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On désigne par « solaire thermodynamique » l’ensemble des techniques qui visent à transformer l’énergie rayonnée par le soleil en chaleur à température élevée, puis celle-ci en énergie mécanique (et électrique) à travers un cycle thermodynamique.

Le solaire thermodynamique est l’une des valorisations du rayonnement solaire concentré (utilisant seulement le rayonnement solaire direct). Il désigne la production d’électricité réalisée grâce à des cycles thermodynamiques (chaudières à gaz, à vapeur, à cycles combinés). Il existe trois procédés principaux : les centrales à tour, les centrales à capteurs cylindro-paraboliques, les concentrateurs orientables associés à des moteurs thermiques.

Ces procédés peuvent permettre de stocker de l’énergie sous forme chimique par exemple afin de la récupérer lors des creux de productions comme par exemple lors de la nuit.