Le plein à zéro émission de CO2 : mode d'emploi

[vincent128]

Mais je ne pense pas qu'on puisse dépasser un rendement de 0.5, dites-moi si je me trompe...

J'ai trouvé ce site qui propose un calculateur permettant de déterminer l'énergie au sol par m² de surface, en fonction de multiples paramètres (lieu, état du ciel, heure, etc): http://www.ac-nantes.fr:8080/peda/disc/ ... mesure.htm
Gardez-le dans vos favoris, ça peut toujours servir

A Strasbourg, avec un ciel voilé comme aujourd'hui, le soleil apporte 364W par m²
Avec un rendement de 50%, il faudrait près de 20m² de surface de parabole pour espérer en tirer 3kW... la taille d'une très grande pièce ou un disque de 5m de diamètre

ce calcul est doublement faux. Le rendement annoncé par Infinia est de 24 %, pas 50 %.
Par contre, on indique toujours la puissance maximum d'un appareil. Pour un appareil activé par le solaire, cela correspond à l'ensoleillement maximum à la surface de la terre, soit environ 1 kW/m² (on y arrive à peu près en France, à midi au mois de juin).
Pour sortir 3 kW avec 24 % de rendement, il faut donc environ 3/1/0.24 = 12,5 m².

Même en fractionnant cette surface sous forme de plusieurs miroirs (cf. la photo et la video de leur pilote de 1 kW), ça fait une grande structure, avec des problèmes non négligeables de résistance au vent, de fiabilité des actuateurs, etc. C'est bien pour cela que je pointais du doigt cette difficulté.

[sceptique]

Il me semble qu'il y a plus simple.
Edit : tout ce qui suit concerne implicitement 1 m2 par an sauf indication contraire . fin Edit.
Très grossiérement, en France "moyenne", les panneaux photovoltaïques donnent 100 kWh par an en captant 10% de l'énergie solaire incidente. Qui est donc de l'ordre de 1000 kWh par an. Cohérent avec le chiffre indiqué ci-dessus de 1kW / m2 à midi en juin. Cela veut dire que tout se passe comme si, en moyenne, le soleil éclairait à plein 3 heures par jour.
Infinia propose donc d'extraire 24% soit 240 kWh de ces 1000 kWh par an ?
Maintenant, je ne comprends par pourquoi on se focalise sur la puissance (kW). Il me semble que c'est l'énergie (kWh) qui est importante.
Par exemple, si un véhicule consomme 30 kWh aux 100 km (10 litres de gasoil quand même , on peut faire mieux) :
12000 km : 3600 kWh
avec un dispositif qui capte 10% de l'énergie solaire comme les panneaux PV il faut donc 36 m2. A majorer de 20-30% pour tenir des comptes des pertes en charge-décharge des batteries. Comptons 45 m2.

Avec le rendement annoncé de 24% il en faut donc 2.4 fois moins. Soit 20 m2 (arrondi).
Maintenant, il faut voir la réalité de ce rendement et le cout de l'appareil. Ainsi que sa durée de vie. Et celui des batteries.
En tout cas le "plein" ne sera certainement pas à 0 centimes.

[sceptique]

Je viens de relire le fil. je propose un résumé. En fait, il y a plusieurs choses différentes.

1) L'utilisation thermodynamique du soleil avec des panneaux concentrateurs et un générateur Stirling (noté CSP). La société Infinia indique un rendement double de celui des panneaux photovoltaiques (rappel : de l'ordre de 10-12%). Par ailleurs le rendement annoncé est de 24%. Valeurs cohérentes. Pour mémoire, le soleil apporte approximativement 1000 kWh par m2 par an en France. 10% donne donc 100 kWh par m2 par an. 20% le double.

2) La voiture électrique Tesla.
Transparence indique :
Tesla Roadster : 128 Wh = > 1 km (soit 13 kWh pour 100 km).
A titre de comparaison une 106 ou saxo électrique est à 15 kWh pour 100 km. Cohérent. A condition, je suppose, de rouler calmos avec la Tesla : accélérations molles, vitesse maxi 80-100 km/h.

3) Les batteries. Je reprends en partie mon post (un peu plus haut):
Pour 1 kWh :
batterie plomb : 30-40 kg 150-300 Euros
batterie Ni : 15-20 kg 500-1000 Euros
batterie Li-IOn : 5-10 kg (2000 Euros ? en Chine 300 Euros ? mais fiabilité-durabilité douteuse)
Toujours avec 1 kWh un engin comme le twike fait 15-20 km
Une 106 électrique fait nettement moins de 10 km.
Un engin optimal genre Twike monoplace allégé ou vélo couché caréné (50 kg sans les batteries) peut atteindre 50 km d'autonomie.
A noter que les batteries sont bonnes à changer au bout de 400-1000 cycles ...

4) le cout du CSP.
Les panneaux PV sont une technologie bien connue. En intégrant le cout de fabrication, la durée de vie, l'installation, l'entretien on arrive typiquement à 0.40 euros par kWh.
Quel sera le cout comparable du CSP ? Certainement pas zero !

5) Le prix de revient kilométrique de la voiture utilisant l'électricité fournie par les panneaux PV ou le CSP.
Faute de référence pour le CSP je prends le PV à 0.40 euros le kWh.
Pour les batteries je prends à titre d'exemple des batteries Li-Ion à 1000 euros du kWh. Et 100 Wh par kg. Avec un potentiel de 1000 cycles. Donc 1 Euro par kWh stocké et restitué.
Je prends les 12 kWh indiqués pour 100 km. Ce qui implique une voiture de 1000 kg utilisée très calmement (et pas comme une voiture de sport !).
Avec une autonomie de 200 km (24 kWh) il faut donc 240 kg de batteries. Soit 24 000 euros. Mais la durée de vie est de 200 000 km.
J'évalue les pertes en charge-décharge à 25%. les 24 kWh nécessitent donc 30 kWh fournis par le PV.
Pour 200 km il faut compter 24 kWh soit 24 Euros d'amortissement des batteries et 30 * 0.40 = 12 Euros de courant fourni par le PV (ou CSP). Total de 36 Euros pour 200 km.

6) Conclusion (sauf erreur de ma part): un "plein" pour 100 km coute 18 Euros.
Rappel : pour une petite diesel c'est 5 * 1.10 = 5.50 Euros. Et une essence 6 * 1.33 = 8 euros.
le titre du fil : Le plein à zéro centimes : mode d'emploi

[Roi fade]

Mais je ne pense pas qu'on puisse dépasser un rendement de 0.5, dites-moi si je me trompe...

J'ai trouvé ce site qui propose un calculateur permettant de déterminer l'énergie au sol par m² de surface, en fonction de multiples paramètres (lieu, état du ciel, heure, etc): http://www.ac-nantes.fr:8080/peda/disc/ ... mesure.htm
Gardez-le dans vos favoris, ça peut toujours servir

A Strasbourg, avec un ciel voilé comme aujourd'hui, le soleil apporte 364W par m²
Avec un rendement de 50%, il faudrait près de 20m² de surface de parabole pour espérer en tirer 3kW... la taille d'une très grande pièce ou un disque de 5m de diamètre

ce calcul est doublement faux. Le rendement annoncé par Infinia est de 24 %, pas 50 %.
Par contre, on indique toujours la puissance maximum d'un appareil. Pour un appareil activé par le solaire, cela correspond à l'ensoleillement maximum à la surface de la terre, soit environ 1 kW/m² (on y arrive à peu près en France, à midi au mois de juin).
Pour sortir 3 kW avec 24 % de rendement, il faut donc environ 3/1/0.24 = 12,5 m².

Je ne vois pas en quoi mon calcul est "doublement faux". J'ai pris en compte un rendement de 0.5 de manière arbitraire, avant de corriger mon calcul avec le rendement de 0.3 donné par Mobar.

Par ailleurs je ne vois pas l'intérêt de donner la puissance maximale si l'appareil ne pourra la fournir que 3 jours par an, alors qu'on cherche bien ici des solutions pour remplacer le pétrole au quotidien. C'est de la publicité mensongère!

J'ai pensé qu'une journée avec un ciel voilé fin septembre à Septembre pouvait s'approcher d'une moyenne annuelle en France c'est pour ça que j'ai utilisé cette valeur.

Pour mémoire, le soleil apporte approximativement 1000 kWh par m2

il faut préciser "par année" par souci d'exactitude... c'est bien ça?


As-tu utilisé le calculateur que j'ai donné en http://www.ac-nantes.fr:8080/peda/disc/ ... mesure.htm un peu plus haut?

Pour un jour de juin, à midi (heure solaire) à Aix-en Provence et avec un ciel limpide, il donne 941 W/m² (conditions on ne peut plus idéales). A Lille en plein mois de décembre, on tombe à 112W/m²
L'ordre de grandeur de la moyenne nationale sur les heures de jour doit donc se situer autour de 300-400 W/m²

[sceptique]

Pour mémoire, le soleil apporte approximativement 1000 kWh par m2

il faut préciser "par année" par souci d'exactitude... c'est bien ça?
As-tu utilisé le calculateur que j'ai donné en http://www.ac-nantes.fr:8080/peda/disc/ ... mesure.htm un peu plus haut?
Pour un jour de juin, à midi (heure solaire) à Aix-en Provence et avec un ciel limpide, il donne 941 W/m² (conditions on ne peut plus idéales). A Lille en plein mois de décembre, on tombe à 112W/m²
L'ordre de grandeur de la moyenne nationale sur les heures de jour doit donc se situer autour de 300-400 W/m²

ma phrase exacte et complète :

Pour mémoire, le soleil apporte approximativement 1000 kWh par m2 par an en France.

Le problème avec des données en W/m2 est que l'on ne connait pas la durée. Comme je l'ai indiqué plus haut, il faut indiquer le nombre d'heures par jour ou mieux par an ou cette puissance est atteinte en moyenne. Ou encore, il faudrait que le calculateur fasse l'intégrale au sens mathématique de ses données. Pour arriver justement à une valeur voisine de 1000 kWh/m2/an.
Car la puissance comme tu l'indiques varie au cours de l'année d'un facteur 8 mais en plus au cours de la journée !
Par exemple, avec 1000 kWh par an, cela fait 3 kWh par jour moyen. La puissance moyenne (qui je le rappelle n'a pas grand sens) est de :
sur 24 h 3000 / 24 = 125 W
sur 12 h 3000 / 12 = 250 W (on ne considère que le jour)
sur 8 h 3000 / 8 = 375 W (on ne considère que le jour bien "franc")
...
Comme on est dans des calculs "à la louche" il est préférable de retenir des données simples, soit 1000 kWh par m2 et par an pour la France. Bien que celle-ci puisse varier toujours à la louche de 500 à 2000. Selon que l'on soit sous les tropiques ou en Ecosse avec un ciel en moyenne limpide ou brumeux ...

[Tiennel]

Bravo à tous pour ces calculs nécessaires

[jimfells]

Je viens de relire le fil. je propose un résumé. En fait, il y a plusieurs choses différentes.

1) L'utilisation thermodynamique du soleil avec des panneaux concentrateurs et un générateur Stirling (noté CSP). La société Infinia indique un rendement double de celui des panneaux photovoltaiques (rappel : de l'ordre de 10-12%). Par ailleurs le rendement annoncé est de 24%. Valeurs cohérentes. Pour mémoire, le soleil apporte approximativement 1000 kWh par m2 par an en France. 10% donne donc 100 kWh par m2 par an. 20% le double.

2) La voiture électrique Tesla.
Transparence indique :
Tesla Roadster : 128 Wh = > 1 km (soit 13 kWh pour 100 km).
A titre de comparaison une 106 ou saxo électrique est à 15 kWh pour 100 km. Cohérent. A condition, je suppose, de rouler calmos avec la Tesla : accélérations molles, vitesse maxi 80-100 km/h.

3) Les batteries. Je reprends en partie mon post (un peu plus haut):
Pour 1 kWh :
batterie plomb : 30-40 kg 150-300 Euros
batterie Ni : 15-20 kg 500-1000 Euros
batterie Li-IOn : 5-10 kg (2000 Euros ? en Chine 300 Euros ? mais fiabilité-durabilité douteuse)
Toujours avec 1 kWh un engin comme le twike fait 15-20 km
Une 106 électrique fait nettement moins de 10 km.
Un engin optimal genre Twike monoplace allégé ou vélo couché caréné (50 kg sans les batteries) peut atteindre 50 km d'autonomie.
A noter que les batteries sont bonnes à changer au bout de 400-1000 cycles ...

4) le cout du CSP.
Les panneaux PV sont une technologie bien connue. En intégrant le cout de fabrication, la durée de vie, l'installation, l'entretien on arrive typiquement à 0.40 euros par kWh.
Quel sera le cout comparable du CSP ? Certainement pas zero !

5) Le prix de revient kilométrique de la voiture utilisant l'électricité fournie par les panneaux PV ou le CSP.
Faute de référence pour le CSP je prends le PV à 0.40 euros le kWh.
Pour les batteries je prends à titre d'exemple des batteries Li-Ion à 1000 euros du kWh. Et 100 Wh par kg. Avec un potentiel de 1000 cycles. Donc 1 Euro par kWh stocké et restitué.
Je prends les 12 kWh indiqués pour 100 km. Ce qui implique une voiture de 1000 kg utilisée très calmement (et pas comme une voiture de sport !).
Avec une autonomie de 200 km (24 kWh) il faut donc 240 kg de batteries. Soit 24 000 euros. Mais la durée de vie est de 200 000 km.
J'évalue les pertes en charge-décharge à 25%. les 24 kWh nécessitent donc 30 kWh fournis par le PV.
Pour 200 km il faut compter 24 kWh soit 24 Euros d'amortissement des batteries et 30 * 0.40 = 12 Euros de courant fourni par le PV (ou CSP). Total de 36 Euros pour 200 km.

6) Conclusion (sauf erreur de ma part): un "plein" pour 100 km coute 18 Euros.
Rappel : pour une petite diesel c'est 5 * 1.10 = 5.50 Euros. Et une essence 6 * 1.33 = 8 euros.
le titre du fil : Le plein à zéro centimes : mode d'emploi

Ca mérite un ajout au Wiki ce genre de démonstration

.

[Thibaud]

Dans cette démonstration fastidieuse, Sceptique ne retient que le prix du carburant pour la voiture thermique .

Pourquoi ne pas faire de même pour la voiture électrique ?

Ou, au contraire, pourquoi ne pas avoir inclus dans le coût de revient de la voiture thermique l'amortissement des pièces à changer avant 200 000 km :

* Filtre à Huile ( + 5 litres d'huile environ ) et son joint

* Filtre à air

* Bougies d'allumage

* Courroie de distribution

* Embrayage

Toutes ces pièces, qui sont d'une durée de vie limitée, n'existent pas sur une voiture électrique . Leur coût de remplacement doit donc s'appliquer dans une comparaison honnête .

[sceptique]

Dans cette démonstration fastidieuse, Sceptique ne retient que le prix du carburant pour la voiture thermique .
Pourquoi ne pas faire de même pour la voiture électrique ?
Ou, au contraire, pourquoi ne pas avoir inclus dans le coût de revient de la voiture thermique l'amortissement des pièces à changer avant 200 000 km :
* Filtre à Huile ( + 5 litres d'huile environ ) et son joint
* Filtre à air
* Bougies d'allumage
* Courroie de distribution
* Embrayage

Effectivemment ! Mais comme je l'ai indiqué au début j'ai tenté de faire un résumé de ce fil dont le titre est pour le moins provocateur. Et, pour un novice, laisse croire que l'énergie solaire est gratuite ! J'ai esayé de démontrer que cela était faux.
Il y a déjà des fils sur la voiture électrique et les batteries, ainsi que les CSP, aussi je ne vais pas trop m'étendre ici. Cependant, ma position personnelle est claire : le véhicule électrique a de l'avenir. Mais pas avec des "monstres" comme la Tesla ou la GM Volt. Ces véhicules sont beaucoup trop lourds à la base. Et du coup nécessitent beaucoup de batteries. Encore du poids en plus, donc des batteries en plus pour mouvoir ces batteries ! La solution commence avec des VAE ou scooters électriques. Et des véhicules "légers" comme le Twike en version 2-4 places avec une petite centaine de km d'autonomie. On ne peut guère faire mieux avec les batteries actuelles (Pb ou Ni). Quant aux batteries Li-Ion (2-3 fois mieux !) il faut encore attendre des progrés côté cout, longévité et fiabilité. Car, comme je l'indique, 24000 Euros de batteries, c'est cher
Maintenant, quand les solutions seront industrialisées, le véhicule électrique sera un engin fiable, peu couteux à l'achat et en entretien. Par contre il ne pourra pas singer les "thermiques" actuels au niveau performances et autonomie. On ne peut tout avoir !
Proner des engins comme la Tesla ou la GM Volt a un résultat paradoxal : n'importe quel scientifique voit très vite que cela ne peut pas "coller". Et du coup, c'est l'ensemble de la filière "véhicule électrique" qui passe pour une étude de "rigolos".

[Thibaud]

...
Et du coup, c'est l'ensemble de la filière "véhicule électrique" qui passe pour une étude de "rigolos".

Ce n'est pas tout à fait faux ...

Des fois je me demande même si les pétroliers ne participent pas activement aux effets d'annonce pour décrédibiliser les énergies renouvelables .

Au vu du nombre de média sur lesquels ils ont la main mise, ce n'est pas impossible .

[sceptique]

C'est bien pour cela que j'enrage quand je vois des prototypes de "monstres" électriques avec une tonne de batteries et des performances de voiture de sport. (mais l'autonomie annoncée n'est jamais vérifiable, et pour cause). Un dernier petit calcul, pour la route :
Une voiture essence (genre BMW 200 kW) en conduite "sportive" consomme, par exemple, 20 litres aux cent. En prenant un rendement de 2 kWh par litre cela fait 40 kWh pour 100 km. Avec des batteries Li-Ion, il en faut 400 kg ! et en Plomb 1200 kg !
La voiture électrique ne peut être que peu puissante, légère, lente. Pas de quoi rêver, certes, mais se déplacer au moindre cout d'un point à un autre pas trop éloigné. Après tout, dans la "vraie vie" la plupart des voitures roulent à 40 km/h de moyenne. Et une bonne part des trajets fait moins de 50-100 km.
Ma conclusion :
Oui au principe du Twike (en améliorant le cout et diminuant le poids).
Non à la Tesla et à la GM Volt.
Et ce n'est pas une opinion mais le résultat d'une démonstration.

[hyperion]

un plein demande 18 euros pour 100km . si le rdmt st le double avec csp on tombe à 9. en tenant compte de l'entreten du thermique? il n'ya deja plus de perte. bon , je vais peut etre abandonner ma clio diesel prof à 300 000 bornes dans seulement 100 000 de plus d'autant qu'elle est toute cabossée , j'ai de plus en plus de reflexions..... certains finissent par croire que je suis radin

[sceptique]

un plein demande 18 euros pour 100km . si le rdmt st le double avec csp on tombe à 9. en tenant compte de l'entreten du thermique? il n'ya deja plus de perte.

Attention ! dans les 18 Euros pour 100 km que j'indique il y a 2 postes :
1) amortissement des batteries : 12 Euros
2) cout énergie électrique : 6 Euros. En considérant des panneaux photovoltaïques fournissant du courant à 0.40 Euros le kWh. Si on remplace ces derniers par du CSP moins cher (à prouver) on gratte au mieux 6 Euros sur les 18.

Maintenant, si on utilise des batteries au Plomb dans un véhicule léger à faible performance on peut diminuer considérablement ces deux couts.

[phyvette]

Faute de référence pour le CSP je prends le PV à 0.40 euros le kWh.

En voilà une de référence sur le coût du CSP .

La construction d'une première centrale hybride, utilisant le soleil et le gaz naturel pour produire 150 mégawatts, a commencé le mois dernier à Hassi R'mel, à 420 kilomètres au sud d'Alger. Elle utilisera 180 000 mètres carrés de miroirs paraboliques géants.............

«Notre potentiel en énergie solaire thermique représente quatre fois la consommation énergétique mondiale», affirme Tewfik Hasni, dirigeant de New Energy Algeria (NEAL).

Deuxième pays d'Afrique par la taille, dont plus des quatre cinquièmes du territoire sont désertiques, l'Algérie reçoit assez de soleil pour couvrir 60 fois les besoins de l'Europe de l'Ouest, selon le ministère algérien de l'Energie.....................

La firme espagnole Abener, qui a remporté un appel d'offres pour construire avec NEAL ce site évalué à 425 millions de dollars (310 millions d'euros), en détiendra 66%...................

Les centrales hybrides utiliseront la technologie dite de la concentration de l'énergie solaire (CSP) dans laquelle les rayons du soleil chauffent des fluides pour faire fonctionner une turbine produisant de l'électricité..................

Le système est considéré comme moins cher et avec une plus grande capacité de stockage pour la production à grande échelle que la technologie photovoltaïque..................

Les experts croient dans le solaire sur le long terme. Selon Franz Trieb, de l'Agence spatiale allemande à Stuttgart, d'ici 2020 le coût de la collecte de l'énergie solaire pourrait être équivalent à payer le baril de pétrole seulement 15 dollars. «En 2020, nous aurons une capacité considérable de CSP installés dans le monde et cela conduira à des réductions de coûts».........

http://www.cyberpresse.ca/article/20070 ... IRONNEMENT

Phyvette

[Tiennel]

La surface couverte est quasiment dix fois plus faible que la centrale du Nevada dont on parle dans un autre fil sur le CSP, et qui ne produit qu'environ 1/100 de la capacité d'une tranche nucléaire.

Cette centrale hybride semble être une centrale au gaz (Hassi R'Mel, principal gisement gazier algérien, n'oublions pas) avec un gadget solaire dessus pour faire vert et éventuellement récupérer des subventions.

Ca va dans le bon sens mais je n'applaudis pas des deux mains