Le solaire thermique à concentration

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Message par Tiennel » 06 oct. 2007, 19:58

A propos de Solar Tres :
A larger thermal energy storage system, storing 6,250 MT of molten nitrate salt (16 hours, 600 MWh).
Autrement dit : 600/16 = 34.5 MW de puissance moyenne thermique (soit la moitié en Mwe).

On n'est toujours pas dans les bons ordres de grandeur.

Pour arriver au niveau d'un seul EPR, il faudrait tout multiplier d'un facteur 100 - et donc utiliser 600 000 tonnes de sels fondus pour le stockage nocturne (j'imagine que les 6250 MT sont une coquille et qu'il s'agit de 6250 t pour Solar Tres)
Dernière modification par Tiennel le 06 oct. 2007, 20:05, modifié 1 fois.
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Message par Transparence » 06 oct. 2007, 20:00

Tiennel a écrit :A propos de Solar Tres :
A larger thermal energy storage system, storing 6,250 MT of molten nitrate salt (16 hours, 600 MWh).
Autrement dit : 600/16 = 34.5 MW de puissance moyenne thermique (soit la moitié en Mwe).

On n'est toujours pas dans les bons ordres de grandeur.

Pour arriver au niveau d'un seul EPR, il faudrait tout multiplier d'un facteur 100 - et donc utiliser 600 millions de tonnes de sels fondus pour le stockage nocturne.
Ausra ne travaille pas avec des moltens salt mais avec de l'eau.

600 millions de m3 = 0,6km3
Dernière modification par Transparence le 06 oct. 2007, 20:12, modifié 1 fois.
J.M. Jancovici : "[Le CSP] est d'ores et déjà économiquement compétitif dans les zones très bien insolées. Certains pays tropicaux pourraient exporter de l'électricité solaire ! (...) nous résoudrions au moins pour partie le problème du RC"

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Message par Tiennel » 06 oct. 2007, 20:07

Oui, c'est ce qu'ils prétendent (vapeur comprimée en souterrain).

Non "scalable" à l'échelle des centrales thermiques classiques. C'est une impasse technique.
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Message par Transparence » 06 oct. 2007, 20:22

Tiennel a écrit :Oui, c'est ce qu'ils prétendent (vapeur comprimée en souterrain). Non "scalable" à l'échelle des centrales thermiques classiques. C'est une impasse technique.

Je ne comprends pas ce que tu veux dire.

- On peut tout à fait concevoir des centrales type ANDASOL (mais avec technologie CLFR car cela coûte moins cher) de 500 à 1000 MWe avec autonomie de 16 heures.

- On peut de plus concevoir des centrales CSP fonctionnant 3 ou 4 heures sur 24 avec du gaz naturel (ou mieux biogaz, ou huile végétale) pour réduire de le coût du stockage.
Dernière modification par Transparence le 06 oct. 2007, 21:16, modifié 2 fois.
J.M. Jancovici : "[Le CSP] est d'ores et déjà économiquement compétitif dans les zones très bien insolées. Certains pays tropicaux pourraient exporter de l'électricité solaire ! (...) nous résoudrions au moins pour partie le problème du RC"

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Message par parisse » 06 oct. 2007, 20:47

GillesH38 a écrit :
parisse a écrit : Tout ça mérite en effet un étude quantitative, pour savoir quelle puissance il faut avoir en réserve (en tenant compte de l'effacement des gros consommateurs lors de pointes, dans le style du tarif EJP), et quel part de fossile il faut. Mon impression (peut-etre fausse), c'est que ça ne serait pas beaucoup de fossiles (1% pour 50% d'ENR?) avec un réseau de grande taille.
hum, tu me parais optimiste la Bernard, en Allemagne c'est 2 fois plus de fossile que d'éolien !
le probleme est dans les deux sens : en l'absence de solution de stockage, si la production est excédentaire, ca eleve aussi le cout du kWh . Donc en gros une source non stockable ne peut pas excéder une puissance crete supérieure à la puissance minimum des creux de consommation, et apres il faut tenir compte du taux de fonctionnement utile. Actuellement on ne peut pas dépasser 10 à 15 % d'ENR pour la fourniture d'électricité hors hydraulique, donc 4 à 5 % de la production d'énergie totale. En fait en l'absence de fossile on ne peut compter que sur l'hydraulique pour ajuster la consommation, ce qui limite de facto la production totale...
je parlais uniquement de la production d'électricité avec l'idée de produire 50% en ENR (et pouvoir réduire le nucléaire génération <4 à 50%). L'exemple de l'Allemagne et sa consommation actuelle de fossiles pour produire de l'électricité ne me semble pas représentatif, car ils n'ont pratiquement pas d'hydraulique et pour l'instant que du solaire photovoltaique; le solaire thermique parait beaucoup plus prometteur en stockage en tout cas pour le soir (qui reste l'heure des pics). Reste la question des jours sans vent et avec peu de soleil (33% du mix dans mon hypothèse), il me semble que les progrès de la météo devraient permettre de prévoir ces jours à l'avance pour prévenir certains gros usagers pouvant s'effacer, il faudrait alors du fossile ou du nucléaire peut-etre à hauteur de la moitié des 33% éolien-solaire et qui ne fonctionneraient pas souvent -> d'où l'ordre de grandeur du %.
Enfin, il faudrait des données beaucoup plus précises sur les variations de consommation pour pouvoir en dire plus

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Message par Transparence » 06 oct. 2007, 22:56

Tiennel a écrit :A propos de Solar Tres :
A larger thermal energy storage system, storing 6,250 MT of molten nitrate salt (16 hours, 600 MWh).
Autrement dit : 600/16 = 34.5 MW de puissance moyenne thermique (soit la moitié en Mwe). On n'est toujours pas dans les bons ordres de grandeur. Pour arriver au niveau d'un seul EPR, il faudrait tout multiplier d'un facteur 100 - et donc utiliser 600 000 tonnes de sels fondus pour le stockage nocturne (j'imagine que les 6250 MT sont une coquille et qu'il s'agit de 6250 t pour Solar Tres)
Solar Tres - First Commercial Molten-Salt Central Receiver Plant (NREL CSP technology workshop, Denver, mars 2007) http://www.nrel.gov/csp/troughnet/pdfs/ ... r_tres.pdf
- Les données clés sont disponibles page 8
* Turbine capacity : 17MWe
* Thermal storage capacity : 15 hours
* Annual normal direct radiation : 2063 kWh/m2 (Fuentes de Andalucía, Sevilla)
Infos complémentaires ici : http://www.sener.es/EPORTAL_DOCS/GENERA ... ARTRES.pdf
* Thermal storage system : 15 hours, 647 MWh, 6250 t salts (Bien vu Tiennel ;) )

- Une photo de la construction de la cuve permettant le stockage de la chaleur pour ANDASOL 1 (50 MWe, 7 heures d'autonomie) est disponible page 11

Image SENER

La construction de Solar tres doit débuter fin 2007, celle d'ANDASOL 1 se termine - Le système de stockage de Solar Tres est "trois fois plus performant que celui d'ANDASOL 1", page 6

ANDASOL 1
http://www.upcomillas.es/catedras/crm/r ... -Cobra.pdf
* Capacité de la turbine : 50MWe
* Production annuelle : 179 GWh
* 7 à 7,5 heures d'autonomie 100% solaire (et complément au gaz naturel en fin de nuit pour boucler les 24 heures)
* 2 Cuves de stockage chacune ayant un diamètre de 36 mètres et une hauteur de 14 mètres soit un volume de 14243 m3.

Image
Dernière modification par Transparence le 07 oct. 2007, 00:30, modifié 1 fois.
J.M. Jancovici : "[Le CSP] est d'ores et déjà économiquement compétitif dans les zones très bien insolées. Certains pays tropicaux pourraient exporter de l'électricité solaire ! (...) nous résoudrions au moins pour partie le problème du RC"

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Message par Transparence » 06 oct. 2007, 23:48

Tiennel a écrit :Pour arriver au niveau d'un seul EPR, il faudrait tout multiplier d'un facteur 100 - et donc utiliser 600 000 tonnes de sels fondus pour le stockage nocturne
600 000 tonnes = une cuve avec un rayon de 100 mètres et une hauteur de 20 mètres. (ou encore une sphère de 50 mètres de rayon) Voilà ce qu'il faut d'un point de vue théorique pour avoir avec du 100% solaire l'équivalent en production électrique continue d'EPR.

Au niveau technique, l'humanité a su dépasser des défis bien plus difficiles...

Et l'on peut tout à fait concevoir un appoint gaz naturel (ou biogaz) pour les dernières heures de nuit. Même si l'on brûle du gaz pendant 3 ou 4 heures par 24heures, c'est beaucoup mieux que d'en bruler 24H sur 24.

(sous réserve d'exactitude de l'ensemble des calculs de Tiennel et des miens)

Image Storage tanks for crude oil behind security fence and perimeter bunding walls.

Cuve de 100 000 m3 :
http://www.sinopecten.com/images/yjgc/swlg.jpg

Avec un sphère, les pertes thermiques sont limitées au maximum (rapport Volume / surface élevé). Mais le m3 de stockage est alors moins bon marché qu'avec une cuve cylindrique qui est plus facile à construire.
http://www.sinopecten.com/images/yjgc/dlqg.jpg http://www.sinopecten.com/en/history/yjgc_en.htm
parisse a écrit :
GillesH38 a écrit :
parisse a écrit : Tout ça mérite en effet un étude quantitative, pour savoir quelle puissance il faut avoir en réserve (en tenant compte de l'effacement des gros consommateurs lors de pointes, dans le style du tarif EJP), et quel part de fossile il faut. Mon impression (peut-etre fausse), c'est que ça ne serait pas beaucoup de fossiles (1% pour 50% d'ENR?) avec un réseau de grande taille.
hum, tu me parais optimiste la Bernard, en Allemagne c'est 2 fois plus de fossile que d'éolien !
le probleme est dans les deux sens : en l'absence de solution de stockage, si la production est excédentaire, ca eleve aussi le cout du kWh . Donc en gros une source non stockable ne peut pas excéder une puissance crete supérieure à la puissance minimum des creux de consommation, et apres il faut tenir compte du taux de fonctionnement utile. Actuellement on ne peut pas dépasser 10 à 15 % d'ENR pour la fourniture d'électricité hors hydraulique, donc 4 à 5 % de la production d'énergie totale. En fait en l'absence de fossile on ne peut compter que sur l'hydraulique pour ajuster la consommation, ce qui limite de facto la production totale...
je parlais uniquement de la production d'électricité avec l'idée de produire 50% en ENR (et pouvoir réduire le nucléaire génération <4 à 50%). L'exemple de l'Allemagne et sa consommation actuelle de fossiles pour produire de l'électricité ne me semble pas représentatif, car ils n'ont pratiquement pas d'hydraulique et pour l'instant que du solaire photovoltaique; le solaire thermique parait beaucoup plus prometteur en stockage en tout cas pour le soir (qui reste l'heure des pics). Reste la question des jours sans vent et avec peu de soleil (33% du mix dans mon hypothèse), il me semble que les progrès de la météo devraient permettre de prévoir ces jours à l'avance pour prévenir certains gros usagers pouvant s'effacer, il faudrait alors du fossile ou du nucléaire peut-etre à hauteur de la moitié des 33% éolien-solaire et qui ne fonctionneraient pas souvent -> d'où l'ordre de grandeur du %.
Enfin, il faudrait des données beaucoup plus précises sur les variations de consommation pour pouvoir en dire plus
- Il y a toujours du vent quelque part en Europe (taille limite des dépressions / anticyclones etc.)
- Il y a toujours du soleil quelque part dans la zone Europe-Afrique du nord.
- En Europe, il y a plus de vent l'hiver que l''été (l'inverse pour le soleil)
- Pour trouver une journée où toute la zone Europe-Afrique du nord a été à la fois privée de soleil et de vent, il faut vraiment se lever de très bonne heure. Je pense que cela n'est jamais arrivé dans toute l'histoire de l'humanité. Et si cela devait arriver, les centrales solaires basculent au gaz pendant la durée nécessaire...Et dans le mix ci-dessus, il reste le nucléaire, l'hydro, l'énergie houlomotrice etc.

Image

- Quand une ou plusieurs des centrales solaires manque de soleil (c'est prévisible 48 heures à l'avance), il est possible de basculer au gaz pour faire tourner les turbines de ces centrales solaires (réserves de sécurité pour quelques semaines).

Conditions pour passer à un mix où dominent les ENRs (dont le CSP en tête) :
1 - La mise en place d'un réseau HVDC (à l'echelle s USA et à l'échelle Europe-Afrique du nord)
2 - Diminuer les coûts du stockage de la chaleur (les défis ne sont pas du tout insurmontables)

"(...) What happens at night? Does Ausra still provide power even when the sun isn’t shining?
Ausra’s solar thermal power plants gather the sun’s energy as heat, and include storage units which can store enough heat to run the power plant
for up to 20 hours. Ausra’s plants can store energy during daylight hours and generate power as needed. By storing energy as heat during the day, a power plant can continue to produce electricity during dark or cloudy periods. This flexibility makes Ausra’s power plants an important potential contributor to peak, shoulder and base electricity loads. (...) Low-cost thermal energy storage systems now under development by Ausra will allow solar electric power to be generated on demand, day and night.

How has Ausra solved the problem of storing sunshine?
Solar thermal electric power plants have demonstrated thermal energy
storage in hot oil and hot salts for more 20 years
. Ausra’s projects will
include energy storage using hot water and other low-cost materials.
Thermal energy storage puts the storage before the generator – heat is
stored, not electric power. Storing heat is simpler, cheaper, and substantially more efficient than storing electric power.
" - http://www.ausra.com/pdfs/ausra_mediakit.pdf

La technologie est là, l'argent, les compétences et le soutien politique et populaire aussi : la probabilité pour qu'AUSRA réussisse est à mon avis élevée.

--------------------------
- Distance Amman (Jordanie) - Paris (France) : environ 3000km
- Perte HVDC sur 3000km(Via Turquie et Europe centrale) : 3*3 = 9%
Décalage : environ 3 heures : Les centrales solaires jordaniennes fonctionnent avec 3 heures d'avance sur celles du Maroc...Pas mal pour réduire la taille des systèmes de stockage (3 heures d'économisées).

Image

It is a common misconception that long-distance energy transfers are impractical, Powers said, explaining that in the 1930's there was a transmission limit of 350 miles. "That limit grew to 1,500 miles in the 1960's and is now well over 4,000 miles using Ultra-High Voltage and High-Voltage Direct Current (HVDC) technology," he said.(...) "Imagine an energy version of 'Napster,'" Powers said. "We're talking about peer-to-peer energy trading where a solar homeowner in San Jose can capture kilowatts from the sun - and sell them to a homeowner in Shanghai - instantaneously. That's the future."
http://www.carbonfree.co.uk/cf/news/wk10-07-0001.htm

4000 miles c'est...6437 kilomètres. (20% de perte sur cette distance)
Ou encore Paris-New-Delhi (Inde)...6 heures de gagné dans la nuit...

Global Energy Network Institute : http://www.geni.org
Linking Renewable Energy Resources Around the World

"There is no energy shortage, there is no energy crisis, there is a crisis of ignorance."
J.M. Jancovici : "[Le CSP] est d'ores et déjà économiquement compétitif dans les zones très bien insolées. Certains pays tropicaux pourraient exporter de l'électricité solaire ! (...) nous résoudrions au moins pour partie le problème du RC"

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Message par GillesH38 » 07 oct. 2007, 09:20

Transparence a écrit :- Il y a toujours du vent quelque part en Europe (taille limite des dépressions / anticyclones etc.)
- Il y a toujours du soleil quelque part dans la zone Europe-Afrique du nord.
- En Europe, il y a plus de vent l'hiver que l''été (l'inverse pour le soleil)
- Pour trouver une journée où toute la zone Europe-Afrique du nord a été à la fois privée de soleil et de vent, il faut vraiment se lever de très bonne heure. Je pense que cela n'est jamais arrivé dans toute l'histoire de l'humanité. Et si cela devait arriver, les centrales solaires basculent au gaz pendant la durée nécessaire...Et dans le mix ci-dessus, il reste le nucléaire, l'hydro, l'énergie houlomotrice etc.
Il ne s'agit pas seulement "qu'il y ait du vent ou du soleil quelque part" , il faut qu'il y en ait assez pour répondre à la demande globale, ce qui est très très différent ! quelques % de différence entre production et consommation électrique suffisent à faire disjoncter l'ensemble du réseau, ce n'est pas du tout un "détail" !!!
On ne peut pas faire ça avec du "handwaving". Il faut une simulation précise réelle de la variabilité totale solaire + eolien, qui donnera une certaine courbe ayant une moyenne et un ecart type, et superposer par dessus une courbe de consommation type. L'emploi de méthodes de stockage aura pour effet de lisser la variabilité de la production a l'echelle de la durée de stockage en remplissant les creux de durée inférieure, mais ne regle pas les creux de durée supérieure. Seule une étude quantitative soigneuse peut faire ça, et conclure sur le risque de disjonction du réseau (qui a mon avis ne pourra jamais etre éliminé vu que des fluctuations "anormales" existent toujours, c'est juste un probleme de probabilité d'occurence). A partir de là, on pourra faire une étude de risque en disant qu'une disjonction majeure risque de se produire une fois tous les 10 ans, ou tous les ans, ou toutes les semaines... et voir si on accepte unn réseau fonctionnant dans ces conditions !

mais je repete a moins de disposer d'une étude sérieuse quantitative, on ne peut pas y répondre comme ça avec des arguments en l'air du genre "il y a toujours du soleil quelque part".
Zan, zendegi, azadi. Il parait que " je propage la haine du Hamas".

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Message par Transparence » 07 oct. 2007, 15:27

GillesH38 a écrit :
Transparence a écrit :- Il y a toujours du vent quelque part en Europe (taille limite des dépressions / anticyclones etc.)
- Il y a toujours du soleil quelque part dans la zone Europe-Afrique du nord.
- En Europe, il y a plus de vent l'hiver que l''été (l'inverse pour le soleil)
- Pour trouver une journée où toute la zone Europe-Afrique du nord a été à la fois privée de soleil et de vent, il faut vraiment se lever de très bonne heure. Je pense que cela n'est jamais arrivé dans toute l'histoire de l'humanité. Et si cela devait arriver, les centrales solaires basculent au gaz pendant la durée nécessaire...Et dans le mix ci-dessus, il reste le nucléaire, l'hydro, l'énergie houlomotrice etc.
Il ne s'agit pas seulement "qu'il y ait du vent ou du soleil quelque part" , il faut qu'il y en ait assez pour répondre à la demande globale, ce qui est très très différent ! quelques % de différence entre production et consommation électrique suffisent à faire disjoncter l'ensemble du réseau, ce n'est pas du tout un "détail" !!!
On ne peut pas faire ça avec du "handwaving". Il faut une simulation précise réelle de la variabilité totale solaire + eolien, qui donnera une certaine courbe ayant une moyenne et un ecart type, et superposer par dessus une courbe de consommation type. L'emploi de méthodes de stockage aura pour effet de lisser la variabilité de la production a l'echelle de la durée de stockage en remplissant les creux de durée inférieure, mais ne regle pas les creux de durée supérieure. Seule une étude quantitative soigneuse peut faire ça, et conclure sur le risque de disjonction du réseau (qui a mon avis ne pourra jamais etre éliminé vu que des fluctuations "anormales" existent toujours, c'est juste un probleme de probabilité d'occurence). A partir de là, on pourra faire une étude de risque en disant qu'une disjonction majeure risque de se produire une fois tous les 10 ans, ou tous les ans, ou toutes les semaines... et voir si on accepte unn réseau fonctionnant dans ces conditions !

mais je repete a moins de disposer d'une étude sérieuse quantitative, on ne peut pas y répondre comme ça avec des arguments en l'air du genre "il y a toujours du soleil quelque part".
Oui, cela demande à être étudié sérieusement (à partir des données météo etc.) :

- Global Smart Energy - Computers, electronics and advanced materials to revolutionize electric power and transportation - http://www.globalsmartenergy.com/artman ... e_106.html

- Computer Simulation Model
The Interconnection of Global Power Resources
To Obtain an Optimal Sustainable Energy Solution
http://www.geni.org/globalenergy/projec ... osal.shtml

- Benefits of HVDC Links in the European Power Electrical System and Improved HVDC Technology
http://www.engg.le.ac.uk/hvdc/Publications_temp.htm

Il serait intéressant d'avoir :
- la courbe (ou la droite ?) de la consommation électrique mondiale sur 24 heures
- la courbe (ou la droite ?) de la quantité d'énergie solaire qui arrive sur l'intégralité des continents sur 24 heures

(et ces mêmes courbes pour les 365 jours de l'année - Etant donné que la population est plus élevée dans l'hémisphène nord que dans l'hémisphère sud, la saisonnalité doit être marquée au niveau de la consommation électrique globale - Cette saisonalité est prévisible)

La constante solaire exprime la quantité d'énergie solaire (en fait une puissance d'éclairage) que recevrait une surface de 1m² située à une distance de 1 unité astronomique (distance moyenne terre-soleil) exposée perpendiculairement aux rayons du Soleil si l'atmosphère terrestre n'existait pas. Elle est égale à 1,367 kW/m² (soit 1367 W/m²).

La question devient : y-a-t-il des périodes ou la nébulosité globale-mondiale est élevée et d'autres ou la nébulosité est faible ? Ou alors, ces variations globales sont t-elles faibles (statistique) ?

Suivi des précipitations et de la nébulosité en temps réel à l'échelle globale : http://www.catnat.net/content/view/4264/71/
Image actualisée toutes les 3 heures :
Image
Ciel dégagé - Ciel ennuagé - Ciel nuageux - Ciel entièrement couvert

Aujourd'hui 7 octobre 2007, on est ok : les centrales solaires du Sahara, de la péninsule arabique, du Rajasthan (Inde), du Gobi (Chine), du Mojave (USA) et du Sonora (Mexique) fonctionnent très bien.

Ensuite, il est tout à fait possible sur le plan théorique de réguler la production pour l'adapter à la demande globale.
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Message par GillesH38 » 07 oct. 2007, 18:48

euh, oui y-a-t-il des courbes resultant de tous ces beaux projets de simulation?

vu la grande concentration de consommation en Europe et aux Etats-Unis, la consommation mondiale est probablement assez loin d'une droite horizontale.
les centrales solaires du Sahara, de la péninsule arabique, du Rajasthan (Inde), du Gobi (Chine), du Mojave (USA) et du Sonora (Mexique) fonctionnent très bien.
la question dans cette optique est : ces centrales sont-elles suffisantes pour couvrir l'ensemble de la consommation mondiale à son maximum ? y en a-t-il en plus dans le cas ou elles seraient inactives et combien? que se passe-t-il si elles se mettent toutes à fonctionner alors qu'on est dans un creux?

il est possible que tout cela puisse etre resolu, mais ça n'a rien d'évident. En pratique pour le réseau européen, on ne sait pas faire cet ajustement sans fossile, ça prouve bien que ce n'est pas si simple...
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Message par Transparence » 07 oct. 2007, 19:13

GillesH38 a écrit :euh, oui y-a-t-il des courbes resultant de tous ces beaux projets de simulation ?
Je cherche...
vu la grande concentration de consommation en Europe et aux Etats-Unis, la consommation mondiale est probablement assez loin d'une droite horizontale.
J'en sais rien. Pas facile à prévoir en faisant la somme de la conso chinoise, indienne, européenne et américaine à des instants t sur 24 heures. Cela doit cependant tendre vers une droite.
Quand cela consomme à max en Inde, c'est dodo aux USA etc.
la question dans cette optique est : ces centrales sont-elles suffisantes pour couvrir l'ensemble de la consommation mondiale à son maximum ? y en a-t-il en plus dans le cas ou elles seraient inactives et combien? que se passe-t-il si elles se mettent toutes à fonctionner alors qu'on est dans un creux?

- Les centrales solaires CSP peuvent fonctionner au gaz naturel (et mieux au biogaz) pendant les périodes exceptionnelles dont tu parles. On a exactement les mêmes turbines dans les centrales solaires CSp que dans les centrales thermiques classiques.
- Il est possible de réguler la production électrique : on stocke davantage la chaleur lors des pics d'ensoleillement (on peut aussi produire de l'hydrogène, désaliniser l'eau de mer etc.).
il est possible que tout cela puisse etre resolu, mais ça n'a rien d'évident.
Avec la puissance des outils informatiques actuels, c'est sans doute possible.
En pratique pour le réseau européen, on ne sait pas faire cet ajustement sans fossile, ça prouve bien que ce n'est pas si simple...
Avec le stockage de la chaleur et un réseau HVDC global, cela change tout.
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Message par Transparence » 08 oct. 2007, 02:14

Ce rapport de la commission européenne de 2007 sur le CSP contient des données très utiles (PS10, ANDASOL, Solar tres etc.) :

http://ec.europa.eu/energy/res/publicat ... wer_en.pdf

Extrait, page 17 :

" (...) SOLAR TRES has the following objectives:
• Attaining a total installation cost of € 2,500 /kW (electrical)
• Approaching an electricity cost of € 0.04/kWh by profiting from
previous lessons learned, improving efficiency, increasing
availability and reducing operation costs
• Achieving sustainable renewables-based energy production,
without negative environmental impact, contributing to the
reduction of greenhouse gas emissions by an equivalent of
57 kton/year and supporting EU commitments on renewables
(...)"
----------------------
Thursday, September 27, 2007
Storing Solar Power Efficiently
TechnologyReview.com, MIT http://www.technologyreview.com/printer ... x?id=19440
Thermal-power plants that store heat for cloudy days could solve some of the problems with solar power.
By Peter Fairley
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Message par sceptique » 08 oct. 2007, 10:26

Transparence a écrit :
Tiennel a écrit :Pour arriver au niveau d'un seul EPR, il faudrait tout multiplier d'un facteur 100 - et donc utiliser 600 000 tonnes de sels fondus pour le stockage nocturne
600 000 tonnes = une cuve avec un rayon de 100 mètres et une hauteur de 20 mètres. (ou encore une sphère de 50 mètres de rayon) Voilà ce qu'il faut d'un point de vue théorique pour avoir avec du 100% solaire l'équivalent en production électrique continue d'EPR.
Précision :
volume cylindre D=100 h=20 : 157 000 m3
volume sphère R=50 : 523 000 m3
Pour 600 000 tonnes cela fait une densité de 4 ou 1.2. Pas très cohérent ...
un EPR de 1500 MW durant 12 heures de nuit fournit 18 GWh ou encore 65 000 GJ. Je prends comme hypothèse que ces sels stockent la chaleur aussi bien que l'eau (1 cal = 4.18 J par gramme et par degré) mais à une température élevée. Je prends un delta de 275 °C (voir document "solar tres"). 1 tonne de sel fondu stocke donc 1 000 000 * 4.18 * 275 = 1.15 GJ. Le rendement pratique (Carnot) avec un écart de 275°C (290°C source froide 565°C source chaude) étant de l'ordre de 40% l'ensemble nécessite donc :
65000 / 1.15 * (1/0.40) = 140 000 tonnes de sels fondus. Maintenant, il faut tenir compte des pertes tout au long de la chaine. (par exemple, lors de la circulation des sels dans les tuyaux). Les 600 000 tonnes me parait très raisonnable. Maintenant, il faut prévoir le double en système de stockage : une cuve pour les sels chauds, une autre pour les froids. Et une source froide "suffisante" pour absorber un tel débit. donc, beaucoup d'eau.
Question annexe : A moins que ces sels fondus soient chimiquement neutres, en quel métal sont les faits les tuyaux pour résister à la corrosion de sels fondus à 560°C ? (Il semblerait que cela soit en nickel). Quelle est la fréquence et le cout de leurs changements réguliers ? Avec quelle durée d'indisponibilité ?
Autre remarque : les pompes de l'installation doivent donc débiter 600 000 / (12 * 3600) = 15 tonnes de sels fondus par seconde. C'est le débit d'une petite rivière.

Rappel. Les vulgaires problèmes de plomberie sont loin d'être négligeables : ils ont été, par exemple, la cause principale de l'échec de Super Phenix. Au début les théoriciens les avaient balayés d'un revers de la main.
De manière générale les problèmes de "tuyauterie" sont parmi les plus ennuyeux. Qu'est ce qu'une raffinerie ? En gros, un assemblage de tuyaux ! Et poutant, c'est un outil industriel complexe, couteux et délicat. A tel point que l'on hésite pour en lancer une nouvelle.

Je ne dis pas que c'est impossible. Simplement que c'est un challenge technique et industriel colossal. Et, avant d'attaquer un monstre de 1500 MW, il faut d'abord se faire les dents à une échelle plus raisonnable comme "solar Tres" (17 MW). Et cela prend en pratique du temps. Or, justement, c'est le temps qui va manquer quand le pétrole va décliner. Avec, par exemple, un déclin de 1 Mb/j (cela risque d'etre bien pire) il faudra construire l'équivalent de 5000-10 000 "Solar Tres" par an ...
Quant aux couts prévisionnels annoncés, pour des projets d'une telle ampleur, on sait qu'ils sont toujours largement dépassés. Si c'est d'un facteur 2 ok, cela passe. Mais si c'est d'un facteur 5 (voire 10-100) ...

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metamec
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Message par metamec » 08 oct. 2007, 20:30

Le stockage avec les sels se fait uniquement grâce à la chaleur sensible?

Ils n' utilisent pas de chaleur latente de fusion/cristallisation?
Je vous enseigne le surhumain. L'homme n'existe que pour être dépassé. Qu'avez-vous fait pour le dépasser ?
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Glycogène
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Message par Glycogène » 08 oct. 2007, 20:58

Ben oui c'est une idée ça, mais une fois cristallisés, comment tu fais pour les faire passer dans les tuyaux ?

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