasonne comme site d'implantation de Thémis ?

Parce que la Cerdagne connaît 2400h de soleil par an, un véritable record en France.
Parce que l'altitude est de 1700m, ce qui favorise la réception du rayonnement solaire direct, avec une faible dispersion atmosphérique.
Parce que le vent est relativement faible, ce qui limite le temps de non-fonctionnement dû à un vent excessif.
Parce que le terrain est légèrement en pente, entre 6 et 18°, l'idéal pour une centrale à tour.
Parce qu'il y a une bonne alimentation hydraulique, ce qui permet de stocker 1000m3 d'eau en bassin.
Parce que la commune disposait de ces terrains, peu peuplés, non boisés, non cultivés.
Parce qu'à 500m passe une ligne de 20KV existant utilisable pour l'évacuation de la production.

Dispositifs solaires

Thémis est composée trois principaux éléments. D'une part le champ de 201 héliostats, ensuite la chaudière et enfin les mécanismes de production électrique.

Le champ d'héliostats doit concentrer le rayonnement solaire dans la chaudière, une cavité en forme de parallélépipède rectangle de 4m par 4m par 3,5 m (Une photo de la première chaudière est disponible sur la page du four solaire d'Odeillo). Cette chaudière est montée sur une tour de 80 mètres elle est inclinée de 30° par rapport à l'horizontale (la chaudière, pas la tour !). La concentration théorique maximale est de l'ordre de 800, elle permet d'atteindre de fortes températures au fond de la cavité, où la chaleur est recueillie par un mélange de sels fondus qui circulent à l'intérieur de celle-ci, puis dans toute la boucle primaire : cette dernière comprend en outre deux bacs de stockage (chaud et froid) et un générateur de vapeur, qui constitue l'interface avec la boucle secondaire à eau. La vapeur d'eau à haute pression et haute température qui est ainsi produite est détendue dans une turbine, puis condensée avant de retourner au générateur de vapeur.

Voici quelques informations techniques sur le foyer

Fonctionnement : Un fluide froid parcourt les circuits des parois latérales et du fond du foyer. Il est ensuite mélangé dans un collecteur avant de parcourir le plancher et le plafond. La circulation a été judicieusement déterminée pour que chaque panneau reçoive la même quantité d'énergie. Le foyer est placé devant un champ d'héliostat qui permet de passer la température du fluide caloporteur de 250° (à 50° près) à 450° (à 10° près). Ce fluide est du sels fondus, c'est exactement un mélange de nitrate de potassium, de nitrite de sodium et de nitrate de sodium). La puissance thermique est de 9 MW pour une puissance électrique de 2 Mw.