L’énergie solaire concentrée, également appelée solaire thermique, est un moyen de capter l’énergie solaire distinct de l’utilisation de panneaux photovoltaïques (PV). Au lieu de convertir directement l’énergie solaire en électricité, comme dans les panneaux photovoltaïques, l’énergie solaire concentrée concentre la lumière du soleil sur un point relativement petit, qui chauffe un milieu. La chaleur du milieu est alors soit transférée directement à la cible à chauffer, telle qu’une piscine, soit connectée à un générateur pour produire de l’énergie électrique.
Contrairement aux panneaux photovoltaïques commerciaux, qui ont une efficacité d’environ 17 à 19 %, l’efficacité de l’énergie solaire concentrée varie de 40 à 60 %. Il existe trois types d’appareils à énergie solaire concentrée : les appareils à basse température (utilisés pour chauffer les piscines), les appareils à moyenne température (utilisés pour chauffer l’eau à des fins commerciales ou résidentielles) et les appareils à haute température (utilisés pour produire de l’électricité).
L’énergie solaire concentrée est moins chère que les panneaux solaires, car elle se compose principalement de miroirs pour concentrer les rayons du soleil, plutôt que de panneaux photovoltaïques, un système électronique qui nécessite du silicium de haute pureté pour produire. Les deux doivent être nettoyés régulièrement, sinon ils perdent leur pouvoir de génération d’énergie.
Ces dernières années, plusieurs grandes centrales solaires à concentration ont été construites. SEGS (Solar Energy Generating Systems), une centrale solaire thermique gérée par la société israélienne Solel, s’étend sur 1000 acres. La plus grande centrale solaire de tout type, cette centrale produit 90% de toute l’énergie solaire disponible dans le commerce – 354 mégawatts, environ 1/6ème d’une grande centrale nucléaire et environ 1.5% du barrage des Trois Gorges, la plus grande centrale électrique du monde de toute nature. A l’usine de Solel, des miroirs concentrent l’énergie solaire sur des tubes remplis d’huile, qui sont chauffés pour produire de l’électricité.
En 2006, environ 21 millions de pieds carrés de systèmes d’énergie solaire à concentration ont été construits aux États-Unis, dont 16 millions de systèmes à basse température utilisés pour chauffer à bas prix les piscines. Ceux-ci utilisent de l’eau chaude ou de l’air comme moyen de transfert de chaleur.
Le terme « énergie solaire concentrée » est le plus souvent associé aux capteurs solaires thermiques à haute température, tels que ceux utilisés dans la centrale de Solel. Ceux-ci utilisent des turbines à vapeur ou à gaz pour produire de l’électricité à partir de fluide surchauffé.