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NEWS SOLAR est une entreprise spécialisée dans la production d'énergie solaire.

Technologie

Pourquoi avons-nous développé ces technologies ?



Parce que l'énergie mondiale consommée représente 81,8 % en thermique et seulement 18,2 % électrique, cela pour un marché annuel de 10.000 B$ qui n'arrive que difficilement à se décarboner, et que le prix des énergies ne cesse d'augmenter, mettant nombre d'entreprises et collectivités en difficulté, voir en péril, ou nécessitant même une délocalisation

Les ENR actuelles ne présentent pas de solutions adéquates car elles sont intermittentes, difficiles à implémenter, nécessitent d'importantes et coûteuses solutions de stockage, et ne répondent pas aux principaux besoins thermiques, notamment dans les hautes ou basses températures.

Après plusieurs années de développement et de test, nous avons réussi à mettre au point une technologie solaire particulièrement innovante et brevetée : le procédé HST (High Solar Température) basé sur l'hyper concentration solaire qui capte 95% de l'énergie solaire et la convertie en de multiples autres énergies.

Nous sommes en phase de pré industrialisation, d'implantation sur divers sites d'envergure à travers le monde, et en négociation avec des acteurs majeurs pour des configurations > 1 MWc. Pour cela nous avons développé un ensemble de briques technologiques permettant de couvrir l'intégralité des besoins énergétiques tels que : électricité, Chaleur, froid +/-, climatisation, h2/Nh3, et stockage énergétique, répondant pleinement aux besoins



Technologie solaire NEWS SOLAR - Vue d'ensemble du système

10.000 B$/an d'énergie mondiale consommée : 81,8 % thermique et 18,2 % électrique

  • Nous captons 95% de l'énergie solaire transformée en chaleur - froid – électricité - h2, rendement électrique 35 à 60%
  • Nous stockons > 1,3 MWh/m3 d'énergie thermique jusqu'à 3.000°C, rendement 98%, pour une production 8760h/an​
  • Nous revendons nos énergies sous contrats PPA (power purchase agrement) de 5 à 25 ans ​
Consommation d'énergie mondiale

Pourquoi l'hyper concentration ? Parce que dans le PV ou l'éolien, 100% de la surface réceptrice est active et de faible rendement, ce qui augmente corrélativement le coût, la quantité de matière et la surface nécessaire, alors que notre surface active ne représente qu'environ 1/10.000 de la surface de réception, mais avec un rendement de captation de 95%, toute l'énergie solaire étant concentrée dans un récepteur unique de petite dimension mais hyper performant. Grâce à ce choix technologique extrêmement concurrentiel, nous pouvons atteindre de très hauts rendements de conversion ainsi que de très hautes températures ensuite stockées dans une batterie thermique.

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Cette configuration permet de disposer de surfaces solaires collectrices d'un coût au m2 très largement inférieur au PV, le film optique déployé réfléchissant 95% de la lumière solaire et ne pesant que 300 gr/m2, se présentant sous forme de bobines de film auto collant à très haute résistance et durée de vie. De plus notre film optique peut recevoir en option un revêtement auto nettoyant, limitant ou supprimant tout nettoyage ou consommation d'eau, ainsi qu'un revêtement ultra dur résistant à l'abrasion des néfastes tempêtes de sable, redoutées par les matériels PV et éolien.

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Schéma technique du système solaire NEWS SOLAR

Pourquoi de très hautes températures ? Parce que les procédés de stockage tels que les batteries électrochimiques du type Li/ion n'ont qu'une capacité limitée, un coût important, des risques reconnus d'incendie ou d'explosion, et ne permettent de stocker économiquement de l'énergie que pour quelques heures. L'utilisation de THT (Très Haute Température) permet d'avoir un volume énergétique gigantesque pour un coût très largement inférieur et sans risques ou impact environnemental.

Cela est du à une propriété physique naturelle des matériaux appelée « chaleur massique », qui est la capacité thermique du matériau à absorber puis restituer de la chaleur, comme dans une pierre chauffée par le soleil. Cette valeur s'exprime en fonction du volume, de la capacité thermique du matériau, et du différentiel de température. Ainsi, la quantité d'énergie thermique Q stockée dans un matériau est donnée par l'équation Q = m . cp . ΔT avec :

  • m est la masse du matériau (kg),
  • cp est la capacité thermique massique (J/kg.K),
  • ΔT est la variation de température (K).

De ce fait, on voit que plus la température est élevée et plus grande est la quantité d'énergie emmagasinée pour un volume donné. Par conséquent, avec seulement 1m3 de notre batterie thermique, la quantité d'énergie stockée atteint jusqu'à 1,5 MWh/m3, soit presque 6 fois plus qu'une batterie Li/Ion.

L'autre avantage de la THT est qu'il est possible d'alimenter directement des process > 1.600°C, ainsi que convertir cette chaleur en électricité avec de très hauts rendements de 35 à 60% avec nos convertisseurs thermodynamiques. Ainsi, il est possible de stocker d'immenses quantités d'énergie jusqu’à environ 100 MWh dans l'équivalent d'un container de 40'', et d'ainsi garantir une continuité de production 8760 h/an à des tarifs extrêmement compétitifs et stables pour une durée de vie > 25 ans, cela sans risque d'incendie ou d'explosion.

Comment fonctionne notre technologie ?

Une évolution technologique majeure : Nous avons conçu un ensemble de dispositifs technologiques brevetés à l'international répondant pleinement aux enjeux de décarbonation en permettant de capter, stocker puis transformer l'énergie solaire en de multiples énergies à des tarifs > 25€/MWh sur les configurations de puissance.

Notre centrale solaire à hyper concentration capte 95% de l'énergie solaire qui est stockée dans une « Batterie Thermique » permettant une production 8760 h/an, quelles que soient les conditions météo, énergie restituée sous forme thermique directe (chaleur/froid – climatisation) ou électrique via un convertisseur de rendement 35 à 60 %, durée de vie > 25 ans quasi sans arrêt ni maintenance, pilotée par notre IA et notre électronique dédiée.

Productivité maxi Vs PV : électrique x 3 cogénération x 8 hydrogène x 4 stockage x 1.500 puissance max > 10 GW

Source solaire

Source Solaire

Le soleil nous envoie jusqu'à 1.000 W/m2, nous en captons 95%, soit jusqu’à 9,5 MWc/ha (10.000m2).

Hyper concentration

Hyper Concentration *

Rendement 95%

La lumière est hyper concentrée puis envoyée sur l'absorbeur qui convertit en chaleur, transférée vers la batterie thermique

Stockage

Stockage 3.000°C

Rendement 98%

La batterie thermique stocke 1,3MWh/m3 d'énergie 8760h/an. Une résistance intégrée permet de stocker l'électricité verte

Conversion

Conversion Continue

Plusieurs dispositifs propriétaires, brevetés, convertissent la chaleur en d'autres énergies

Applications

Applications Multiples

Une multitude d'applications énergétiques envisageables selon les besoins de l'utilisateur, produites sur site ou distantes depuis notre centrale via transport et dépose client d'une batterie thermique mobile VHT.

* L'hyper concentration est un procédé unique au monde développé et breveté par NEWS SOLAR, permettant de concentrer la lumière du soleil jusqu'à plus de 15.000 fois, l'intérêt étant d'obtenir un point focal d'une très grande finesse générant de très hautes températures, limitant les déperditions thermiques ainsi que le volume de l'absorbeur, et produisant un rendement important.

Fonctionnement du dispositif HST (High Solar Température) en version > 1 MWc

Le champ solaire : est composé de micro réflecteurs à hyper concentration (x 15.000) qui captent la lumière du soleil avec une efficacité de 95% et la concentrent sur l'absorbeur

L'absorbeur : Reçoit le flux solaire hyper concentré et transfère l'énergie au flux THT (Très Haute Température)

Flux THT : Transporte l'énergie THT jusqu'à la batterie

La batterie thermique : stocke l'énergie thermique et la restitue à la demande 8760h/an avec un rendement proche de 98% et emmagasine jusqu'à 1,5 MWh d'énergie/m3 avec une déperdition de seulement 1% par jour.

Convertisseur électrique : Il convertit l'énergie THT en électricité avec un rendement de 35 à 60 %, Il assure aussi l'autonomie électrique sécuritaire de l'installation

L'utilisateur : Dispose 24h/24 d'une énergie verte stable et continue : thermique (chaud/froid) et/ou électrique > 25 €/MWh quelles que soient les conditions météo. De l'électricité verte peut aussi être stockée sous forme THT via une résistance intégrée, et revendue au prix fort durant les pointes

Représentation fonctionnelle d'un démonstrateur en version > 1 MWc

Quel est l'intérêt d'intégrer l'IA dans nos technologies ?

Parce que l'IA est devenue incontournable du fait qu'elle optimise considérablement nos processus de conception et de production d'énergie solaire avec stockage thermique en agissant à plusieurs niveaux : production, stockage, gestion du réseau et maintenance

1. Optimisation de la production solaire

Prévision de l'ensoleillement : L'IA analyse les données météorologiques (satellites, capteurs, historique) pour prédire l'irradiance solaire et ajuster la production.
Pilotage en temps réel Les algorithmes ajustent l'orientation des héliostats pour maximiser la captation de l'énergie solaire, et anticipent les variations météo.
Amélioration du rendement thermique : L'IA optimise le transfert de chaleur de l'absorbeur vers le fluide caloporteur et les différents systèmes, minimisant les pertes énergétiques.

2. Gestion intelligente du stockage thermique

Modélisation dynamique du stockage : L'IA analyse le comportement thermique du système pour anticiper la capacité de stockage et réduire les pertes thermiques.
Optimisation des cycles de charge/décharge : Grâce au machine learning, l'IA ajuste la libération de l'énergie stockée en fonction des besoins du réseau, garantissant une meilleure stabilité énergétique et anticipant les besoins en fonction de certains paramètres tels que la saison ou la consommation prévisionnelle.
Prédiction des pics de demande L'IA anticipe les périodes de forte consommation et optimise l'utilisation de l'énergie stockée pour assurer une distribution efficace durant toute l'année

3. Intégration intelligente au réseau

Équilibrage en temps réel: L'IA ajuste la fourniture d'énergies en fonction des fluctuations de l'offre et de la demande sur le réseau.
Interaction avec d'autres sources d'énergie : L'IA coordonne le stockage thermique avec d'autres systèmes (batteries, hydrogène, chaleur, climatisation, réseau électrique) pour une meilleure flexibilité
Optimisation des tarifs En intégrant les données des marchés de l'énergie, l'IA aide à vendre l'énergie au meilleur moment pour maximiser les revenus.

4. Maintenance prédictive et fiabilisation des installations

Surveillance continue des équipements L'IA analyse en permanence les capteurs pour détecter des anomalies (usure de dispositifs, fuites thermiques, etc.).
•Les modèles d'IA détectent les anomalies et prédisent les pannes avant qu'elles ne surviennent, réduisant les coûts de maintenance et augmentant la durée de vie des équipements.
Prévention des pannes : Les modèles prédictifs identifient les défaillances potentielles et planifient les interventions avant qu'une panne majeure ne survienne.
Allongement de la durée de vie des infrastructures En optimisant les cycles thermiques et en réduisant les contraintes mécaniques, l'IA aide à prolonger la durée de vie des composants.

En intégrant l'IA dans nos processus solaire avec stockage thermique, nous améliorons la fiabilité, l'efficacité et la rentabilité du système, permettant une meilleure prévisibilité de la production, une gestion optimisée du stockage et une intégration plus f luide au réseau, réduisant ainsi les coûts d'exploitation et maximisant le retour sur investissement.

Innovation et R&D NEWS SOLAR
Développement technologique et programmation
Équipe d'ingénierie NEWS SOLAR

Quels sont les avantages technico-économiques de notre technologie ?


Les principaux intérêts se situent dans la capacité à produire en continu, 365J/an, une multitude d'énergies à très bas coût avec une très grande productivité, donc un fort ROI au prorata des MWh produits et revendus


Si l'on prend par exemple en comparatif une centrale solaire délivrant en électricité 1 MWc à 80€ MWh :


Pour une centrale PV de rendement moyen 20 % : 1MWc x 1500h/an = 1500 MWh x 80€/MWh = 120 k€/an, soit sur 25 ans d'exploitation = 3 m€

Dispositif NEWS SOLAR rendement moyen 40 % : 1MWc x 8760h/an = 8760 MWh x 80€/MWh = 701 k€/an, soit sur 25 ans d'exploitation = 17,5 m€

Soit un delta de production = 5,84 qui affecte directement la rentabilité de l'installation, cela pour un coût initial quasi équivalent

Rajoutons à cela un autre facteur, celui de la cogénération. Nous parlions ici de la production seule d'électricité, mais notre technologie produit aussi de la chaleur qui peut-être revendue à un tarif similaire à l'électricité verte, soit, pour un rendement moyen de conversion de 40% quasi 14 GWh thermiques à 80€/MWh, ce qui nous donne 1,12 m€ de CA sur 1 année



Si l'on reprend les comparatifs précédents et que l'on rajoute la cogénération, on obtient sur 25 ans :


Pour une centrale PV de rendement moyen 20 % : 1,0 MWc x 1500h/an x 25 ans = 37.500 MWh x 80€/MWh = 3 m€

Avec notre dispositif de rendement moyen 40 % : 1,6 MWc x 8760h/an x 25 ans = 350.400 MWh x 80€/MWh = 28 m€ = coef 9,3 de CA Vs PV

De surcroît, d'autres avantages concernent les différents points de productivité haute Vs PV tels que : électrique x 3 cogénération x 8 Hydrogène x 4, et bien sûr en termes de stockage : x 1.500

Graphique de performance énergétique
Analyse comparative des rendements

Les compteurs d’énergie

Compteurs d’énergie électrique :
Consommation facturée au client
exprimée en KWh

compteurs energie electrique

Compteurs d’énergie thermique :
Consommation facturée au client
exprimée en KWh

compteurs energie thermique

Quels sont les avantages de nos technologies ?

Indicateurs de performance du système
Indicateurs de performance du système

Comparatif de productivité annuelle

Schéma technique du processus de conversion

Comparatif de performances de stockage

Capacité de stockage et performance

Comment fonctionnent nos convertisseurs ?

Conversion des énergies solaire/thermique en électricité haut rendement

Le PV est extrêmement limité en termes de rendement de conversion énergétique, aussi, pour palier à cette carence, nous avons donc travaillé durant plusieurs années et développé un convertisseur thermodynamique breveté dont le rendement est quasi le double du PV, et atteint même 60% en version bi-étagée.


Pour cela nous avons développé des convertisseurs à cinématique linéaire fonctionnant dans des gammes de températures de l'ordre de 800 à 1.000°C, nous permettant d'atteindre d'importants rendements et durée de vie puisque le MTBF (middle time before failure) global est de l'ordre de 220.000 h sur la plupart des versions. S'agissant d'unités hermétiques, il n'y a aucun entretien ou maintenance à prévoir contrairement aux machines dites tournantes tels que les alternateurs ou turbo alternateurs conventionnels. De tels rendements s'expliquent selon les lois de la thermodynamique qui impliquent d'augmenter la source chaude, et d'abaisser la source froide dans des proportions suffisantes pour obtenir de bonnes performances. Ainsi, selon la formule du rendement

Diagramme des relations système

où :


• Tchaud est la température à l'entrée du dispositif thermodynamique

• Tfroid est la température à la sortie du cycle (ex. température ambiante).


Ainsi, plus Tchaud est élevé, plus le rendement théorique du cycle est proche de 1. Par exemple, les cycles supercritiques CO₂ à haute température (800-1000°C) atteignent des rendements > 50 %, contre ~40 % pour les cycles à vapeur classiques


On voit donc que plus l'écart entre les deux températures chaude et froide est important, et plus le rendement augmente corrélativement, lequel est de 35% pour un convertisseur mono-étagé. Ce rendement atteint 60% en utilisant une version bi étagée, plus coûteuse bien entendu, mais dont les performances et la rentabilité sont très avantageuses pour les installations de puissance.


Nous avons aussi développé, et travaillons parallèlement, sur des cycles de Rankin solarisés (alimentés en air chaud) faisant fonctionner des turbines HT (haute température) dont les rendements sont très supérieurs aux cycles standards, cela sans avoir les inconvénients liés à la vapeur d'eau HP ou aux gaz de combustion. Ces unités sont plutôt dans des gammes > 1 MWc et entrent dans la catégorie des machines tournantes à turbo alternateurs


Pour certains types d'installations et applications très spécifiques, nous avons développé un dispositif « PhotoStatique », composé de cellules solaires multi-jonctions d'un rendement > 40% et d'une densité de puissance atteignant 400 KWc/m2. Il est préférentiellement intégré dans notre batterie thermique pour la conversion directe d'énergie THT en électricité, ou encore être alimenté directement via notre hyper concentration solaire. L'avantage immédiat étant qu'il n'y a aucune pièce mécanique en mouvement

Fonction principale - Conversion d'énergie
Fonction secondaire - Stockage
Fonction tertiaire - Distribution
Fonction quaternaire - Contrôle
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