Centrales solaires orbitales : la nouvelle innovation dans la production d’énergie propre ?

Le concept de centrale solaire orbitale n’est pas nouveau, il faut même remonter à la fin des années 60 pour en observer la première représentation. A l’époque l’objectif était de permettre l’accès à une énergie propre, qui plus est dans le contexte du choc pétrolier des années 70. Cependant, les contraintes d’assemblage, de maintenance, et de coût ont rapidement mis un frein aux différents projets de l’époque. Aujourd’hui les importantes avancées technologiques, le coût d’accès à l’espace bien plus faible qu’il y a 50 ans, et le souhait des différents pays d’avoir une certaine indépendance énergétique, provenant de sources variées et durables, semble avoir relancé la dynamique des centrales solaires orbitales. Du moins, c’est ce que le nombre croissant de programmes semble indiquer. Alcimed revient sur les opportunités de développement et décrypte les enjeux de ce nouveau moyen de production d’énergie.

Les pionniers dans le domaine sont les Etats-Unis et la Chine, cette dernière annonçant une station opérationnelle avant 2030. D’autres initiatives prometteuses proviennent notamment du Japon, du Royaume-Uni, et plus largement de l’Europe avec une volonté d’avoir des centrales solaires en orbite d’ici 2040-2050.

• Aux Etats-Unis, l’US Air Force et le Naval Research Laboratory (NRL), à l’aide de la navette robotique X-37B, réalise des expérimentations en orbites basse (environ 400 km) afin de tester la captation d’énergie solaire et la convertir en énergie électrique à courant continu dans l’espace. Le test de la transmission du courant vers la Terre devrait être expérimenté par le Air Force Research Laboratory (AFRL) en 2025. Northrop Grumman, partenaire du AFRL, a reçu un financement de 100 millions USD afin de réaliser ce test.
• En Chine, l’équipe du « Daily Project », dirigée par Duan Baoyan de l’université de Xidian dans la province de Shaanxi, a déclaré que le groupe s’est fixé comme objectif d’avoir une centrale solaire dans l’espace en 2028. Les essais à Xidian ont été réalisés à l’aide d’une structure en acier de 75 mètres de haut construite sur le campus de l’université.
• Au Royaume-Uni, l’engagement du gouvernement pour le Net Zero a conduit au lancement, en début d’année 2022, de la Space Energy Initiative, regroupant le gouvernement avec des organismes de recherche et des industriels. Leur objectif est d’avoir un premier démonstrateur de centrale solaire en orbite basse d’ici 2030 et un premier système opérationnel d’ici 2040. Le design britannique apporterait une puissance de 2GW au réseau.
• En Europe, l’ESA a lancé un appel aux nouvelles idées concernant les SPS (Space-based Solar Power Station). Fin 2021, 85 idées ont été proposées, 16 ont été sélectionnées et vont recevoir un financement.
• Au Japon, la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) a annoncé en 2014 une roadmap technologique visant à construire des centrales solaires orbitales d’une capacité combinée de 1 GW d’ici 2030. La JAXA vise une centrale complètement opérationnelle d’ici 2050. En parallèle, la société Japan Space Systems a annoncé la mise en orbite d’un démonstrateur en 2025.