Cette thèse porte sur l’étude de la ressource solaire directe reçue à La Réunion et sur la modélisation numérique d’une centrale solaire thermodynamique constituée : 1/d’un champ de capteurs linéaires de Fresnel dans lequel circule une huile de synthèse ; 2/de deux stocks de chaleur sensible ; 3/ d’un cycle organique de Rankine. L’objectif est d’évaluer les performances d’une telle centrale fonctionnant dans une région de l’île identifiée comme favorable.Pour répondre à cet objectif, plusieurs travaux ont été menés : (i) une carte de l’ensoleillement direct normal reçu en moyenne au cours d’une année a été réalisée à partir des images du satellite MeteoSat 7 pour le territoire de la Réunion. Cette carte a permis d’évaluer la disponibilité de cette ressource ; (ii) un nouveau modèle de décomposition du rayonnement global en rayonnement diffus a été développé à partir de mesures effectuées à Saint-Pierre. Ce modèle se base sur la représentation des plus fortes probabilités d’occurrence de la fraction de diffus ; (iii) la géométrie du capteur et le rayonnement direct qu’il concentre ont été modélisés à partir d’un code de lancer de rayons existant. Ce code a été utilisé, d’une part, pour dimensionner le capteur à l’aide d’une méthode d’optimisation. Et d’autre part, pour mettre en place une méthode de simulation « rapide » des distributions de flux absorbé par les éléments du récepteur linéaire à l’aide d’abaques ; (iv) le comportement thermique du capteur solaire a été modélisé en dynamique avec une approche nodale ; (v) le productible annuel d’une centrale fonctionnant dans le sud de l’île a été simulé selon des procédures de régulation et de contrôle commande mise en place pour une stratégie de production adaptée aux besoins de l’île.Les modèles qui ont été développés durant cette thèse sont des outils d’aide au dimensionnement et permettent l’étude des stratégies de contrôle commande d'une centrale solaire thermodynamique à capteur linéaire de Fresnel.