[Solaire] Énergie solaire photovoltaïque

emlaurent · Message par **emlaurent** » 18 mai 2006, 23:18

En ce qui concerne la concentration du rayonnement solaire sur un PV avec un miroir.
J'avais entendu que cela avait été testé pour les satellites et que le plus gros problème était que la température devenait très élevée. Les matériaux (vitre?) au foyer avait tendance à se vaporiser dans le temps, ce qui diminuait fortement le rayonnement absorbé par les PV. Comme en plus, ces poussières vaporisées restait dans le voisinage du satellite, l'obscurcissement augmentait constamment....
Bon sur Terre, c'est moins grave, le vent disperse cette poussière mais la vitre protectrice va surement se dégrader.
Ou alors, il faut des matériaux spécifiques qui tiennent la chaleur tout en restant transparent à la lumière (quartz?) et alors, le cout du système va s'envoler!!

A+

Lauren · Message par **Lauren** » 22 mai 2006, 12:37

Bonjour, je me demandais dans quelle mesure il ne serait pas possible de décentraliser la production d'energie, via des eoliennes eparpillée sur le territoire (s'entend, de grosse éolienne, de minimum 2MW) couplée à des unités de stockage (hydrolyse pour de l'hydrogène, pompage d'eau, que sais-je?) afin de subvenir aux besoins quand le vent ne souffle pas.
En fait, quand on sait que la majeure partie de nos besoins en petrole parte en energie, on se rends compte "qu'il suffirait" de dévelloper l'électrique pour le remplacer.
On parle souvent par exemple de la pollution produite en amont pour creer l'electricité necessaire aux voitures electrique (ou l'hydrogene des voitures a pile a combustible) mais il ne tient qu'a nous d'installer des panneaux solaires.
Qu'en pensez vous?

Message par **energy_isere** » 22 mai 2006, 12:43

Lauren a écrit : On parle souvent par exemple de la pollution produite en amont pour creer l'electricité necessaire aux voitures electrique (ou l'hydrogene des voitures a pile a combustible) mais il ne tient qu'a nous d'installer des panneaux solaires.
Qu'en pensez vous?

Lauren

il faut pour cela que le cout des panneaux solaires photovoltaique voient leur prix divisés par 10.
Pour l'instant ils coutent bien trop cher pour étre compétitif à grande échelle avec le Gaz, le pétrole, et le nucléaire.

GillesH38 · Message par **GillesH38** » 22 mai 2006, 13:00

De plus ils ont la détestable habitude de fonctionner le mieux quand on a pas besoin : par une belle journée d'été, on n'a besoin ni d'éclairage, ni de chauffage, on prend facilement son vélo ou on marche. En revanche par temps couvert, voir pluvieux, ou la nuit , en hiver, on a besoin de lampes, de chauffage et de véhicules couverts.

La production d'hydrogène par le PV a un rendement minable de quelques %, et en plus on a ensuite tous les problèmes de stockage et de distribution.

sceptique · Message par **sceptique** » 22 mai 2006, 14:06

Lauren a écrit :Bonjour, je me demandais dans quelle mesure il ne serait pas possible de décentraliser la production d'energie, via des eoliennes eparpillée sur le territoire (s'entend, de grosse éolienne, de minimum 2MW) couplée à des unités de stockage (hydrolyse pour de l'hydrogène, pompage d'eau, que sais-je?) afin de subvenir aux besoins quand le vent ne souffle pas.
En fait, quand on sait que la majeure partie de nos besoins en petrole parte en energie, on se rends compte "qu'il suffirait" de dévelloper l'électrique pour le remplacer.
On parle souvent par exemple de la pollution produite en amont pour creer l'electricité necessaire aux voitures electrique (ou l'hydrogene des voitures a pile a combustible) mais il ne tient qu'a nous d'installer des panneaux solaires.
Qu'en pensez vous?

C'est justement la ou est le problème : on ne sait pas stocker l'électricité avec un rendement acceptable. Encore plus en grosse quantité.
Une possibilité quand meme : des batteries au lithium (20 kg) pour des mini-véhicules de 80 kg et 50-60 km/h maxi.

Yéyé · Message par **Yéyé** » 22 mai 2006, 14:45

Ben oui, c'est toute la difficulté avec pas mal de sources d'énergie: la différence entre la consommation moyenne et la consommation instantanée fait qu'il faut souvent surdimensionner la puissance des installations pour être capable d'assumer les pics, même si elle est inexploitée le reste du temps...

Ceci étant, même avec un rendement de stockage pourri, le solaire comme l'éolien sont des énergies gratuites, il y a donc forcément un intérêt à les emmagasiner, ce qui ne serait pas vrai avec de l'énergie fossile par exemple.

Message par **mahiahi** » 22 mai 2006, 15:16

Energies gratuites, oui, mais les installations ne le sont pas : une éolienne coûte son poids d'acier et de plastique, plus les cables qui amènent le jus jusqu'au client (on n'habite pas dans un champs d'éoliennes) et l'entretien.

CORRECTION
Il y a aussi le stockage, comme précisé fort justement ci-dessous, au contraire de l'énergie fossile qui, par définition, est stockée

sceptique · Message par **sceptique** » 22 mai 2006, 15:26

Yéyé a écrit :Ben oui, c'est toute la difficulté avec pas mal de sources d'énergie: la différence entre la consommation moyenne et la consommation instantanée fait qu'il faut souvent surdimensionner la puissance des installations pour être capable d'assumer les pics, même si elle est inexploitée le reste du temps...

Ceci étant, même avec un rendement de stockage pourri, le solaire comme l'éolien sont des énergies gratuites, il y a donc forcément un intérêt à les emmagasiner, ce qui ne serait pas vrai avec de l'énergie fossile par exemple.

Rien n'est gratuit !
Par exemple, un panneau PV de 1 m2 va produire 100 kWh par an pendant sa durée de vie de 20 ans soit 2000 kWh. Il nécessite 400-500 kWh fossile pour sa fabrication. C'est rentable.
Mais, si tu stockes l'énergie produite avec de l'hydrogène et un rendement global de 0.5 (fabrication H2) * 0.5 (PAC) = 25% alors là cela ne va plus car il faut 2000 kWh fossile tout de suite pour obtenir 2000 kWh réparti sur 20 ans ...
Et je ne compte pas le cout énergétique de fabrication du système de stockage ... Autant ne rien faire et stocker l'énergie fossile initiale pour l'utiliser sur 20 ans.
Ma conclusion : On ne sait pas stocker l'électricité en quantité.

GillesH38 · Message par **GillesH38** » 22 mai 2006, 15:48

sceptique a écrit :Par exemple, un panneau PV de 1 m2 va produire 100 kWh par an pendant sa durée de vie de 20 ans soit 2000 kWh. Il nécessite 400-500 kWh fossile pour sa fabrication. C'est rentable.
Mais, si tu stockes l'énergie produite avec de l'hydrogène et un rendement global de 0.5 (fabrication H2) * 0.5 (PAC) = 25% alors là cela ne va plus car il faut 2000 kWh fossile tout de suite pour obtenir 2000 kWh réparti sur 20 ans ...
Et je ne compte pas le cout énergétique de fabrication du système de stockage ... Autant ne rien faire et stocker l'énergie fossile initiale pour l'utiliser sur 20 ans.
Ma conclusion : On ne sait pas stocker l'électricité en quantité.

Et 0,5 de rendement pour fabriquer l'hydrogène c'est HYPER optimiste.

Le vrai rendement n'est pas la puissance crête par rapport à la puissance solaire incidente, c'est la quantité d'énergie totale fournie par le panneau dans des conditions normales sur la quantité d'énergie qu'il a fallu pour le produire. Ce qui dépend de tout un tas de chose, y compris de la façon dont on fabrique l'énergie qui a fabriqué le panneau ! le rendement par rapport au soleil n'est qu'un facteur parmi beaucoup d'autres.

thorgal · Message par **thorgal** » 22 mai 2006, 16:14

c'est vrai Gilles, dans l'absolu, il faut prendre en compte l'integrale d'energie dans le temps : conception des elements, acheminements, construction, transport-distribution, utilisation, maintenance.

maintenant, on peut faire des approx. Quelle est la duree de vie de ces panneaux ? le "burst initial" du a la conception du panneau peut etre "absorbe" par la longevite (periode stable du panneau, une fois en place) ou les principaux elements a prendre en compte sont : energie incidente, energie utile produite pour l'usager et energie pour la maintenance.

De plus, a t-on un chiffre precis concernant la conception (depuis l'extraction des elements composant le produit fini jusqu'a la distribution de ce produit) ?

Yéyé · Message par **Yéyé** » 22 mai 2006, 16:22

Ben oui Sceptique, je suis tout à fait d'accord avec ta remarque au sujet des panneaux solaires qui souffrent encore plus que les autres énergies de notre incompétence à stocker l'électricité.

Je n'ai jamais été trop partisan du silicium pour cette histoire d'énergie grise (celle dépensée pour la fabrication du panneau), mais on m'a rétorqué ailleurs que les dernières cellules polycristallines sont plus durables et énergétiquement moins coûteuses à réaliser.

Ceci étant, je n'ai toujours pas trouvé d'info quantitative à ce sujet et ne peut donc me contenter que de rapporter ici un avis qualitatif dont je ne suis pas l'auteur.

Tout ceci est un peu moins vrai pour l'éolien qui d'une part fonctionne jour et nuit, et d'autre part est très peu sujet au souci d'énergie grise (une éolienne, même si c'est grand, c'est plus simple qu'une centrale nucléaire et y'a pas besoin d'aller chercher de la matière première à perpette la galette) et de perte de rendement (production locale: pas de lignes HT).

A l'heure actuelle, la seule méthode que l'on connaisse pour stocker l'énergie en masse, c'est avec les barrages hydrauliques, et encore, j'avoue ne pas savoir si un système de relevage d'eau a déjà été tenté pour stocker l'énergie non hydraulique du réseau...

Glycogène · Message par **Glycogène** » 22 mai 2006, 16:34

Yéyé a écrit :A l'heure actuelle, la seule méthode que l'on connaisse pour stocker l'énergie en masse, c'est avec les barrages hydrauliques, et encore, j'avoue ne pas savoir si un système de relevage d'eau a déjà été tenté pour stocker l'énergie non hydraulique du réseau...

Ah ben si, de grands barrages ont même été construits exprès pour ça !
EDF transforme l'énergie nucléaire, fabriquée en surplus la nuit, en électricité, puis en énergie potentielle hydraulique, puis électricité pendant les pointes... Quand on sait que les pointes sont en partie dues au chauffage et aux plaques électriques, attention au rendement !
Mais ce n'est pas pire que de gérer les pointes avec des centrales au gaz ou au charbon.

sceptique · Message par **sceptique** » 22 mai 2006, 17:36

En fait on a tendance à poser le problème à l'envers à cause de notre habitude à l'abondance d'énergie.
On cumule nos demandes et puis on adapte l'offre. Par exemple, pour les pointes de demande d'électricité comment y faire face ? Que faire quand l'éolienne ne fournit pas ? Pour le pétrole la demande sera de +50% dans 20 ans, comment adapter l'offre ? C'est une fuite en avant perpétuelle qui ne peut que mal se terminer.

Au lieu de produire à tout prix une quantité imposée par nos besoins il serait plus sage de voir combien on peut raisonnablement produire et adapter (ou restreindre ouh! le vilain mot) notre demande. Mais on peut le faire sans trop de dommages. J'ai déjà parlé des transports

et montrer que l'on peut etre compatible avec le PV et l'éolien (avec un jeu de batteries de rechange).
Un petit topo donc pour l'électricité et les pointes. D'abord et avant tout avoir les appareils le plus économique possible.
Je suppose donc que l'on a une bonne production déconcentrée à base de PV ou éolien. Et que la production de courant électrique est sujette à des variations erratiques tout comme la demande.
Dans une maison beaucoup d'appareils peuvent etre momentanément suspendus voire alimentés aux heures creuses seulement : les "congélateurs" peuvent tenir 12 heures et plus. Un frigidaire moins. Une machine à laver peut etre programmée, un four électrique peut être décalé un peu. Et justement, c'est tout nouveau, le courant électrique peut porter de l'information aux appareils prééquipés. Il s'établit un "dialogue" entre le réseau et les appareils qui lissent les pointes. On peut cependant manuellement forcer une demande en cas de nécessité. Et l'interconnexion fait le reste. On peut aussi avoir quelques batteries pour assurer un service minimum (pas question d'alimenter un four !). Et pourquoi pas des "home-trainer" couplées à des génératrices !

Yéyé · Message par **Yéyé** » 22 mai 2006, 18:02

Ah, je ne savais pas pour les barrages, ou plutôt j'ai dû l'oublier parceque je me disais bien que j'avais vu ça quelque part...

Sinon, pour ce que disent Sceptique et Glycogène au sujet de l'économie d'électricité domestique, j'abonde dans votre sens, je trouve complètement délirant de persister dans les impasses où nous nous sommes engagés, telles que le chauffage en général et électrique en particulier.
Une amie architecte m'a fait découvrir les maisons passives qui grâce à une isolation extrêmement rigoureuse se passent de toute source de chauffage, même en suède !

Pendant ce temps en France, on continue à chauffer le cul des piafs avec du nucléaire en associant deux hérésies: maisons non isolées et convecteurs électriques...

La façon de dépenser l'électricité n'est pas tout, la façon de la produire importe aussi: je trouve que les grosses centrales de production sont aussi une impasse:

- lignes HT cyclopéennes, pas belles et pas saines
- Inertie trop conséquente pour cadrer la puissance délivrée sur le réseau avec la demande en temps réelle
- Pertes considérables de rendement à cause du transport sur de grandes distances
- Vulnérabilité du réseau: certaines pannes privent des régions entières

Comme je l'ai expliqué sur un autre fil de discussion, je trouve que la multiplication de petites centrales locales utilisant des sources d'énergies diverses serait de bien meilleur aloi à bien des égards.

emlaurent · Message par **emlaurent** » 22 mai 2006, 19:34

Je crois que le stockage en masse et sur de longues périodes de l'électricité d'origine renouvelable est un faux problème. je m'explique.

La production électrique à partir du solaire ou de l'éolien ou même de l'hydraulique n'est pas constante dans le temps. Quand on considère cela, c'est toujours en pensant que l'on a un seul champ d'éoliennes ou un seul champ de panneaux solaires. Quand il n'y a pas de vent en Bretagne, cela ne veut pas dire qu'il n'y en a pas dans le couloir du Rhone, et vice-versa. Quand on a une couverture nuageuse, donc pas de solaire, il y a souvent du vent donc les éoliennes peuvent tournent. Globalement, on doit toujours avoir des centrales qui produisent.
En d'autres termes, il faut regarder la production de l'ensemble de ces sources intermittentes et pas seulement celle d'une éolienne...

Pour gérer des baisses de production locale ou des pics de consommation, il est possible d'utiliser des méthodes :
- stockages tampons sur quelques dizaines de minutes ou quelques heures (air comprimé, bassin hydraulique, ...)
- centrales consommant de la biomasse (bois,...) ou du biogaz, combustible facile à stocker. Ces centrales peuvent être mises en route rapidement (principes déjà utilisés actuellement mais avec des centrales fonctionnant au gaz naturel).
- échanger l'énergie avec des centrales de production situées dans d'autres pays (c'est aussi déjà mis en oeuvre, mais plus pour des raisons pécunières)

Ce sont bien des stockages tampons, pas des stockages massifs d'énergie!

Pour gérer ces "réservoirs", cela impose de pouvoir évaluer au moins quelques heures à l'avance, la production des centrales solaires, des éoliennes, ainsi que les besoins des consommateurs. En utilisant tous les modèles de prévision météo, il doit être possible de prévoir ces productions.

Il faut également être capable de gérer toutes ces productions décentralisées d'électricité sur le réseau EDF. Mais celui-ci n'a pas du tout été conçu pour fonctionner comme cela, mais plutot pour distribuer le courant produit par quelques dizaines de centrales nucléaires. J'ai cru comprendre que la gestion de tous ces centrales décentralisées leur posaient beaucoup de soucis...
Peut-être que quelqu'un pourrait en dire plus sur ce sujet??

En dehors des lobbys nucléaires, ce doit être une des raisons de la faible motivation d'EDF et du gouvermement pour les énergies renouvelables... Il faut revoir toute la gestion du réseau

A+