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Petits calculs de production d'énergie [76127]

nobelios

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Posté le : 21/03/2011, 00:50 (Lu 53377 fois)
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Salut,

Suite à un discourt entre un pro écolo et moi même j'en suis venu à faire quelques petits calculs très simplistes sur le remplacement du nucléaire en france.

J'ai pris comme chiffre la production de 2009 soit 520TWh, j'ai considéré que l'ensoleillement était partout de 1000Wh/m² que le rendement des panneaux était de 10% et j'ai négligé les stockage et la nuit. Donc un modèle très idéaliste. J'ai aussi dit que la France faisait 550 000 Km² sans l'outre mer.

J'en ai déduit que pour 1m² de panneau on produit 100Wh (10% de 1Kw/h) et que pour 1Km² de panneau on produit 100 000 000 Wh. Donc pour la production (et pas la consommation) il faut 520 000 Km² de panneaux soit la surface de la France. (Corrigez moi si je me trompe)

Pour l'éolienne j'ai pris 2MWh pour un gros ventilateur ! Donc

il faut donc 260 000 000 éolienne.

J'ai pas calculé pour la production de bioéthanol qui demande aussi plus de la surface de la France.

Corrigez moi si je me trompe dans l'ensemble mais l'écologie pour le moment c'est bien de l'enfumage ?

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Édité le 21/03/2011, 01:07 par nobelios

Re: Petits calculs de production d'énergie

darrigan
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Posté le : 21/03/2011, 10:52 (Lu 53362 fois)
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Vouloir faire des calculs comme si l'on voulait passer au "tout éolien" ou au "tout solaire", n'a aucun intérêt. (déjà abordé dans un autre post).

Il faut panacher les sources d'énergie en fonction de l'endroit, des caractéristiques locales, etc.

Un panneau solaire sur le toit d'une maison qui arrive à rendre la maison autonome c'est déjà pas mal ! Quelques éolienne qui arrivent à alimenter un village, c'est pas mal.

Evidemment que pour alimenter des usines ou des lignes de chemin de fer l'éolien et le solaire ne suffisent pas...

Re: Petits calculs de production d'énergie [76138]

nobelios

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Posté le : 21/03/2011, 17:21 (Lu 53342 fois)
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C'était uniquement comparatif sur un bilan à une seule énergie, par exemple le brésil utilise presque uniquement de l'hydroélectrique comme source d'énergie. Pour la maison ok mais un panneau ne la rend pas autonome, à moins d'avoir un maison très très large.

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Édité le 21/03/2011, 17:22 par nobelios

Re: Petits calculs de production d'énergie [76134]

BillD

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Posté le : 21/03/2011, 11:32 (Lu 53361 fois)
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Bonjour,

OK pour le nombre d'éolienne.
Par contre pour la surface de panneaux solaires, j'ai un zéro de plus (il faudrait 10 fois la surface de la France), mais bon l'idée reste la même!

Effectivement les "solutions" alternative de ce type ne sont que complémentaires (contrairement à ce que certains laissent entendre), c'est bien cela qu'il faut comprendre (parce qu'en plus si on rajoute le facteur de disponibilité de ces énergies, va falloir économiser sur notre consommation et pas qu'un peu!).

Bonne journée (sous le soleil ;))

Re: Petits calculs de production d'énergie [76135]

darrigan
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Posté le : 21/03/2011, 12:12 (Lu 53357 fois)
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La première chose à faire, ce n'est pas de trouver comment on pourrait produire toujours plus d'énergie plus écologiquement...
I
l faudrait plutôt voir comment en consommer encore moins (améliorer l'isolation des habitation, le rendement des moteurs, la consommation des appareils électriques...), c'est-à-dire attaquer le problème bien plus en amont.

(C'est pareil pour nos déchets : recycler des emballages c'est bien, mais réduire le nombre d'emballage ce serait encore mieux !)

Re: Petits calculs de production d'énergie [76137]

BillD

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Posté le : 21/03/2011, 13:17 (Lu 53352 fois)
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Il est clair que la meilleure énergie est celle qu'on ne consomme pas!

Je pense que le calcul proposé par Nobelios -qu'il n'hésite pas à me corriger si besoin- visait simplement à démontrer que justement ces énergies prises individuellement ne sont pas à même à être suffisantes dans notre société actuelle.
De fait la réflexion qu'on étend ici et là de supprimer purement et simplement la production nucléaire est insensée et que la réflexion se doit d'être un tant soit peu plus poussée :)

Bon après, responsabiliser le dernier maillon de la chaîne (le consommateur) sur ces problématiques, c'est très bien, mais une fois de plus ceux qui ont le plus de pouvoir restent les producteurs (au sens large: bâtisseurs, concepteurs de matériels électriques, groupes agro-alimentaires pour les emballages). Même si la capacité de nuisance du consommateur est très élevée, elle nécessite un effort de cohésion et de regroupement (un consommateur isolé ne fera pas grand chose), et c'est bien là le point faible du raisonnement -à mon sens-

Re: Petits calculs de production d'énergie [76139]

nobelios

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Posté le : 21/03/2011, 17:25 (Lu 53334 fois)
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Le problème c'est que consommer moins c'est pas simple, le particulier n'est pas le plus gourmand, pensez aux usines, l'éclairage publique, les chemins de fer etc.

J'avais aussi un facteur 10 au début mais j'ai éditer mon calcul à un moment, faut croire que ma correction était en fait un erreur.

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Édité le 21/03/2011, 17:27 par nobelios

Re: Petits calculs de production d'énergie [76136]

alexchimiste

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Posté le : 21/03/2011, 12:32 (Lu 53356 fois)
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Faire éteindre les éclairages des vitrines des magasins en pleine nuit, éteindre les éclairages publicitaires, etc...

Re: Petits calculs de production d'énergie [76140]

nobelios

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Posté le : 21/03/2011, 17:26 (Lu 53331 fois)
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Là je suis parfaitement d'accord, c'est de l'enfumage total ça, pourquoi garder une vitrine allumé à 2 heures du matin, à par les clodos personne ne va trainer dans la rue à ces heures là !

Re: Petits calculs de production d'énergie [76141]

ECOLAMI

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Posté le : 21/03/2011, 18:30 (Lu 53322 fois)
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Bonjour,
J'ajouterai une chose pour l'éclairage public ou celui des vitrines: Pourquoi ne pas l'allumer avec un détecteur de présence (=mouvement). Ces dispositifs ne coutent plus cher. Par contre c'est incompatible avec les lampes à allumage progressif (aussi apellées "à économie d'énergie).
Je pense que l'éclairage des voies en rase campagne (Autoroutes Belges...) est inutile et ruineux.
Une chose aussi que je constate trés souvent comme dépense d'énergie ce sont les personnes qui "chauffent dehors" en laissant ouvertes les fenêtres ou portes sans avoir éteint le chauffage (parfois il n'est pas possible d'éteindre --chauffage par le sol--)
Je suis aussi d'avis que la première chose à faire est d'économiser l'énergie mais c'est souvent compliqué.
Au niveau du chauffage et de l'isolation si le public avait un accès facile aux appareils photos de thermographie il serait sensibilisé à l'isolation thermique.


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Re: Petits calculs de production d'énergie [76144]

darrigan
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Posté le : 21/03/2011, 22:10 (Lu 53311 fois)
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Bien vu le coup des capteurs IR !

Pour l'isolation thermique, en tout cas pour la toiture, un bon test consiste à observer l'évolution de son toit après une petite tombée de neige : on remarque vite quelles parties du toit sont mal isolées, ou s'il y a des ponts thermiques (cheminées, etc.).

Re: Petits calculs de production d'énergie [76146]

nobelios

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Posté le : 21/03/2011, 22:57 (Lu 53304 fois)
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En effet la neige est un très bon indicateur enfin en principe. Mon isolation tire la tronche et pourtant j'ai toujours de la neige sur le toit comme quoi. Pour les capteurs IR oui et non, ce qui est le plus gourmand dans l'éclairage publique c'est l'allumage, principe des tablettes fluo, et justement mettre des capteurs IR je me demande si c'est une si bonne idée.

Perso j'aimerai pas avoir la rue qui s'illumine quand je passe, c'est trop tape à l'oeil. Pour l'éclairage publique sinon on ne peut pas s'en passer ne serait-ce que pour des raison de sécurité publique (moins de criminalité).

Re: Petits calculs de production d'énergie [76149]

thadrien

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Posté le : 22/03/2011, 14:08 (Lu 53216 fois)
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@nobelios : tu as raison pour la consommation à l'allumage.

Par contre, on pourrait construire les nouvelles routes justement en tenant compte de cette contrainte, et donc en adoptant des systèmes d'éclairage mieux adaptés à du "on/off", comme des LED, ou à la rigueur des lampes à incandescence traditionnelles.

Oui, même si elles consomment beaucoup, la possibilité de les allumer rapidement et donc seulement en cas de besoin ferait malgré tout de grosses économies d'énergie dans la situation évoquée (route de campagne peu fréquentée).

Et puis, un capteur IR, 1/ ça consomme peu, 2/ c'est pas trop cher.

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Édité le 22/03/2011, 14:10 par thadrien

Re: Petits calculs de production d'énergie [76150]

nobelios

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Posté le : 22/03/2011, 15:26 (Lu 53210 fois)
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Le problème des leds est leur puissance, elle est trop faible. Et elle sont trop directionnelles, leur faisceaux n'est pas assez diffus, par rapport à une lampe classique.

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Édité le 22/03/2011, 15:27 par nobelios

Re: Petits calculs de production d'énergie [76151]

thadrien

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Posté le : 22/03/2011, 16:51 (Lu 53205 fois)
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Alors, la solution a ces deux problème est simple :

1/ Une LED n'a pas assez de puissance ? Alors, on en met 10.

2/ Elles sont trop directionnelles ? Une lentille de Fresnel et c'est réglé.

Re: Petits calculs de production d'énergie [76154]

nobelios

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Posté le : 22/03/2011, 17:37 (Lu 53198 fois)
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Si seulement c'était si simple. Malheureusement les éclairages à LED (ceux des particuliers) est encore trop défaillant. Dans l'idée c'est possible mais pas en pratique. De plus ça crame très vite.

Re: Petits calculs de production d'énergie [76163]

thadrien

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Posté le : 23/03/2011, 11:57 (Lu 53166 fois)
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Alors, très exactement, les éclairages à LED des particuliers crament très vite car ils sont alimentés par une alimentation de merde, qui non seulement n'est pas conçue pour résister longtemps, mais en plus est délibérément conçue pour claquer vite, pour justement pouvoir en vendre le plus possible.

Une lampe à LED conçue par un bureau d'études sérieux et travaillant pour le bien du peuple pourrait tenir 10 ans.

Re: Petits calculs de production d'énergie [76164]

nobelios

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Posté le : 23/03/2011, 12:07 (Lu 53164 fois)
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En effet c'est beaucoup plus intéressant dans ce cas !

Re: Petits calculs de production d'énergie [76161]

ECOLAMI

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Posté le : 23/03/2011, 00:27 (Lu 53175 fois)
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Bonsoir,
Les LEDs ont un défaut qui limite beaucoup leur puissance: la lumière apparait en surface d'une jonction de matériaux opaques. Donc elles n'auront jamais la densité de lumière que peuvent fournir les ampoules à gaz ionisé ou a arc.
La plus puissante ampoule que j'ai trouvée etait a Arc de Mercure Haute Pression: 6000watts! (éclairage de théâtre).


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détail des calculs [76221]

Geoffrey

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Posté le : 25/03/2011, 13:33 (Lu 53122 fois)
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Salut à tous,
je souhaiterais revenir sur vos calculs qui vous ont permis d'entamer la discussion. Je trouve un résultat totalement différent du votre et je soupçonne dans vos calculs une confusion classique entre les W et les Wh et j'ai même pu lire des "W/h" qui me confortent dans cette idée.

Tout d'abord une petite mise au point qu'il est absolument nécessaire de maitriser quand on parle d'énergétique.
L'énergie se mesure en Joule symbolisée part la lettre J.
Le Watt symbolisé par la lettre W est une unité de puissance, il est homogène à des joules par seconde et mesure un débit d'énergie.
Un Watt correspond par définition à une joule par seconde et quand je dis par seconde ça ne veut pas dire multiplié par des secondes, c'est une division au sens mathématique.
On entend parler des "Watt-heure" symbolisés par "Wh" ils ne correspondent pas à des Watt divisés par heures, mais il s'agit bien d'une multiplication d'une puissance en W par une durée exprimée en heure.
Je soupçonne l'abus de language usuel d'appeler "kilomètre-heure" les vitesses au lieu de kilomètre PAR heure d'être à l'origine de cette confusion.
Ainsi 1 Wh = 1W * 1h = 1W*3600s = 3600 Joules
C'est donc une unité d'énergie plus grande que le Joule et qui par ce fait est plus adaptée aux mesures des consommations usuelles d'une maison, encore qu'en pratique on utilise très souvent les multiples du Wh et en particulier le kWh qui correspond à 1000 Wh soit 3600 kJ.
Non pas que l'unité W/h ne puisse pas avoir de sens, elle n'intervient pas habituellement dans les calculs de consommation énergétique, car si on prend les unités elle correspondrait à des J/s², soit une accélération de l'énergie, ce que l'on utilise rarement.
La méconnaissance de ces définitions simples résulte au mieux dans une erreur d'unité et au pire dans des erreurs de calcul qui sont malheureusement trop fréquentes.

Maintenant que l'on a ces notions on peut revenir sur le calcul. La France a produit en en 2009, 520 TWh mais elle n'a consommé que 486,4 TWh, on va se baser sur la quantité produite pour estimer la surface nécessaire de panneau solaires qui l'équivaudrait.
Premièrement on doit calculer à quelle puissance moyenne correspond la consommation Française. Avec ce qu'on a dit précédemment tout le monde doit être capable de convertir les 520 TWh en Joule, ça fait
E = 520*10^12 * 3600 = 1.87*10^18 J
Divisons maintenant cette énergie par le nombre de seconde qu'il y a dans une année pour obtenir la puissance moyenne produite:
Pprod = E/t = 1.87*10^18/(3600*24*365,25) = 5.93*10^10 W
Voila la puissance que vont devoir fournir les panneaux

Intéressons nous maintenant à la puissance surfacique que nous envoie le soleil et le rendement des différentes techniques pour la convertir en électricité.
La première technique la plus connue sont les panneaux-solaires photovoltaïques qui convertissent directement le flux lumineux en électricité, leur rendement tourne autour de 15%
La 2eme technique prometteuse sont les centrales solaires thermodynamiques. Elles consistent à utiliser le rayonnement solaire pour le concentrer sur des tubes contenant un fluide caloroporteur qui va générer de la vapeur dans un échangeur, laquelle vapeur entraine un groupe turboalternateur.
Le rendement des concentrateurs solaires qui chauffent le liquide est bien plus élevé que ceux des panneaux photovoltaïques, ils tourne autour de 50% (bien que j'ai pu lire que certains atteignent 80% voire plus). Mais considérer ce rendement ne suffit pas, il faut aussi prendre en compte le rendement du groupe turboalternateur et là où la thermodynamique intervient le rendement maximal de Carnot s'applique de sorte que le rendement de ces machines n'excède pas pas 30% même si les alternateurs ont des rendements de plus de 90% c'est la machine thermique qui limite. Au total on a un rendement de 50%*30% = 15% comme pour les panneaux photovoltaïques en gros.

D'après ce document http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Solar_land_area.png le soleil nous envoie en moyenne sur 2 ans une puissance de 150 W/m² pour le sud de la France (c'est même un peu plus mais on ne prendra que 150). Connaissant le rendement des techniques utilisées on en déduit la puissance surfacique extractible
p_s = 150*0.15 = 22.5 W/m²
on est donc capable de produire 22.5 W/m² en moyenne grâce au soleil, je reviendrais plus tard sur ce qu'implique cette notion de moyennement nécessaire aux calculs.
Il ne nous reste plus qu'à calculer la surface nécessaire pour que les panneaux fournissent la même puissance que toutes nos centrales.

S = Pprod / p_s = 5.93*10^10 / 22.5 = 2.64*10^9 m²
sachant qu'un km² est un carré de 1000 m de coté il représente 10^6 m², la surface de panneau doit donc être de
S = 2635 km²
or vous trouviez une surface proche de celle de la France soit 547 000 km², vos calculs accusent une erreur de 2 ordres de grandeur, c'est beaucoup...
2635 km² représentent un carré d'approximativement 50 km de côté.

Pour revenir sur le moyennement il ne prend pas en compte la variation importante de puissance solaire reçue en fonction des saisons, et on sait tous que les panneaux produiront beaucoup plus (jusqu'à 5 fois plus) en été qu'en hiver, or c'est l'hiver qu'on consomme le plus d'électricité pour nous chauffer. De plus certains dirons que la nuit les panneaux ne produisent pas, c'est vrai pour les panneaux photovoltaïques mais ça l'est moins pour les centrales solaire thermodynamiques qui conservent la chaleur dans des cuves qui sont suffisamment grandes et isolées pour continuer à produire la nuit. Enfin on a des solutions pour stocker l'énergie électrique à grande échelle, ce sont les barrages associés entre eux par le principe du pompage-turbinage (http://fr.wikipedia.org/wiki/Pompage-turbinage), certes il y a des pertes mais elles sont encore acceptables et on a pas trouvé mieux pour stocker autant d'énergie.

Revenons sur la surface à mobiliser pour le solaire. Il faut d'abord considérer que chacune de nos 19 centrales nucléaires occupe environ 300 ha = 3 km² soit une surface totale au sol de 57 km² sans compter les usines de traitement et de stockage des déchets, on est loin des 2635 km² de panneaux nécessaires. Cependant contrairement à l'énergie nucléaire il est possible d'exploiter l'énergie solaire à petite échelle et directement chez le particulier et ça peut offrir un certain avantage surtout pour le chauffage de l'eau sanitaire. Car c'est à mon goût une certaine aberration de convertir de la chaleur en électricité avec un rendement de l'ordre de 30%, pour la transporter avec des pertes de l'ordre de 5% et enfin la reconvertir en chaleur chez soi alors que le soleil nous fourni des kW thermiques sur notre toit qui n'auraient pas besoin d'être convertis pour chauffer de l'eau.
Et il se trouve qu'en 1997 la surface bâtie en France (hors routes et parkings) dépassait déja 10 000 km², il conviendrait de couvrir 1/4 de nos toitures pour économiser une quantité significative d'énergie électrique destinée à chauffer de l'eau.
Ce site évalue la possibilité d'utiliser l'énergie solaire en France http://www.manicore.com/documentation/solaire.html

Comme l'a dit Clovis c'est en diminuant la consommation et en améliorant l'isolation thermique qu'on pourrait gagner beaucoup de kWh.
Enfin il y a d'autres sources d'énergie disponibles, par exemple en France on estime le potentiel d'énergie hydrocinétique (courant marins) exploitable à 417 TWh par an. Ainsi, des solutions plus propres que le nucléaire par fission existent indéniablement, encore faudrait-il avoir le courage de les exploiter.

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Édité le 25/03/2011, 15:31 par Geoffrey

Re: détail des calculs [76222]

nobelios

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Posté le : 25/03/2011, 13:42 (Lu 53116 fois)
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Les panneaux de dernière génération peu utilisés produisent 15% sinon on compte 10%. D'après wikipedia pour la france il faut dans les 3100km² en effet, mais cela reste tout de même très gros, et irréalisable, d'autant que l'entretient et la stabilité de la production sont deux très gros freins à leur mise en œuvre.

"Du point de vue du bilan en dioxyde de carbone, sur un cycle de vie de 20 ans, l'émission de CO2 par kWh électrique produit par un panneau photovoltaïque représente selon le type considéré de 7 à 37% des émissions par kWh produit par une centrale thermique classique"

37% dans le pire cas c'est toujours beaucoup plus en pollution que du nucléaire.

J'ai fais une représentation sur une surface pour les panneaux c'est plutôt grand.

Sans parler des problèmes de stockage d'énergie qui pour le moment est impossible (de ce que j'ai lu les barrages c'est impossible car tout est déjà exploité en France).



Le coût du m² de panneau sans installation etc, est de 1000€ pour 3100km² celà représente un investissement de 1.000.000.000 € pour 1000km² et pour une durée de 20ans dans le meilleurs des cas, sans batterie et sans instalation + entretiens. Mais l'installation chez un particulier revient à 8000-10000€ le m² sans les aides de l'état et l'entretiens.

On compte donc au MOINS, 31 milliards pour 20 ans soit environ 1.55 Milliard € par an minimum sans entretiens des lignes etc. Sans compter les frais de recyclage, la production industrielle de silicium extra pur pose aussi un très gros problème.

Bon après l'industrialisation devrait réduire les coût de production, mais la mise en place qui est la plus couteuse elle ne bouge pas. Les éoliennes c'est pas imaginable c'est trop improductif, si bien que l'on y pense de moins. Au profit d'autres énergies. Pour ma part le solaire c'est pas ça non plus, question du frein de stockage. La nuit on ne sais pas stocker.

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Édité le 25/03/2011, 14:13 par nobelios

Re: détail des calculs [76223]

Geoffrey

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Posté le : 25/03/2011, 14:21 (Lu 53105 fois)
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Comparer la seule émission de CO2 pour juger de la façon dont le nucléaire pollue par rapport à d'autres sources d'énergie est pour moi très incomplet et il me semble évident qu'il faut prendre en compte les déchets nucléaires très embarrassants que nous laissent cette filière. Pour toi 1 kg de déchet de combustible nucléaire ça équivaut à combien de kg de CO2 en terme de pollution ? Tu peux me dire que les déchets on les stocke alors que le CO2 on le relâche dans l'atmosphère, mais c'est précisément parce qu'ils polluent infiniment plus qu'on ne libère pas les déchets nucléaire dans les rivières ou dans l'air...

Tu as soulevé là le principal inconvénient des panneaux photovoltaïques, il faut beaucoup d'énergie pour les produire, mais t'es-tu demandé d'où vient le CO2 émit lors de la fabrication des panneaux ? précisément des modes de fabrication de l'électricité qui a permis de fabriquer le panneau.
Je cite le paragraphe de ce site (http://www.hncsolar.fr/photovoltaique-panneaux-solaires-%C3%A9cologie.html#CO2) tant il donne bien l'idée que ce calcul d'émission de CO2 lors de la fabrication de cellules photovoltaïques est délicat et peut servir de contre argument.

Citation
Nous devons comparer les émissions de CO2 évitées par l’utilisation de panneaux photovoltaïques et le CO2 dégagé par les processus de fabrication.

Cette comparaison est extrêmement délicate : faut-il prendre en compte le contenu carbone du kWh moyen français à base de nucléaire, voisin de 90 g/kWh, ou bien du kWh européen (480 g/kWh) ? Doit-on considérer le contenu carbone des équipements de type centrales au gaz que le PV a permis d’éviter ? Doit-on prendre en compte le lieu où sont fabriqués les panneaux photovoltaïques, les cellules, le polysilicium (pour peu qu’on le sache...) ? Il est sûr qu’un approvisionnement de panneaux fabriqués entièrement en Chine par exemple pour une utilisation en France modifie considérablement le bilan carbone, par rapport à des panneaux fabriqués en France ou en Allemagne.
Les valeurs de bilan carbone des panneaux photovoltaiques peuvent se discuter sans fin car les hypothèses retenues pour le calcul changent considérablement le résultat. On peut néanmoins conclure que dans toutes les situations, le bilan est très favorable ou favorable, sauf dans le cas d’utilisation en France de panneaux entièrement fabriqués en Chine et utilisés en comparaison d’un mix EDF 100% nucléaire. Dans ce cas, la vertu du photovoltaïque consisterait d’avantage en une économie de déchets nucléaires, ce qui chez nous revêt une importance certaine.


Ainsi si le panneau est fabriqué en France il devrait libérer quelque chose comme 10 fois moins de CO2 que s'il est fait en Chine et deviendrait par cette occasion propre aux yeux des défenseurs du nucléaire. Enfin plus on utilise ces panneaux et plus leur production deviendrait propre car c'est l'énergie qu'ils produisent qui serait utilisée pour en fabriquer de nouveaux.
Enfin la filière solaire thermodynamique nécessite encore moins d'énergie lors de sa fabrication que les panneaux photovoltaïques.

Comment as-tu estimé le cout de revient d'une centrale photovoltaïque ? Quelque chose me dit que tu t'es contenté de multiplier le prix de revient au m² des panneaux photovoltaïques vendus aux particuliers par la surface de la centrale. Mais si on doit utiliser une surface aussi grande de panneaux je pense qu'on est en droit de négocier un prix et pas des moindres, si je prends l'exemple de la grande centrale photovoltaïque récemment construite à Amareleja au Portugal (http://www.ddmagazine.com/873-centrale-solaire-portugal-plus-grande-centrale-au-monde.html) elle a couté 237 M€ pour une surface totale de panneau de 250 ha = 2.5 km² ça fait un cout de revient de 94.8€/m² de panneaux avec un rendement de 15% toutes installation comprise. La durée de vie de la centrale est garantie à au moins 25 ans et estimée à plus de 30 ans, mais quel risque prend-on comparé au nucléaire de la faire fonctionner 20 ans de plus?

Enfin je le redis, la force du solaire c'est qu'il peut être exploité à petite échelle et sans transformations. Notamment directement sur le toit d'une très grande partie des maisons françaises, et c'est en utilisant des capteurs solaires thermiques pour chauffer de l'eau dont le rendement est compris entre 60 et plus de 80% qu'ils sont le plus intéressant pour la bonne raison que la chaleur est directement utilisée alors qu'en temps normal il faut utiliser de l'énergie électrique dont la production et le transport sont soumis à un maigre rendement de 20-25% (thermodynamique oblige, pour les barrages et les éoliennes c'est meilleur). On peut l'estimer rapidement, pour 1000 W récupérés sur ton toit pour chauffer de l'eau, il faut consommer dans nos centrales entre 3500 et 5000 W de combustible primaire pour avoir la même chose. Si t'as de bons capteurs (rendement 80%), ces 1 kW tu les obtiens chez toi avec une surface de panneau 8.3 m² (en utilisant la densité de puissance moyenne de 150 W/m²) alors qu'avec des centrales photovoltaïques ou solaires thermodynamiques il leur faudrait une surface de 1000/(150*0.2*0.975) = 34.2 m² (j'ai pris 20% de rendement pour le turboalternateur et 2.5% de pertes pour le transport c'est la moyenne en France) pour te transmettre cette énergie. Ainsi le fait de transformer l'énergie thermique en électricité pour la transporter fait qu'il faut 4.1 fois plus de surface de panneaux dans une centrale que chez toi pour la même puissance dans ton chauffe-eau, d'où l'énorme intérêt de produire soi même l'eau chaude, ne serait-ce qu'en partie si le flux solaire n'est pas suffisant l'hiver.

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Édité le 25/03/2011, 15:21 par Geoffrey

Re: détail des calculs [76224]

ECOLAMI

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Posté le : 25/03/2011, 15:10 (Lu 53078 fois)
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Bonjour,
Trés interessants ces calculs!!!
J'ajouterais que le silicium des panneaux photo-voltaïques en fin de vie devrait être facile a recycler. En effet une réflexion sur les altérations possible par le vieillissement montre que l'oxydation générale de la surface et la déterioration du circuit de drainage électrique seraient constaté.
Comme les plaques sont souvent recouvertes de plastique transparent ou de verre on doit prendre en compte leur vieillissement. Suivant les cas on pourra les séparer plus ou moins facilement du Silicium.
Avec un peu de chance un simple traitement de surface pourrait remettre à neuf tout ça (décapage de la surface et du circuit de drainage puis impression d'un nouveau circuit).

Le stockage de l'energie par pompage-turbinage est peu utilisé en France le plus grand site est Grand Maison dans les Alpes. Il nécessite des turbines réversible ( les autres ne sont pas auto-amorçantes) ou autrement dit il faut que les turbines soient sous le niveau inférieur de l'eau ce qui n'est pas toujours le cas.



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Re: détail des calculs [76226]

nobelios

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Posté le : 25/03/2011, 17:44 (Lu 53066 fois)
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Bien je vais faire mon texte en plusieurs parties car j'ai tendance à me répeter sur des points et produire un texte trop vague au final.


1) - LE NUCLEAIRE, sur le stockage des déchets :

A ma connaissance, les déchets nucléaires n'en sont pas, enfin, pas comme on peut le supposer. En effet tout est mis en oeuvre afin que les accès aux contenaires soit reversibles, c'est à dire que ce que l'on entrepose, on peut également le reprendre pour le traiter ou le déplacer. Il me semble que super phénix avait comme principe de reprendre ces déchets après un traitement, l'idée était dangereuse puisque ce type de réacteur pouvait exploser, au sens fission incontrôler et pizza forestière avec champignon et lardon partout (enfin viande carbonisée surtout). L'idée a fait gueuler les verts et même des physiciens en nucléaire et à été mise de côté (c'est pas un mal !). Contrairement aux déchets industriels et des ménages le nucléaire n'est pas entreposer dans un trou avec 50T de terre sur le dessus. Du coup ce n'est pas totalement un déchet.

Pas analogie j'aurai tendance à dire que c'est comme démonter une voiture et garder les pièces dans le but de les refaires plus tard et de les réutiliser, c'est comme une sorte de casse auto, c'est un peu crade mais c'est pas vraiment une déchetterie.

Bon je le conçoi, il y a une grosse différence en une vielle diane et 100T de Plutonium, déjà même si une vielle diane c'est moche (tout est question de goût) c'est autrement moins toxique que du plutonium et sont escorte d'isotopes du cesium, de l'iode, etc. Donc sur la pollution le nucléaire est réutillisable alors que le CO2 est relaché dans l'air et peu, librement, voyager, fait son petit effet de serre etc.

2) - LA POLLUTION des panneaux :

On donne en moyenne 20 à 25 de durée de vie pour les panneaux, après quoi leur rendement chutte de façon significative et du coup les panneaux ont autant d'utilitée qu'une bouteille de mercurochrome en Libye. Alors il y a 3 gros problèmes que je vois :

2)a) - La production et l'installation des panneaux :

Pour une industrie les prix sont plus bas, mais si on installe des panneaux c'est chez le particulier, et là le particulier est contre. Alors pourquoi ? Et bien le prix, 10.000 à 30.000€ l'esthétisme, et les contraintes géographiques (monuments histoiriques, ville compacte, zone à faible ensoleillement, etc). Dans ce cas on envisage les champs de panneaux, oui mais voilà dans le cas là il faut un entretiens régulier, traiter de grandes surfaces, et remplacer les panneaux au frais de l'état ou de la compagnie. Le particulier va donc voir sa facture grossire, et comme plus de 60% des français n'ont pas plus de 1000-1200€ pour vivre, dont un loyer ou autre et bien il va gueuler (et j'en fais partie, c'est pas avec mes 450€/mois que je vais payer une triple facture d'électricité pour une ampoule et un PC).

2)b) - La pollution des panneaux :

Les panneaux doivent être produits, en mettant de côté la pollution liée aux centrales (dans un cas idéal) il faut tenir compte de la pollution du traitement des matières premières, acides, CO2, utilisation de carbone pour faire des alliages, NF3 qui est un gaz à effet de serre, etc. Du coup à échelle mondiale c'est pire que tout, produit du NF3 c'est une verrible plaie pour l'atmosphère. Et puis il y a effet de serre et couche d'ozone qui en prennent pour leur matricule => cancer, cancer, cancer, pire que le nucléaire en somme (rien qu'à voir avec l'Australie). Et puis le recyclage des panneaux, on est toujours face à un problème, tout comme le nucléaire mais là en moins risqué en effet.

2)c) - Le stockage de l'énergie :

Il faut stocker l'énergie pour la nuit et là, c'est vraiment l'horreure, je vais le détailler plus bas.


3) - STOCKAGE de l'énergie :

Alors il y a deux stockages principaux à l'étude que je connais, l'eau et le CO2, soit on injecte du CO2 dans des cavitées (vielle mine, etc) soit on utilise des barrages et on fait alors des basins de stockages (sorte de batterie hydrolique).

3)a) - Les sites hydroliques en France sont déjà utilisés et il n'est pas envisageable d'exploiter cette solution seule, elle est trop limitée par la géographie, celà se fait très bien sous forme de barrages hydroélectrique au Brésil mais en France, la démographie et la géographie sont trop en compétition. (et Au japon c'est IMPOSSIBLE !). De plus écologiquement contruire des barrages c'est un vrai carnage !

3)b) - Donc on en vient au CO2, vous ne connaissez probablement pas trop les problèmes de la Lorraine, mais le plus grave de tous c'est les effondrements miniers, comprimer et détendre du CO2 c'est accelérer les effondrements, et là c'est pas trois ou quatres animateurs de télé pour vieux qui voyagent en hélico et montre la misère dans la forêt amazonienne avec 3 neurones qui vont hurler dans la rue mais des villes entières de gens à reloger ! Et là il y a de quoi hurler !

4) - Projet entre pays dont le continent africain :

Se chauffer avec de l'énergie produite en affrique par du solaire, c'est pas mal, là on exploite la géographie à fond ! Sur le papier c'est aussi beau qu'un champ de pavot en fleur en afganistant, mais dans la réalité politique c'est comme le passage de l'armée dans ce même champ. C'est aussi fiable qu'un discourt de Cécil Duflot
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=cWT0tgqzuY0
Autrement dit on est mal !

5) - Quel avenir pour l'écologie et le nucléaire :

Et bien ce que je pense, pour le moment l'écologie, le solaire, le CO2, toussa-toussa c'est du vent comme les éolienne c'est du vent. Il faut remplacer le nucléaire ne serait-ce que pour le combustible qui va manquer un jour. Mais ce n'est pas encore le moment, là il faut cherche car ce que l'on tiens n'est pas encore au point, c'est encore trop vague pour etre correctement exploiter. Et fait comme Merkel avec un grand sourrire, ON SORT DU NUCLEAIRE, acclamée par les verts décérebrés au 3ème degrès qui ne savent même pas que l'allemagne se chauffe les miches avec plus de 60% de thermique bien polluant et va combler son nucléaire par ... du thermique bien polluant (Bah alors et le CO2 ? C'est polluant oui ou merde ?).

Bref pour moi, l'écologie du moment c'est une vaste fumisterie, une mode politique et hypocrite qui passera. Les gens ont peur du nucléaire comme si demain on allait avoir un seisme de 9 et une vague de 23m sur la trogne.

Là ou il faut en revanche hurler c'est sur les ricains qui ont contruit à raz d'une faille et que c'est cette faille qui est ... celle du big one. Donc une vague du genre 100-200m sur la centrale, là c'est pas Fukushima ou Tchernobyl, là ce sera, tous sous terre ! (Enfin je dramatise). Faut faire les choses proprement le nucléaire c'est bien mais faut pas faire une centrale comme on fait des LADA :p



It's just like Hypocrisy ...

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Édité le 25/03/2011, 18:05 par nobelios

Re: Petits calculs de production d'énergie [76228]

Geoffrey

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Posté le : 25/03/2011, 18:20 (Lu 53060 fois)
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C'est certain il y a d'autres sources de pollution que le CO2 généré lors de la production des cellules photovoltaïques, mais je demande à comparer cette pollution (par exemple avec le NF3) avec celle engendrée dans le traitement COMPLET du combustible nucléaire, de sa source jusqu'à son stockage en passant par les transports et l'enrichissement.

Enfin je constate que tu occultes complétement le solaire thermodynamique comme s'il était ennuyeux de constater qu'il ne pollue pas plus lors de la fabrication d'une centrale thermique solaire que d'une centrale nucléaire sauf qu'à l'usage le solaire ne produit plus aucun déchet.
Tu dis que le solaire c'est du vent et qu'il ne faut pas encore chercher à remplacer le nucléaire car on ne sait pas encore correctement exploiter le solaire, mais pourtant les technologies mises en jeu dans le nucléaire sont bien plus complexes que d'utiliser l'énergie solaire. Et même pour être proche de la réalité il n'y a pas grand chose à changer par rapport à une centrale thermique à pétrole ou nucléaire, la seule différence c'est qu'au lieu de chauffer le fluide caloroporteur avec une combustion ou de la fission nucléaire, c'est des miroirs paraboliques qui concentrent le rayonnement et qui le chauffe. Afin que tu puisses voir que l'on maitrise déjà cette technologie à grande échelle voici la liste des centrales thermiques solaire existant à ce jour dans le monde: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_solar_thermal_power_stations

Pour te prouver que le ton actuel n'est pas a l'immobilisme tu peux notamment voir la liste de celles qui sont en construction et si on fait le compte rien que pour l'Espagne, la somme de la puissance de toutes les "petites" centrales à venir sera de 1392 MW qui viendront s'ajouter aux 720 MW déjà en production c'est plus qu'un réacteur nucléaire Français.
Enfin si on parle des projets les états unis vont aussi massivement s'orienter vers cette solution. Certes les USA disposent de déserts chauds qui se prêtent bien à cette technique, mais entre l'Espagne, le Portugal, l'Italie et le sud de la France nous avons aussi de quoi faire du solaire thermodynamique.

Pour le problème du fonctionnement nocturne, j'avais lu que dans le cas des centrales solaires thermiques le liquide caloroporteur était stocké dans de gros réservoirs qui accumulent une grande quantité de chaleur aux heures où la consommation n'est pas trop grande de sorte que la centrale peut continuer à fonctionner une bonne partie de la nuit et faire fasse au pic de consommation de 19H à 20H. Si nécessaires certaines centrales disposent de brûleur qui permettent de faire l'appoint en consommant un combustible fossile, mais ça pourrait aussi être le rôle de centrales nucléaires d'assurer une partie de la consommation continue, mais pas 80% d'un pays... Ce site discute des techniques employées pour utiliser l'énergie solaire pendant la nuit: http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=how-to-use-solar-energy-at-night

Enfin disposer de plusieurs petites centrales de quelques dizaines de MW n'est pas forcément un mal car en cas de problème on ne prive pas le réseau d'une grosse puissance comme ça peut être le cas si un réacteur nucléaire ou pire une centrale complète tombe en pane.

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Édité le 25/03/2011, 18:42 par Geoffrey

Re: Petits calculs de production d'énergie [76229]

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Posté le : 25/03/2011, 18:38 (Lu 51308 fois)
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Non c'est juste que le solaire thermo nous n'en parlons pas beaucoup en France, peut-être car la chaleur et l'ensoleillement n'est pas assez important. Quand je dit que le solaire c'est du vent, c'est le solaire ACTUEL !

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Édité le 25/03/2011, 18:38 par nobelios

Re: Petits calculs de production d'énergie [76230]

Geoffrey

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Posté le : 25/03/2011, 19:07 (Lu 51299 fois)
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C'est vrai qu'en France l'ensoleillement n'est pas optimal partout, mais si on regarde cette carte (source:http://olharfeliz.typepad.com/prazer/2007/04/o_faitil_soleil.html) qui donne l'énergie solaire reçue sur une année par un panneau de 1m² orienté plein sud et idéalement incliné :



On voit que le sud est de la France et la Corse sont aussi bien loties que le centre de l'Espagne et le sud de l'Italie. Mais il ne faut pas raisonner franco-français si on choisit d'exploiter l'énergie solaire en Europe c'est en grande partie en Espagne et au Portugal qu'il faudra investir et ne pas en avoir peur, c'est l'Europe, de la même manière que l'état du Montana ne doit pas être trop inquiet de consommer l'électricité produite dans le Nevada.

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Édité le 25/03/2011, 19:12 par Geoffrey

Re: Petits calculs de production d'énergie [76231]

nobelios

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Posté le : 25/03/2011, 20:11 (Lu 51288 fois)
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N'oublions pas qu'un pays n'aime pas dépendre d'un autre, pour des questions d'économie ou en cas de sous production, si l'Espagne par exemple à besoin de plus qu'elle ne produit et bien nous ... on sera dans la merde. Il n'en reste que le stockage n'est toujours pas optimal et pose un gros problème.

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