Le solaire thermique à concentration

[Thibaud]

... il vaut mieux parfois étre servi par soi méme comme je l' ai fait dans le post précedent, que par des journalistes elevés dans le systéme loft story ou le millionnaire et qui prennent le public pour des crétins.

Merci energy_isere pour ces informations, comme toujours elle valent mieux que la lecture de la presse People. C'est d'ailleurs la raison de ma présence sur Oléocène ...

[DominiqueBoscher]

Question aux experts :
Dans la mesure ou cette découverte s'avère effective, combien de temps faudrat-il pour qu'elle devienne opérationelle à grande échelle et disponible en kit pour les particuliers ?... peut-on mettre un option d'achat ?

[Transparence]

Question aux experts :
Dans la mesure ou cette découverte s'avère effective, combien de temps faudrat-il pour qu'elle devienne opérationelle à grande échelle et disponible en kit pour les particuliers ?... peut-on mettre un option d'achat ?

Je ne suis pas expert mais voici ma réponse :

- Concernant le système parabolique de Faiman, si son innovation est aussi bonne que ce qu'indique la presse (cellules PV très résistantes), à mon avis le développement commercial ne devrait pas trainer.

- Concernant la technologie CSP type centrale PS10 de Séville, elle est disponible immédiatement : produire des miroirs et des tubes collecteurs, cela se fait en série (une usine est en construction à Séville, il y a en a 2 autres en Allemagne et une en Israël) et les turbines sont les mêmes que celles utilisées dans les centrales thermiques classiques. En Espagne c'est réellement l'avalanche au niveau de la construction de ces centrales. La France a pris du retard dans le domaine du CSP : ce retard technologique sera dur à rattraper.

- Concernant le couplage CSP / PV pour les particuliers voici une entreprise canadienne qui vend des modules ("Power-Spar") : http://www.power-spar.com/Power-Spar/index.php (voir le Power-spar en 3D avec Google SketchUp : http://sketchup.google.fr/3dwarehouse/d ... a16186e9fd)


IberHotel, Dalaman, Turquie :

Parabolrinnenkollektoren der Solitem GmbH mit Energy Globe ausgezeichnet
http://www.solarserver.de/solarmagazin/ ... 05m04.html
http://www.architektur.tu-darmstadt.de/ ... jects.fb15

Lesotho, MIT :
Students win grant for Lesotho solar generator

http://web.mit.edu/newsoffice/2006/lesotho.html

[xavdr]

- Coût investissement : 2 à 3 euros par Watt, soit 3 milliards par GW.
EPR (1,5 GW) : 3 milliards d'euros.

Hum... si j'ai bien compris les puissances exprimées ici sont des puissances de crête au Névada ou au sud de l'Espagne, ce qui pour le nucléaire est très proche des puissances moyennes et pour le solaire, en revanche, completement trompeur. Je suppose que la moyenne journalière en zone aride et sans nuage vaut 2/2pi ~= 30% de la puissance maximale, ce qu'il faut encore combiner avec le taux de non ennuagement, le ratio moyen été-hiver et la déperdition de latitude par rapport à la base Névada/sud de l'Espagne.

Donc sur le sol français métropolitain, une puissance réelle moyenne demanderait à vue d'oeil ??? 20 fois plus, et au Névada ??? 6 fois plus que ce qui est annoncé (hors subventions ???) en puissance de crète.

- Coûts de fonctionnement : 5 à 8 eurocents/kWh

??? J'avais tendance à penser que ce cout là serait moindre. Peut-être votre chiffre inclut-il l'ammortissement financier (avec ou sans subventions???) il semble que l'on aboutisse à 0,12 € / kWh ce qui devrait chuter de moitié.

Compétitif avec les énerges fossiles

A ma connaissance c'est loin d'être le cas.

[Transparence]

Donc sur le sol français métropolitain, une puissance réelle moyenne demanderait à vue d'oeil ??? 20 fois plus, et au Névada ??? 6 fois plus que ce qui est annoncé (hors subventions ???) en puissance de crète.

- Pourquoi vouloir construire une centrale en France alors que l'insolation est bien meilleure dans le Sahara et que la technologie HVDC permet un transfert de l'électricité sur de longues distances ?
- Combien coûte le démantellement d'une centrale nucléaire ? Il convient de l'inclure dans le prix du kwh nucléaire.
- Combien couterons les déchets aux générations futures ?
- On fait quoi une fois le combustible nucléaire épuisé ? (dans 40 ans)

- Pour le kwh charbon-gaz-pétrole, il convient d'ajouter le coût de la séquestration du carbone (indispensable dans le cadre du réchauffement climatique). Et même sans cela, le CSP est compétifif (surcoût de 0 à 25% qui va s'amenuisant par effet d'apprentissage et d'échelle).

[xavdr]

- Pourquoi vouloir construire une centrale en France

Sécurité du territoire face aux séismes physiques ou géopolitiques ?

technologie HVDC permet un transfert de l'électricité sur de longues distances ?

Les 1ères informations disponibles sur cette technologie semblent enthousiasmantes.

- Combien coûte le démantellement d'une centrale nucléaire ?

En théorie les provisions pour démantèlement futur font partie des coûts incorporés dans le prix facturés par EDF. Je ne sais pas si cesprovisions sont correctement évaluées ou pas.

- On fait quoi une fois le combustible nucléaire épuisé ? (dans 40 ans)

Les technologies surrégénérateur au plutonium ou réacteur au thorium semblent promettre une belle autonomie.

Ceci dit pas d'affollement. Laissons le marché faire, en obligeant chacun à payer pour les coùts cachés qu'il engendre, et veillons à assurer nos arrières géopolitiques ou séismiques.

[Transparence]

Solaire concentré, coût opérationnel : 8 eurocents le kWh, deux fois moins dans 10-15 ans par effet d'apprentissage et d'échelle. Et encore moins quand la centrale est couplée (cogénération) à une unité de désalinisation MED ou OI (vente de l'eau douce)


SEGS (Solar Electricity Generating Systems) = premières centrales Californiennes, la technologie a beaucoup évolué depuis.
SolarPACES is an international cooperative organization bringing together teams of national experts from around the world to focus on the development and marketing of concentrating solar power systems (also known as solar thermal power systems) - http://www.solarpaces.org/

[Transparence]

- Pourquoi vouloir construire une centrale en France

Sécurité du territoire face aux séismes physiques ou géopolitiques ?

A propos de la sécurité, voici les arguments de TREC-UK :

CSP can provide much greater security of supply than with fossil fuels and nuclear power:

Hot deserts and other areas with high levels of direct sunlight are very widely distributed in the world—which means that no country need be overly dependent on a few sources.
CSP plants can provide major benefits for host countries (see the page about CSP bonuses) so there is little incentive to disrupt their operation.
Unlike oil which can be stored underground for indefinite periods, solar energy and solar electricity cannot be stored for long periods. It would make no sense for some kind of solar cartel (like OPEC) to try to cut off supplies because the energy would be simply wasted and there would be a corresponding fall in income for the suppliers of solar electricity.
If Europe were to rely on a few large transmission lines for the import of electricity from the Middle East and North Africa, these could be targets for terrorists. But the transmission grid can be designed to accommodate damage in very much the same way that the internet was designed to be resilient in the face of military attack. Rather than rely on a few large transmission lines, electricity may be transmitted over a richly-interconnected grid of smaller transmission lines. This means that electricity can always by-pass any part or parts of the network that may be damaged.
If necessary, HVDC transmission lines may be buried underground or laid under water where they would be much less vulnerable to attack. Airtricity has proposed a Supergrid of this type across the whole of Europe, composed entirely of submarine cables (see electricity transmission grids).
Knocking out a CSP plant with a bomb would not be easy and the damage would be easily repaired—and, in any case, it would be necessary to knock out hundreds or thousands of them simultaneously to have much impact.
In the scenario for Europe up to 2050 proposed in the TRANS-CSP report, there would be an overall reduction in imported sources of energy and an increase in the diversity of sources of energy, with CSP imports providing no more than 15% of Europe's electricity and themselves helping to increase the diversity of sources of energy. In this scenario, the entire renewable energy supply system will be highly resilient and resistant to any kind of catastrophic interruption.
Without CSP imports, there might be a need for increased imports of other less secure (and more polluting) sources of energy such as gas.
It is not necessary to rely exclusively on transmission lines for the import of solar energy. Energy from CSP plants can be transported as hydrogen, hydrocarbons, alcohol or as finely powdered metal or boron (see synthesis of fuels).
Apart from providing an alternative route for transmitting solar energy, these energy 'vectors' can be stored in large quantities as backup supplies of energy if direct transmission is interrupted.
Bush/Blair policies, driven by the perceived need to protect oil supplies, have made the world more dangerous, not less. A much better option is to break down mutual distrust and build international understandings by collaboration on projects that benefit everyone. The development of CSP would be an ideal project in that connection. See also Safeguarding global security.
To put possible security concerns in perspective, it should not be forgotten that many countries currently depend on supplies of fossil fuels that come from relatively few sources and are quite vulnerable to interruption. It has become accepted that gas, for example, may be transported over long distances through a single pipeline that may be attacked by terrorists at any point along its length. Nuclear power plants are themselves vulnerable to terrorist attack and nuclear fuel or nuclear waste may easily be hijacked as it is transported around the world in trucks, trains or ships (see Why we don't need nuclear power).
http://www.trec-uk.org.uk/csp_sections/csp_security.htm

[Transparence]

Afin de répondre plus précisément aux questions posées par xavdr un peu plus haut :

Coûts opérationnels comparés (=de fonctionnement)


Source :
Rapport MED-CSP, Concentrating Solar Power for the Mediterranean Region, avril 2005, DLR

http://www.dlr.de/tt/Portaldata/41/Reso ... _final.pdf

Coûts 2007 (eurocents/kWh) :
PV : 20
Geothermie : 10
Solaire concentré : 8 (4 à 5 eurocents en 2030)
Biomasse : 7
Pétrole / Gaz : 6 (sans compter le coût de la séquestration du CO2)
Eolien : 5,5
Charbon : 4 (sans compter le coût de la séquestration du CO2)
Hydro : 3 (on a déjà mis des barrages partout ou presque)

Coûts d'investissements comparés :


Graphique annoté pour comparer solaire / nucléaire :


Référence : WETO 2003, figure 4.2 page 71 (WETO = World Energy, Technology and Climate Policy Outlook, Commission européenne)

- Investissement 1 GW :
Coût investissement solaire concentré : 3 euros par Watt
Coût investissement nucléaire : 5,5 euros par Watt

- Investissement 10 GW :
Coût investissement solaire concentré : 2 euros par Watt
Coût investissement nucléaire : 3,5 euros par Watt

Même avec le coût de l'investissement des câbles HVDC transméditerannéens, le CSP reste beaucoup plus économique...Et il est vraiment durable...la prolifération de cette technologie n'est pas un risque mais une source de sécurité. La prolifération du nucléaire est en revanche très risquée.

Le charbon supercritique reste le plus économique au niveau investissement...Mais en fonctionnement il coûte plus cher que le CSP quand on ajoute le cout de la séquestration du carbone (sécurité climatique). Et même sans la séquestration, le kWh CSP sera du même niveau que le kWh-charbon dans 10-15 ans. Si l'on prends compte du fait que la séquestration du carbone n'est pas une technologie au point aujourd'hui, et si l'on intègre le coût du réchauffement climatique (rapport Stern) alors on n'hésite plus une seule seconde.

[Thibaud]

Maintenant, grace au principe de concentration il est peut etre plus simple de fabriquer l'éléctricité en France avec un moindre rendement plutot que de la transporter depuis le Sahara. Après tout, l'ensoleillement en France est de combien par rapport au Sahara ? la moitié, le tiers ? Il "suffit" donc d'avoir des surfaces 2-3 fois plus grandes.

Je reviens sur la difficulté d'implanter de tels projets sur le sol français, car je viens de voir sur France3 l'excellent film de Bernard Cauvin : " 4 maires dans le vent " !

Ce reportage montre les difficultés politiques, économiques, administratives et sociales rencontrées par 4 élus locaux des Cévennes Ardéchoises pour implanter sur le territoire de leur commune un parc éolien de petite taille ( 12 Mw ) .

Je ne suis pas très confiant dans les chances de pouvoir libérer aisément du foncier dans le cadre d'énergies renouvelables demandant de la superficie .

[Transparence]

Personnellement, je trouve absurde de vouloir construire des centrales solaires en France alors que le Sahara bénéficie d'une insolation exceptionnelle et que l'HVDC permet les transferts avec très peu de pertes.

De plus ces centrales, par cogénération, permettent de produire énormément d'eau dans ces régions où elle fait défaut.

Ensuite, c'est politique : les pays de la Méditerannée veulent-ils construire leur avenir (énergétique) :
1 - en commun (union de la ceinture technologique, L'Europe, et de la ceinture solaire, le MENA) ?
2 - de manière séparée, individuelle, en se méfiant les uns des autres ?

L'Allemagne se dirige vers l'option 1 (otion qui séduit naturellement les pays du MENA)
La France s'obstine (pour le moment) dans l'option 2

[Thibaud]

Tu as raison d'évoquer la problématique de l'option 2 !

Le problème est celui de la dépendance énergétique .

Depuis quelques décennies, le Sahara n'est plus français.

Or la France a été bouleversée par le premier choc pétrolier .

Aujourd'hui dotée d'une filière nucléaire performante ( à défaut d'être transparente ) , elle sera difficile à convaincre de réaliser les investissements massifs que demandent le transport d'électricité sur d'aussi longues distances .

L'actualité montre que l'on cherche plutôt à équiper l'Afrique du Nord en nucléaire ...

[Transparence]

Au fait, au niveau indépendance énergétique, on n'est pas vraiment au top en devant aller chercher l'Uranium au Niger ou ailleurs.

Areva perd son monopole sur l'uranium du Niger
L'avenir d'Areva au Niger, où il exploite deux mines d'uranium, n'est plus aussi radieux. Les accusations du gouvernement nigérien reprochant au groupe nucléaire français de soutenir financièrement la rébellion touareg du Nord et l'expulsion de son directeur, Dominique Pin, le 25 juillet, ont jeté une ombre sur une coopération vieille de quarante ans. (...)
http://www.lemonde.fr/web/article/0,1-0 ... 566,0.html

Unité d'extraction de l'Uranium au Niger : bonjour l'"indépendance énergétique" !
On va bientôt se battre encore plus férocement pour contrôler les zones exploitables dans le monde si l'on continue dans la voie du nucléaire.

Le prix de l'uranium s'envole avec le boom du nucléaire
Les prix spot de l'uranium sont passés de 9,50$ la livre fin 2002 à 36,25$ fin 2005 pour atteindre les 60$ à la fin de l'année 2006.
http://www.enerzine.com/2/2399+Le-prix- ... aire+.html

1 kWh nucléaire <> 3 eurocents (selon EDF)
Si le prix du combustible, qui représente au départ 6% du prix du kWh (soit 0,18 centimes), est multiplié par 6, le prix du kWh augmente logiquement et passe à 3 + 0,9 = 3,9 eurocents...La facture d'électricité augmente en France.
Et cela devrait continuer à monter compte tenu de la compétition sur la ressource Uranium.
Pendant ce temps là le soleil continu de briller et le kWh solaire baisse...A 8 eurocents le kWh, il sera deux fois plus économique dans 10-15 ans. La baisse continue du kWh solaire attirera de plus en plus les investisseurs, on peut réellement s'attendre a une avalanche de projets dans les années à venir. C'est déjà le cas en Espagne où le Gouvernement à mis en place une feed in Law très efficace. L'Algérie va imiter l'Espagne dans les mois qui viennent, en suivant les conseils très avisés de l'Allemagne.

Le Figaro, 10 août - La France dans la course à l'uranium
Areva cherche à sécuriser ses approvisionnements, dans un environnement mondial bousculé.

VA-T-ON vers un monde sans uranium ? Le retour en grâce du nucléaire dans un nombre croissant de pays fait craindre une panne de « carburant » pour les centrales électriques. Cette peur a déjà entraîné une flambée des prix de l'uranium, multipliés par trois en un an. (...) l'uranium à 138 dollars la livre
http://www.lefigaro.fr/economie/2007081 ... anium.html

[Aerobar]

Si on reste sur le solaire thermique, à grande échelle, je ne vois pas comment on peut créer, surtout au Sahara, une source froide permettant de produire du travail à partir de la source chaude solaire, et donc de l'électricité.

[phyvette]

je ne vois pas comment on peut créer, surtout au Sahara, une source froide permettant de produire du travail à partir de la source chaude solaire, et donc de l'électricité.

Tout dépend de l'écart entre la température de la source chaude ( vapeur 300 ° ? ) par rapport à la source froide ( dans le sous-sol proche 30° ?) . M'enfin , je dis ça , mais je débute en thermodynamique.

Sinon tu a passé de bonnes vacances , Aerobar ?

Phyvette