Centrales solaires en orbite

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Re: Centrales solaires en orbite

Message par kercoz » 27 janv. 2013, 08:58

Bonjour ...
Pour éviter de longues recherches , .....quelle est le rapport de surface solaire ( ombrage) entre la haute orbite et le sol ?
Entre 2 certitudes , il faut toujours choisir la moindre .

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Raminagrobis
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Re: Centrales solaires en orbite

Message par Raminagrobis » 27 janv. 2013, 11:02

Dans le sahara, l'ensolleillement est de l'orddre de 2400 kwh par m² et par an. C'est à dire qu'un m² de panneau solaire parallèle au sol, reçoit une puissance moyenne à l'année d'environ 270 watts. Evidemment on est pas parallèle au sol, on incline un peu vers le sud, ce qui améliore. Si on articule le panneau pour suivre le soleil, on doit monter à 400 ou 500 watts de moyenne annuelle.

En orbite, on est à 1400 Watts par m² en continue.

Le ratio est donc de l'ordre de 3 par rapport à un panneau articulé, de 4 par rapport à un panneau fixe. Pas de quoi justifier le cout de mettre les panneaux en orbite, surtout qu'une partie de l'énergie serait perdue lors du transfert vers le sol !

Par contre, si on raisonne miroir parabolique au lieu de panneaux solaires, l'espace a quand même des avantage. Sur terre un miroir parabolique pour concentrer les rayons solaires doit être suffisamment solide pour soutenir son propre poids, et pour ne pas se déchirer avec le vent.
Dans l'espace on pourrait construire des miroirs très grands, et extrêmement légers. Ils pourraient n'etre qu'un film de plastique (genre 10-30 µm d'épaisseur) métallisé, tenu sur une structure très légère. C'est le principe de la voile solaire.
Toujours moins.

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Re: Centrales solaires en orbite

Message par kercoz » 27 janv. 2013, 20:12

du fait qu' on ombrage une région surchauffée , on a un double effet : l' énergie surabondante sur une région desertique ( oasis par ex) ,est renvoyée sur une région froide .....mais c'est bien sur une technologie trop couteuse .
Entre 2 certitudes , il faut toujours choisir la moindre .

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Re: Centrales solaires en orbite

Message par energy_isere » 28 janv. 2013, 09:37

GillesH38 a écrit : ......
ben alors pourquoi les métaux dans les roches de la Lune ne sont pas sous forme de métal ?
Je n' ai jamais lu de telle chose.
Et pourtant la lune n' a jamais eu d' atmosphére. (ou bien ?)
ben non seulement tu peux en lire mais meme en voir , comme la météorite de Hoba en Namibie où on voit très bien le métal pur dans les entailles creusées par les visiteurs

Image

dans les planètes et les gros satellites, le fer et le nickel se sont accumulés dans le noyau, et ce sont les oxydes plus légers qui surnagent effectivement pour former la croute sous forme de silicates de métaux très réducteurs (calcium, aluminium, alcalins...) (il y a quand même de l'oxygène combiné sous forme d'oxydes dans l'Univers bien sûr !) , mais pour des petits asteroides, certains sont fait de métaux pratiquement purs ou en alliages
OK, merci pour l' explication, c' est compréhensible.

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Re: Centrales solaires en orbite

Message par Sol-Invictus » 19 oct. 2013, 13:15

Bonjour.

Nouveau ici et ravi d'avoir trouvé cet endroit. J'arrive avec un conviction forte qui n'est pas arrivée du jour au lendemain. Certes celle ci est évidemment difficile à faire admettre à nombre de mes interlocuteurs (c'est la loi du genre) mais qu'a cela ne tienne mon jugement est fait pour le moment. Il changera peut être un jour (les arguments des uns et des autres ici pourraient y contribuer) mais pour l'heure je ne vois pas d'autres alternatives plus satisfaisante que les CSO sur le moyen et long terme pour amortir le choc en cours, dont nous ne sommes qu'au début des effets. Les CSO ne pourront évidemment pas tout régler (remplacement des plastiques par exemple) mais elles pourront sans aucun soucis majeur (à condition d'y travailler) régler le problème de l'énergie nécessaire pour travailler sur les options de remplacements des différentes utilisations des hydrocarbures. Evidemment les CSO comme seules sources énergétique seraient une erreur (jamais tout les oeufs dans le même panier), elles devraient être complété par d'autres sources (renouvelables de préférence) ou nucléaire (thorium) dans une proportion à définir en tenant compte du cout de production et de leur souplesse d'utilisation.

Arguments :

- Source inépuisable (à l'échelle humaine) stable et pérenne sur tout le globe et par pays.
- Pas de coût de prospection (il suffit de lever le nez pour savoir ou est la source)
- Pas besoin de revoir le circuit de distribution au sol (les réseaux électriques sont déjà en place)
- Source offrant une décroissance constante de la dépendance envers les combustibles de sous sol (hydrocarbures, uranium, thorium) donc les frictions avec d'autres pays ou intérêts de marché inhérents. (même si les panneaux réclament des minéraux et l'envoi de vaisseaux réclament un carburant propulseur... la quantité sera moindre que de consommer directement du pétrole, gaz ou uranium pour l'ensemble de la production)
- Capacité de croissance infinie (il suffit de rajouter une centrale, travailler sur l'augmentation de la puissance de transfert par unité, voir d'ajouter des panneaux) pour augmenter la puissance en Gw/H disponible
- Capacité à fournir une solution de remplacement à l'éclairage, la production industrielle et le transport terrestre et maritime.
- Indépendance à terme de l'approvisionnement en énergie. (la France consomme pour le moment environ 460 000gw/H, cela signifie qu'avec 100 CSO de 5Gw/H soit une par département environ l'essentiel des besoins sont couverts.
- Utilisation optimum de l'énergie matricielle originale (rendement X16 à X20 vis à vis des panneaux au sol). Rappelons que le soleil est à la base de l'énergie animale utilisée pendant des siècles pour la production (les céréales utilisent le soleil) mais aussi des hydrocarbures qui ne sont que de l'énergie solaire stockée par les végétaux et animaux morts il y a des millions d'années.


Critiques habituelles :

- Coût de la R&D : En réalité assez mince si on prend en compte les emplois crées, la technologie revendable qui peut en être obtenue, les ressources technologiques déjà disponibles (Esa, Eads-astrium, EDF, etc..) et l'objectif final. Les budgets actuels de l'état (surtout en sachant que plusieurs états peuvent s'allier) sont de natures à absorber ce programme avec de la volonté. Quelques exemples : 8,5 milliards d'euros annuel pour le ministère de l'écologie et aménagement durable, recherche et enseignement supérieur 25 milliards d'euros annuel, recherche spatiale : 1,5 milliards d'euros, 510 millions de budget R&D pour EDF etc.

Le cout d'un tel programme pourrait (et devra) faire l'objet d'un coût/objectif de l'ordre de 20/30 milliards d'euros sur 8 ou 10 ans (soit 2/3 milliards par an) pour la R&D*. Plus un cout/objectif par CSO de 2 à 3 milliards (en prenant comme référence une centrale nucléaire dont le cout - hors retraitement - est de 2,5 à 3,5 milliards (l'EPR 15 milliards). Ce qui semble largement jouable avec des partenaires privées ou d'autres états. Ces couts auront pour vocation à être inférieurs par optimisation constant de la production en série.

- Sécurité en cas de guerre : en effet, exactement comme une centrale nucléaire ou un pipe line.. une CSO pourrait être dégommée en vol... +1-1 = 0. Match nul.

- Sécurité autours du rayon : le GPS est une belle invention, une sortie de cible de quelques millimètre couperait le rayon. L'approvisionnement pourrait alors être redirigé provisoirement vers une autre CSO ou des moyens de production complémentaires (renouvelables, nucléaire, achat hors frontière etc..)

- Sécurité du rayon : les technologies envisagées restent à affiner (d'ou la R&D) mais le test de 2008 de John C Mankins (transmission d'énergie sans fil sur 148 km n'a pas semblé montrer de dégât majeur, certes il était faible.. alimentation d'une ampoule) mais les micro-ondes envisagés restent faibles (d'ou une cible à l'arrivée de plus grande taille).

- Coût de mise en orbite : c'est l'autre axe de R&D sur lequel oil faut travailler et bonne nouvelle c'est en train de se faire... la futur ariane devrait voir son cout au kilos mis en orbite baisser de 20/22000 $ à 15 000€ c'est un début... il faut baisser encore (vers 7/9000€) mais aussi travailler sur le poids de la CSO elle même.. jouable.

- Sécurité vis a vis des météorites : oui c'est vrai, de micros météorites (a fortiori une grosse) pourraient endommager les panneaux... mais c'est le cas pour tout les satellites ou la station spatiale internationale.. cela n'a jamais empêcher d'utiliser l'espace proche de la planète. Par ailleurs un système de remplacement de panneaux devra évidemment être étudié, la robotique spatiale en plein essor pourrait même permettre l'entretien courant sans avoir recours à un équipage humain.

J'ai sans doute oublié des arguments pour comme contre mais il faut bien laisser une place au débat d'idées :)

Bien à vous.

*la R&D du nucléaire à selon cette source représenté 1 milliard d'euros (2010) par an sur... 50 ans.
h**p://www.uarga.org/nucleaire/nucleaire_R_et_D.php

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Re: Centrales solaires en orbite

Message par energy_isere » 28 avr. 2014, 20:24

Le sujet ressort.

L' agence spatiale Japonaise la JAXA étudie ça, mais demandera beaucoup d' étapes intermédiaires et une coopération internationale.....

Pour un gigaWatt, il leur faudrait mettre ...... 10 000 tonnes en rbite. Soit un peu plus que la tour Eiffel.
Japan’s 25-year plan to put a gigawatt solar power farm in space

By Graham Templeton on April 28, 2014

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Scientists from the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) have planned a series of pilot projects which, if successful, should culminate in a 1-gigawatt space-based solar power generator within just 25 years. Its energy output would be on par with some of the largest modern conventional power plants, thanks to fact that it’s above the atmosphere, which reflects or absorbs most solar energy that falls on Earth. Collecting solar power above the atmosphere means you could have access to almost 150% of surface amounts — and if we can find a way of beaming that power back down to Earth, our reliance on every other form of energy would vanish overnight.

Here at ExtremeTech, we publish a fair number of articles about improvements to solar power. That makes sense since, until fusion power comes of age, solar will remain the only green technology that could even theoretically provide for our global power demands. The sun blasts our planet with so much power that the world’s deserts absorb more energy in a single day than the human race uses in a year. Yes, Earth’s surface is a phenomenal place to collect solar energy — but astronomers know about somewhere even better.

Image

With an estimated final mass of 10,000 tonnes, a gigawatt space solar array will require significant work from other scientists to improve things like the cost-per-kilogram of launch to orbit ..........
........
The International Academy of Astronautics (IAA) recently published an enormous study in support of space solar power. That study names JAXA as the most likely source of early space-based power projects, though like the Japanese agency it notes that a larger-scale project would require international cooperation.
..........
http://www.extremetech.com/extreme/1813 ... m-in-space

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Re: Centrales solaires en orbite

Message par Remundo » 28 avr. 2014, 22:36

comment renvoient-ils l'énergie sur terre ?

C'est quoi ce rayon jaune ? :roll: Si c'est de la lumière solaire, autant la laisser tomber simplement sur terre, tant pis pour les pertes atmosphériques...

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Re: Centrales solaires en orbite

Message par phyvette » 29 avr. 2014, 01:53

Remundo a écrit :comment renvoient-ils l'énergie sur terre ?...
Il semble que se soit encore une histoire de micro-onde porteuse.
Mais bon, comme c'est surement un délire d'ingénieur sans avenir, peu importe les détails.
Gilles a raison
Gilles a tjs raison
Si un membre a raison les 1 et 2 s'appliquent
Gilles ne contredit pas il éduque
Les idées de Gilles sont tjs bonnes
Gilles est obligé de penser pour tout le monde
Seul Gilles a une vision globale de la société

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Re: Centrales solaires en orbite

Message par Raminagrobis » 29 avr. 2014, 14:19

Ben c'est bien des microondes, c'est écrit : microwave beam. Je me demande quand même si un flux de microondes de 1GW traversant l'atmosphère est anodin !

Peut être pour ça qu'ils mettent le recepteur en mer sur le schéma d'ailleurs.
Toujours moins.

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Re: Centrales solaires en orbite

Message par Raminagrobis » 29 avr. 2014, 14:20

Et 10 000 tonnes en orbite, ça correspond à 100 lancements de Saturn V ou d'Energia, les plus grosses fusées jamais réalisées !
Toujours moins.

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Re: Centrales solaires en orbite

Message par energy_isere » 29 avr. 2014, 14:35

Remundo a écrit :comment renvoient-ils l'énergie sur terre ?

C'est quoi ce rayon jaune ? :roll: Si c'est de la lumière solaire, autant la laisser tomber simplement sur terre, tant pis pour les pertes atmosphériques...
Comme chacun le sait et comme c' est marqué sur la figure pour les English-comprenant, ''Microwave Beam''.
C 'est à dire faisceau de micro onde.

Le cerveau des mouettes, Goelands , sterne et aute fous de bassan, traversant le faisceau risque de monter en température ....

WizardOfLinn
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Re: Centrales solaires en orbite

Message par WizardOfLinn » 30 avr. 2014, 09:01

Il y a une dizaine d'années, une étude économique de l'ESA avait évalué que le coût de lancement devrait descendre à moins de 750 EUR/kg pour que ce type de système ait une chance d'être viable économiquement (par comparaison avec des centrales solaires terrestres), et pour une centrale de 5 GW. A 0.5 GW, ce n'était pas viable même à coût de lancement nul - avec les hypothèses de cette étude.
Actuellement, on est plutôt à 5000/10000 EUR/kg, uniquement pour le lancement.

ToTheEnd

Re: Centrales solaires en orbite

Message par ToTheEnd » 30 avr. 2014, 10:01

WizardOfLinn a écrit :Actuellement, on est plutôt à 5000/10000 EUR/kg, uniquement pour le lancement.
Effectivement et on commence à être au max du "rendement" avec les technologies actuelles. Prochaine étape "délirante" c'est l'ascenseur spatial.

T

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Re: Centrales solaires en orbite

Message par Remundo » 30 avr. 2014, 10:18

energy_isere a écrit :
Remundo a écrit :comment renvoient-ils l'énergie sur terre ?

C'est quoi ce rayon jaune ? :roll: Si c'est de la lumière solaire, autant la laisser tomber simplement sur terre, tant pis pour les pertes atmosphériques...
Comme chacun le sait et comme c' est marqué sur la figure pour les English-comprenant, ''Microwave Beam''.
C 'est à dire faisceau de micro onde.

Le cerveau des mouettes, Goelands , sterne et aute fous de bassan, traversant le faisceau risque de monter en température ....
Merci Energy, j'avais eu la paresse de lire tout ça, connaissant déjà un peu le sujet.

Je pense pour ma part que le faisceau de microondes a déjà perturbé le cerveau de certains ingés sur ce projet...

Les mecs délirent complètement. Il suffit d'exploiter le soleil qui tombe au sol... Je pense d'ailleurs que les "rendements" spatial / terrestre sont très comparables, car leur zinzin microonde doit avoir pas mal de pertes... sans parler des coûts de mise en orbite et de maintenance, et risque de collision avec tous les déchets techniques/débris minéraux qui se baladent là haut.

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Re: Centrales solaires en orbite

Message par mobar » 30 avr. 2014, 19:40

Remundo a écrit : Je pense pour ma part que le faisceau de microondes a déjà perturbé le cerveau de certains ingés sur ce projet...

Les mecs délirent complètement. Il suffit d'exploiter le soleil qui tombe au sol... Je pense d'ailleurs que les "rendements" spatial / terrestre sont très comparables, car leur zinzin microonde doit avoir pas mal de pertes... sans parler des coûts de mise en orbite et de maintenance, et risque de collision avec tous les déchets techniques/débris minéraux qui se baladent là haut.
Centrales solaire en or bite, ou couille en barre, les couilles en or de la centrale ...

OK, je sors :arrow:
"C'est quand il n'y a plus d'espoir qu'il ne faut désespérer de rien" Sénèque
https://youtu.be/0pK01iKwb1U

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