Antiquité

 " Les Grecs anciens attachaient énormément d'importance à la manière d'allumer la flamme olympique. Seuls les rayons du soleil pouvaient en garantir la pureté. Ils avaient conçu un skaphia, ancêtre du miroir parabolique, pour réfléchir les rayons solaires qui dégageaient une intense chaleur provoquant une flamme. " - Source (Les jeux olympiques ont été lancés en 776 avant JC)  

Le miroir d' Archimède (à droite, en 250 avant JC) - " Afin de détruire la flotte romaine, Archimède aurait conçu et utilisé des miroirs concaves, les "miroirs ardents" pour déclencher des incendies par concentration des rayons solaires. Archimède aurait d'ailleurs écrit une "Optique" que l'on n'a pas retrouvée." (Thuillier, Pierre. - "Une énigme : Archimède et les miroirs ardents". - La Recherche, mai 1979, n° 100, p. 444-453. L'objet lui-même était effectivement connu. Euclide le mentionne dans "Optique et catoptrique".) - Source  

En -133, Héron d'Alexandrie construisit une  machine à réaction utilisant la pression de la vapeur d’eau.  De cette chaudière sortait un tube creux relié à une sphère pouvant tourner autour d'un axe horizontal. De cette sphère deux autres tubes perpendiculaires à l'axe laissaient sortir la vapeur qui par propulsion faisait tourner la sphère.   Il étudia également les phénomènes de réflexion de la lumière sur des miroirs plans, convexes ou concaves. 

Photo: Eolipyle ("porte d'Eole") de Héron

 
XVème-XVIème siècle

Le concentrateur solaire de Léonard de Vinci (1515) : un sytème du type CLFR, mais qui semble ne jamais avoir existé que sur le papier.

XVIIème siècle

En 1615, Salomon de Gaus construisit une pompe solaire. La force motrice était fournie par de l'air chauffé avec le rayonnement solaire.

XVIIIème siècle 

 " Durant le printemps et l'été 1747, Buffon expérimenta un miroir composé de 168 glaces étamées, d'environ 20 cm de côté. Chacune de ces glaces était mobile en tous sens et pouvait ainsi renvoyer la lumière du Soleil vers le même point. Les expériences furent faites à Paris, dans le jardin du roi (actuellement, le Jardin des plantes) : 
- une branche de hêtre goudronnée brûla avec 40 glaces seulement (le quart du miroir);
- on fit fondre un gros flacon d'étain, pesant environ 6 livres, avec 45 glaces (l'étain fond à 228 °C);
- un morceau d'argent fondit avec 117 glaces (l'argent fond à 1 044°C). " - Source 
 

NOUVELLE INVENTION DE MIROIRS ARDENS. Par M. DE BUFFON. PREMIERE ESPECE. Miroirs d’Archimède.  "J’ai fait construire en 1747 un miroir composé de 168 glaces planes de six pouces de largeur sur huit de  hauteur, avec lequel j’ai brûlé du bois jusqu’à 200 pieds de distance, fondu l’étain à 150 pieds, le plomb à 130, l’argent à 60, &c. & j’ai rendu compte de cette découverte dans le volume des Mémoires de l’Académie pour  l’année 1747.  En 1749 & 1750, j’ai fait construire en fer & en cuivre un miroir bien plus précis, & bien supérieur pour les effets ; il est composé de 360 glaces de quatre pouces chacune de largeur & de hauteur. Ce miroir n’a qu’un  inconvénient, c’est qu’il est si lourd que je n’ai pû m’en servir commodément : j’ai cependant fait une suite  d’expériences sur la graduation de la chaleur, qui me serviront principalement pour faire un thermomètre qui marquera juste le double, le triple, le quadruple, le quintuple, &c. de l’augmentation de la chaleur, ce qui est absolument ignoré des Physiciens, les autres thermomètres n’étant tous gradués que sur des échelles arbitraires."

Source : www.buffon.cnrs.fr 

En 1767, le Suisse Horace Bénédict de Saussure construisit diverses machines solaires. Son premier collecteur de rayons était couvert par deux vitres planes sur la face orientée vers le soleil afin d'augmenter l'effet de serre." -

 

"À la fin du XVIIIème siècle, Lavoisier réalisa le premier four en concentrant les rayons solaires à l'aide d'une lentille à liquide. Il atteint la température de la fusion du platine, soit près de 1 800°C - Source
Vidéo sur le concentrateur de Lavoisier sur www.66V.fr


XIXème

1816 - Le Pasteur écossais Robert Stirling a déposé un brevet pour un "moteur à air chaud" en 1816. L'air enfermé dans un cylindre étant soumis à 4 cycles : chauffage, détente, refroidissement et compression au moyen d'une source de chaleur externe, afin de produire un mouvement rotatif. Malgré de nombreuses applications le moteur "Stirling" ne résistait pas à la compétitivité économique d'abord des moteurs à vapeur et ensuite des moteurs à combustion interne. 

Augustin Mouchot, professeur de lycée à Tours écrit en 1860 :  
"Dans le futur on ne trouvera plus de charbon en Europe...que fera l'industrie ?"
Il fût un extraordinaire pionnier du solaire à concentration et il a inventé les premières machines thermiques solaires à l'origine de celles qui sont utilisées aujourdhui :

1860 : il invente le premier concentrateur cilindro-parabolique (photo ci-contre).
1866 : Augustin Mouchot montre son moteur solaire à Napoléon III à Paris.
1876 : premier pasteurisateur solaire
1877 : le gouvernement francais envoie Augustin Mouchot en Algérie pour réaliser des expériences sur le solaire. Augustin Mouchot et son assistant Abel Pifre réalisèrent de nombreuses expérimentations en Algérie  : pompage solaire de l'eau, distillation solaire de l'eau, cuisson solaire...
1878 : premier concentrateur parabolique alimentant des machines thermiques
1879 : première production solaire de glace
1879 : première production électrique solaire  

 

  

 

    

Abel Pifre utilisa le concentrateur parabolique d'Augustin Mouchot pour faire fonctionner une presse et d'imprimer le journal intitulé..."Le soleil" à 500 exemplaires/heure.  Augustin Mouchot construisit une parabole de 20 m2 et obtient la Médaille d'Or à l'Exposition Universelle de 1878. « Il faut se garder de croire, malgré le silence des traités modernes de physique à cet égard, que l’idée de faire travailler la chaleur solaire soit récente » - Augustin Mouchot ,  La chaleur solaire et ses applications industrielles, Ed. Gauthier-Villars, Paris, 1869. 

 

 1887 - Le concentrateur de John Ericsson :

"The time will come when Europe must stop her mills and factories for want of coal. Upper Egypt then, with her never-ceasing sun power, will invite the European manufacturer to move his machinery and erect his mills on the firm ground along the sides of the alluvial plain of the Nile, where sufficient power can be otbainted to enable him to run more spindles than a hundred Manchesters." - John Ericsson, Mechanic and Builder, July, 1887

XXème siècle

1901, Pasadena, Californie :

1904, Portugal :

" Mario António Gomez, best known as Padre Himalaya. This Portuguese priest, who was also a scientist and inventor, was one of the pioneers in the investigation of solar energy. His biggest achievement was the Pirelióforo, a device in which thousands of mirrors over a surface of 80 square meters concentrated solar energy up to a temperature of 3500 degrees Celsius: enough to melt most metals and stones. The huge installment was a star in the 1904 Universal Expo of St. Louis, where it won two gold medals." Source: http://www.treehugger.com/files/2007/09/padre_himalaya_solar_energy.php 


 

1910, USA / Egypte :  S'inspirant des travaux de Charles Vernon Boys, l'américain Franck Shuman construit une centrale thermosolaire à taille industrielle en Egypte en 1910. Il construisit une chaudière solaire de 100 Ch. qui servit à pomper l'eau du Nil. Vu le prix du charbon en Egypte à l'époque, le retour sur investissement fût de 4 ans. Shuman envisagea une autre réalisation plus grandiose dans le Sahara. Hélas, la Première Guerre Mondiale puis, immédiatement après, l'ère du pétrole bon marché, portèrent un coup fatal à ces projets ambitieux.   

  

  

 

De 1946 à 1949,  Félix Trombe, ingénieur chimiste, "réalise à Meudon, avec Marc Foex et Charlotte Henry La Blanchetais, le premier programme expérimental d'obtention de hautes températures à l'aide de concentration de rayonnement solaire, renouant ainsi avec les travaux de Lavoisier au XVIII° siècle. Ce premier "poste de chauffage solaire" de 2 kW utilise un concentrateur parabolique de projecteur de défense antiaérienne en monture polaire. Un nouvel outil est né pour la chimie et la métallurgie à haute température. Cette étape conduit à la construction du four solaire de 50 kW de Mont-Louis à l'initiative de F. Trombe et considéré par lui-même comme la maquette d'un four solaire industriel futur. Cet appareil servira de modèle pour la construction et l'utilisation de nombreux fours solaires dans le monde." - Source : PROMES  

 

 

 

 

 

 

Plus de photographies historiques ici: http://www.four-solaire.fr/frame_galerie1.htm

 

    Félix Trombe dirige ensuite la création du grand four solaire de 1 000 kW d'Odeillo, Font-Romeu :






Le premier système CLFR / Compact Linear Fresnel Reflector  (photo de droite) au monde a été construit par l'italien Giovanni Francia et installé en collaboration avec Marcel Perrot à Marseille en 1963. 

 

Photo: Giovanni Francia, 1960, Athènes, Conférence internationale sur l'énergie solaire
Source : http://www.comitatinazionali.it/upload/documenti/solarenergy1_web.pdf
Gruppo per la storia dell'energia solare

Autre prototype proposé par Giovanni Francia, Marseille,1964 :
 

 

Nucléaire ou solaire : les grands choix énergétiques des années 50 et 60
Nuclear or Solar? Energy Choices for the 1950s and 1960s
By John Perlin, Solar Energy Historian

« The early 1950s seemed especially bright for the future of solar energy technologies. In 1952, the President' Materials' Commission appointed by President Harry S. Truman came out with a report called "Resources for the Future." The Report warned that the United States and its allies would start to run short on fuel by 1975. It therefore urged the United States Government should look to solar energy to take up the slack. The Commission complained, "Efforts made to date to harness solar energy are infinitesimal though the United States could make an immense contribution to the Free World" by exploiting solar energy (...) » - Suite :  http://www.gses.it/pub/perlin-mexico2000.php

 

Bref historique sur la fondation de la COMPLES (Coopération Méditerranéenne pour l’Energie Solaire http://www.comples.org). Par Marcel Perrot, Président d’honneur Membre fondateur de la COMPLES : 
 
 « Du 20 au 30 août 1961, eut lieu à Rome un grand congrès international organisé par les Nations unies sur les sources nouvelles d’énergie : solaire, éolienne et géothermique. Ce fut une des premières manifestations mondiales qui, outre les autres énergies dites précédemment sauvages, mit à son programme l’utilisation de l’énergie solaire pour le développement économique des pays ou la misère s’étale sous les climats les plus ensoleillés.  La valorisation des déserts dans un but humanitaire était aussi, à l’époque, un des arguments pour l’obtention de quelques crédits dans le laboratoires ou instituts qui avaient inscrit, avec un certain mérite, l’Energie Solaire dans leurs projets de recherche. Il faut aussi ajouter que l’on commençait à comparer cette source d’énergie aux sources traditionnelles en raison de leur épuisement et de la pollution qu’elles entraînent. Cependant, dans le domaine de recherche en laboratoire, l’Energie Solaire était surtout orientée dans des voies intéressantes mais marginales aux préoccupations de la grande industrie. Avérée comme impossible à stocker et jugeant, sans vraie justification, le prix du kW solaire installé trop élevé on avait d’abord cantonné cette énergie dans les applications mineures à l’usage des pays en voie de développement, ce qui n’était pas favorable à l’élaboration des méthodes nécessaires à la promotion industrielle de L’Energie Solaire. (...)"
Suite : http://www.gses.it/pub/perrot.php


1973 : crise pétrolière

3 mars 1974 : Pierre Messmer (Premier ministre de 1972 à 1974 sous la présidence de Georges Pompidou) annonce le lancement d'un vaste programme nucléaire qui prévoit de limiter la consommation de pétrole au profit de l'atome. Entre 1974 et 1975, 13 nouvelles centrales nucléaires seront lancées par EDF. Le 5 mars 1974, Pierre Messmer annonce son plan à la télévision : " Notre grande chance est l'électricité d'origine nucléaire, parce que nous en avons une bonne expérience depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale... "

(Plus d'informations sur l'histoire du choix du nucléaire par la France ici)

1977 " (...) Suite aux travaux du programme THEM, EDF et le CNRS décident en septembre 1977 de réaliser une centrale électrosolaire, le premier projet est réorienté au printemps 1979 pour des raisons budgétaires. En juin de la même année, le Président Giscard d'Estaing décide de soutenir la filière solaire et accepte la construction de Thémis, première centrale électrosolaire française à tour d'une puissance de 2500 Kilowatts. Cette mesure est destinée à calmer les écologistes « verts » . Le secrétaire d'Etat à la Recherche, Jacques Sourdille est un ardent défenseur de Thémis. Le choix du site d'implantation pose quelques problèmes. EDF, maître d'oeuvre et gestionnaire offre un terrain dans la région de Marseille, les élus des Pyrénées Orientales protestent et obtiennent satisfaction. Elle est donc construite à Targasonne près d'Odeillo à 1700 mètres d'altitude avec 2400 heures d'ensoleillement annuel (...) La centrale fera l'objet de tests pendant trois ans puis sera fermée en 1986. Cette expérience aura permis de valider une technologie et de caractériser son coût après extrapolation pour différentes tailles et différents climats. En fait, le coût ne peut devenir compétitif pour une taille inférieure à la centaine de Mégawatts. En réalité, la non compétitivité des centrales solaires n'a pas été vraiment démontrée puisqu'on n'a construit que quelques prototypes de démonstration et de recherche à des niveaux de puissance très faibles, qui n'ont rien à voir avec les tranches de 1000 MW des centrales thermiques « classiques ». "
Source : http://picardp1.ivry.cnrs.fr/organisation_3.html


1981 : Construction du prototype Solar One, USA. Cette centrale fonctionne de 1982 à 1986. 

1983 : inauguration par EDF de la centrale solaire Thémis, à Targasonne près de Font-Romeu. La centrale est fermée en 1986, la France ayant fait le choix de développer exclusivement la filière fission nucléaire. La centrale ouvre à nouveau en 2007 (projet PEGASE).

 De 1984 à 1991, 354 MWe de centrales thermosolaires à miroirs cylindro-paraboliques sont installés dans les sud-ouest des USA. Ces centrales fonctionnent encore parfaitement aujourd'hui, comme au premier jour !


1995  : Solar One est transformée en Solar Two, centrale à tour centrale avec système de stockage de la chaleur pour une autonomie de 3 heures. La production électrique de la centrale est stopée en 1999.

2007-2008 : C'est le GRAND retour du solaire à concentration aux USA, en Espagne, en Australie, au Maroc, en Egypte, en Algérie, dans les pays du Golfe persique etc., ceci dans un contexte de crise climatique et de renchérissement des énergies fossiles.

Avril 2007 : Inauguration de la centrale à tour centrale commerciale PS10, 11 MWe, Séville, Espagne. PS10 est le premier module d'une plateforme solaire commerciale qui atteindra 300 MWe en 2013, de quoi alimenter en électricité l'intégralité de la ville de Séville. La construction du module PS20, 20MW se termine.
Juillet 2007 : Entrée en service de la centrale commerciale Nevada Solar One, 64 MWe, USA







Juillet 2008 : inauguration de la centrale ANDASOL1, 50 MWe, Grenade, Espagne. Centrale équipée d'un dispositif de stockage de la chaleur pour une autonomie de 8 heures.