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Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

  1. Dolph3000

    Date d'inscription
    septembre 2017
    Âge
    42
    Messages
    5

    Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Bonjour à tous,

    Ma question est la suivante :*Quel est l'impact négatif de la captation de chaleur des panneaux photovoltaïques par rapport à la surface "naturelle" de la planète.

    Je voudrais faire une estimation basée sur des ordres de grandeur mais je bloque.

    Donc mes hypothèses :
    Albedo moyen du sol :*0.3
    Albedo moyen du PV :*0.1

    Rendement du PV : 14 % (Pour 1kWh électrique produit, 7 kWh de chaleur générés à proximité)

    Et pour comparer aux énergies fossiles
    kWh produit avec du gaz naturel : 210 gCO2/kWh
    Durée de vie du CO2 dans l'atmosphère : 3 - 5 ans

    En fait il me manque l'augmentation de chaleur imputable aux 210 gCO2 / kWh du gaz pour comparer aux 7 kWh de chaleur générés par les panneaux pour 1kWh électrique.

    Est ce que la comparaison serait alors valable ?

    Si vous avez des idées pour une variante de ce calcul je prends aussi, je ne suis pas sûr de m'orienter dans la bonne direction mais je n'en vois pas d'autres. Je ne vois pas non plus comment intégrer la variation d'albedo et si c'est nécessaire de le prendre en compte,

    Merci d'avance !

    -----

     


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  2. f6bes

    Date d'inscription
    février 2005
    Localisation
    Nimes Age: 73000 millions de kms autour du soleil !!
    Messages
    51 546

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Bjr à toi,
    Hum , il faudrait pour connaitre ..."l'impact" connaitre à minima la surface de panneaux installés sur terre?
    Tu la connais ?
    Bonne journée
    Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!
     

  3. antek

    Date d'inscription
    février 2015
    Messages
    8 549

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Citation Envoyé par Dolph3000 Voir le message
    Rendement du PV : 14 % (Pour 1kWh électrique produit, 7 kWh de chaleur générés à proximité)
    Générés par quoi ?
    Le PV est un transformateur d'énergie.
     

  4. masterclassic

    Date d'inscription
    juin 2016
    Âge
    59
    Messages
    375

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Bonjour.

    J'ai à remarquer que l' Albedo moyen de la Terre est de 0.3, mais les valeurs varient beaucoup pour le sol (selon sa nuance claire ou foncée), l'eau (mers, océans), la neige, les cultures, la forêt, les régions urbaines. Les surfaces où les PV sont posés doivent avoir un albedo plutot entre 0.05 et 0.2.

    En ce qui concerne la question:

    - Impact sur quoi? sur un paramètre particulier ou sur l'échauffement global?

    - Est-il déjà établi que l'impact en question est négatif? Je ne suis pas spécialiste mais toute l'info que je reçois par les moyeans d'information considère l'expansion des PV comme un pas de progrès d'écologie et un facteur bénéfique pour l'environement.
     

  5. barda

    Date d'inscription
    novembre 2007
    Messages
    3 143

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    En tout état de cause, le problème que tu soulève peut être considéré comme négligeable pour le réchauffement de la planète, pour deux raisons dont chacune serait suffisante:

    - comme il a été dit, un panneau pv n'est qu'un transformateur d'énergie; celle qui n'est pas captée est renvoyée dans l'atmosphère, soit sous forme de rayonnement , soit sous forme de chaleur (tous deux sont des conséquences de l'albedo)...

    - la surface occupée par les PV, tout comme l'énergie captée, est totalement négligeable par rapport à la surface de la terre et à l'énergie qu'elle reçoit.

    Par contre plus sensible pourrait être le CO2 dégagé lors de leur fabrication (très énergivore), le plus souvent chinoise, donc fortement carbonée; mais c'est un autre problème...
     


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  6. Dolph3000

    Date d'inscription
    septembre 2017
    Âge
    42
    Messages
    5

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Citation Envoyé par antek Voir le message
    Générés par quoi ?
    Le PV est un transformateur d'énergie.
    Le panneau PV transforme le flux solaire en partie en électricité (rendement max de 14-15%), une grande partie du flux solaire est absorbé (du fait d'un albedo faible du PV) et est restitué sous forme de chaleur : rayonnement + convection.

    http://energies-renouvelables.conson...ltaieques/728/

    En fait mon questionnement vient de cette étude (en anglais) très intéressante qui montre la création d'ilots de chaleur autour de fermes PV, par rapport à un parking ont est à +2.5°C en journée:
    https://www.nature.com/articles/srep35070/figures/3
    ILOT DE CHALEUR PV.PNG

    Donc il est clair que le PV produit de la chaleur, ma question est donc est ce que cette production de chaleur est largement compensée par la production électrique "renouvelable"
     

  7. Dolph3000

    Date d'inscription
    septembre 2017
    Âge
    42
    Messages
    5

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Citation Envoyé par barda Voir le message
    En tout état de cause, le problème que tu soulève peut être considéré comme négligeable pour le réchauffement de la planète, pour deux raisons dont chacune serait suffisante:

    - comme il a été dit, un panneau pv n'est qu'un transformateur d'énergie; celle qui n'est pas captée est renvoyée dans l'atmosphère, soit sous forme de rayonnement , soit sous forme de chaleur (tous deux sont des conséquences de l'albedo)...
    Je ne suis pas d'accord avec ça à cause du faible rendement du panneau PV (max 15%).
    On pourrait considérer que c'est vrai si l'intégralité du flux solaire non transformé en électricité était réfléchi, mais ce n'est pas le cas.
    Encore une fois je n'ai pas les "chiffres" mais le phénomène d'ilots de chaleur présenté dans ma réponse précédente montre bien une production de chaleur sur le lieu des fermes PV.

    [QUOTE=barda;5988888]- la surface occupée par les PV, tout comme l'énergie captée, est totalement négligeable par rapport à la surface de la terre et à l'énergie qu'elle reçoit./QUOTE]

    Certes mais ma question concerne le bilan "thermique" global de n'importe quelle surface de PV, en l'occurrence 1 m² pour faire simple.
     

  8. Dynamix

    Date d'inscription
    août 2014
    Messages
    10 105

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Salut

    Citation Envoyé par Dolph3000 Voir le message
    Rendement du PV : 14 % (Pour 1kWh électrique produit, 7 kWh de chaleur générés à proximité)
    Dans les 7 kWh , une partie est réfléchie .
     

  9. antek

    Date d'inscription
    février 2015
    Messages
    8 549

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Citation Envoyé par Dolph3000 Voir le message
    Le panneau PV transforme le flux solaire en partie en électricité (rendement max de 14-15%), une grande partie du flux solaire est absorbé (du fait d'un albedo faible du PV) et est restitué sous forme de chaleur : rayonnement + convection.
    Si le PV ne réfléchit rien (admettons), il transforme 86 % de l'énergie reçue en chaleur.
    Si le sol ne réfléchit rien (admettons), il transforme 100 % de l'énergie reçue en chaleur.
    Jusque là tout se joue donc sur l'albédo et ne devrait avoir qu'une conséquence locale.

    Parce que je ne vois pas comment déterminer l'albédo du sol si des PV n'avaient pas été installés.
     

  10. masterclassic

    Date d'inscription
    juin 2016
    Âge
    59
    Messages
    375

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Citation Envoyé par antek Voir le message
    je ne vois pas comment déterminer l'albédo du sol si des PV n'avaient pas été installés.
    Bonjour.

    Il y a des tables dans le net pour divers types de la surface terrestre: sol, desert, végétation, forêt, surfaces urbaines, mer etc.
    C'est par là que j'ai trouvé les valeurs entre 0.05 et 0.2.

    Mais à par cela, il faut tenir compte de l'effet de combustibles fossiles qu'on écomonise par l'énergie solaire. L'effet du pétrole et du charbon sur l'échauffement est double: d'une part c'est la chaleur dégagée par la combustion, d'autre part c'est l'aggravation de l'effet de serre à cause du CO2 dégagé par la combustion et libéré dans l'atmosphère. Plus de CO2 signifie que plus de chaleur est piégée et donc ne peut pas partir par rayonnement.
    Je ne sais pas comment (et si) on peut calculer la haussse de température due à l'augmentation du CO2 par, disons 1% ou 0.1%.
    Dernière modification par masterclassic ; 25/09/2017 à 14h06.
     

  11. Dynamix

    Date d'inscription
    août 2014
    Messages
    10 105

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Citation Envoyé par antek Voir le message
    Si le PV ne réfléchit rien (admettons), il transforme 86 % de l'énergie reçue en chaleur.
    Et les 14% transformés en électricité finissent en chaleur .
     

  12. antek

    Date d'inscription
    février 2015
    Messages
    8 549

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Citation Envoyé par masterclassic Voir le message
    Il y a des tables dans le net pour divers types de la surface terrestre: sol, desert, végétation, forêt, surfaces urbaines, mer etc.
    C'est par là que j'ai trouvé les valeurs [COLOR=#333333]entre 0.05 et 0.2.
    Oui mais en regardant un champs de PV on ne sait pas ce qu'aurait été l'albédo s'ils n'avaient pas été installé.
    Et c'est indispensable pour faire une comparaison.
     

  13. antek

    Date d'inscription
    février 2015
    Messages
    8 549

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Citation Envoyé par Dynamix Voir le message
    Et les 14% transformés en électricité finissent en chaleur .
    Oui, mais ça c'est après . . .
     

  14. Dolph3000

    Date d'inscription
    septembre 2017
    Âge
    42
    Messages
    5

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Citation Envoyé par masterclassic Voir le message
    Bonjour.

    Je ne sais pas comment (et si) on peut calculer la haussse de température due à l'augmentation du CO2 par, disons 1% ou 0.1%.
    C'est exactement ça en fait.

    En fait je voudrais comparer les deux situations à long terme :

    Apport de chaleur à la terre PV =Production d'un kWh par photovoltaïque + pertes de rendement + production de chaleur lié à la variation d'albedo du sol (je n'inclus pas volontairement les coûts d'énergie grise pour le panneau)
    Apport de chaleur à la terre Fossile =Production d'un kWh (Gaz/fioul) + pertes de rendement + production de chaleur lié à la production de CO2

    Il faut environ 10 m² de PV à 100 Wc pour faire 1kWh/h, logique...

    La variation d'albedo par rapport à un sol naturel varie entre 0.1 pour du PV et 0.3 pour un sol naturel "moyen", avec un rayonnement de 3000 W/m² du soleil en été en France, ça me fait une augmentation de la chaleur captée de 600 W/m², soit 6000W/10m² de panneaux, soit 6 kWh de production de chaleur dû à la variation d'albedo.

    Du coup c'est relativement proche de mes 7 kWh de perte de rendement, peut être que le rendement est principalement lié à l'albedo ? je m'y perds si quelqu'un peut m'aider là dessus.

    Donc pour résumer :
    Apport de chaleur à la terre PV = 1 kWh (produit PV) + 7kWh (Pertes PV) + 6kWh variation d'albedo (est ce que c'est la même choses que les pertes PV ?)

    Apport de chaleur à la terre fossile = 1 kWh (produit gaz) + 3kWh (pertes production gaz, estimation grossière à affiner) + chaleur produite par 210 g de CO2


    Sur la chaleur produite par 210g de CO2 je n'ai absolument rien trouvé, si vous avez des sources je prends.
    Je pensais prendre la totalité de la production de CO2 par l'espèce humaine que je divise par l'augmentation de température globale x capacité massique de l'atmosphère mais est ce que ça aurait un sens ? pas sûr
    Combien de temps le CO2 produit fait de l'effet ? j'ai vu des durée de vie de l'ordre de 3 à 5 ans du CO2 dans l'atmosphère ? Mais ici on parle de déséquilibre global,

    Il faut également noter que toutes les chaleurs n'ont pas la même "durée de vie" dans l'atmosphère, sur le PV il y aura pas mal d'émission par rayonnement, beaucoup plus que sur les pertes gaz par exemple ou on sera principalement sur des pertes par convection ?

    je n'ai rien trouvé sur internet si vous avez des idées ?

    Merci pour votre aide en tout cas.
     

  15. Dynamix

    Date d'inscription
    août 2014
    Messages
    10 105

    Re : Impact du photovoltaïque sur le réchauffement climatique

    Citation Envoyé par Dolph3000 Voir le message
    sur le PV il y aura pas mal d'émission par rayonnement, beaucoup plus que sur les pertes gaz par exemple ou on sera principalement sur des pertes par convection ?
    L' équilibre thermique de la terre implique que quasiment toute l' énergie reçue est renvoyée dans l' espace par rayonnement .
    Il n' y a pas de pertes par convection .
     


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