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Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace



  1. #61
    invite765732342432
    Invité

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par acropole Voir le message
    Pourquoi pas un four solaire ?
    On sait faire des miroirs, pas besoin de spéculer sur les cellules photovoltaïques du futur.[/QUOTE]
    Je suppose que c'est parce qu'il faut un moteur à faire tourner, et donc un entretien régulier s'impose. Moins il y a de pièces en mouvement, mieux on se porte dans l'espace...

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  3. #62
    Saint-Sandouz

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par Faith Voir le message
    Ce que je lis, c'est que la surface de captation de l'énergie solaire est de 500x1000m.
    Sauf erreur de ma part je lis p. 2 : « For 1.2 GW transmitted RF power, the transmitter array is an “element and subassembly-tiled plane” which is essentially an oval, approximately 500 x 1000 meters. »
    Le transmitter array est d’après ce que je comprends l’antenne émettrice.
    Les capteurs solaires font environ 90 m de diamètre.

    Citation Envoyé par Faith Voir le message
    Je lis pourtant sur tes liens "Thin-film Solar Cells" qui ne sont certes pas les cellules habituelles, mais qui restent des cellules photovoltaïques
    En effet j’ai bien compris que c’est une technologie explorée mais encore en développement et dont on ne connait donc pas encore le rendement.

    En tout cas on commence à y voir un peu plus clair, au moins sur une partie du système.

    Citation Envoyé par acropole Voir le message
    Pourquoi pas un four solaire ?
    C’est l’option « turbine à vapeur ».

    ND
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  4. #63
    Galaad

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par Faith Voir le message
    La propriété de ce faisceau d'ondes est d'être extrêmement ciblé, je ne le vois pas faire plus de quelques mètres de diamètre.
    Si c'est des ondes hyperfrequence, c'est peu probable. Pour passer relativement bien a travers l'atmosphere, il faut descendre autour du GHz. Avec ca et une antenne de quelques metres, on se retrouve assez vite avec des dizaines de km de resolution au sol pour un satellite en orbite basse. Donc les quelques metres de diametres en geostationnaire a 36000 km, ca parait peu realiste.

  5. #64
    Galaad

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par Faith Voir le message
    Quand on regarde les puissances des lasers (qui ne font pas à ma connaissance 1m de diamètre), je ne vois pas trop le problème...


    Veux-tu dire que tes prévisions de villes ou de quartiers détruits sont du vent ?
    Quel laser transmet 1GW a une fréquence ou l'atmosphère est transparente?

  6. #65
    Saint-Sandouz

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    D'après les documents cités, l'antenne réceptrice pour micro-onde aurait un diamètre de l'ordre de 10 km.

    ND
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  7. #66
    invite765732342432
    Invité

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par Nicolas Daum Voir le message
    D'après les documents cités, l'antenne réceptrice pour micro-onde aurait un diamètre de l'ordre de 10 km.
    Soit 150 fois plus grande que la surface de captage mise en orbite, alors qu'on ne peut capter que 8 fois plus d'énergie à surface identique ? Peux-tu poster l'extrait ?

    Citation Envoyé par Galaad
    Si c'est des ondes hyperfrequence, c'est peu probable. Pour passer relativement bien a travers l'atmosphere, il faut descendre autour du GHz. Avec ca et une antenne de quelques metres, on se retrouve assez vite avec des dizaines de km de resolution au sol pour un satellite en orbite basse. Donc les quelques metres de diametres en geostationnaire a 36000 km, ca parait peu realiste.
    Que veut dire "résolution au sol" pour l'émission d'un faisceau ?
    As-tu alors une idée de taille raisonnable ?

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  9. #67
    invite765732342432
    Invité

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par Nicolas Daum Voir le message
    D'après les documents cités, l'antenne réceptrice pour micro-onde aurait un diamètre de l'ordre de 10 km.
    D'ailleurs, d'après le calcul de _Goel_ de début de fil, une telle taille d'antenne réceptrice voudrait que l'exposition sur l'antenne serait comparable aux "niveaux de référence aux champs radiofréquences pour le public" tels que fixés par l'union européenne.
    Donc, ça voudrait dire qu'on pourrait se balader dans le faisceau d'émission sans craindre grand chose...

    Alors entre ça et le fait que ce soit évidemment non-rentable, j'ai un gros doute...

  10. #68
    Galaad

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par Faith Voir le message
    Soit 150 fois plus grande que la surface de captage mise en orbite, alors qu'on ne peut capter que 8 fois plus d'énergie à surface identique ? Peux-tu poster l'extrait ?


    Que veut dire "résolution au sol" pour l'émission d'un faisceau ?
    As-tu alors une idée de taille raisonnable ?
    90% de la puissance rayonnée se fait dans une ouverture de 2*(1.4*lambda/D) ~ +/- 6 degres (antenne de 3 m de diamètre). En orbite a 600 km, ça fait déjà du ~100 km au sol. Donc faut augmenter la taille de l'antenne émettrice de plusieurs ordres de grandeur pour améliorer la résolution, surtout lorsque l'on "monte" a 36000 km. En supposant une antenne émettrice de 1km de diamètre, on arrive a une résolution au sol de ~ 20 km pour du géostationnaire (et 90% de la puissance). Ça nous fait du 2.5 W par m2 il me semble.

  11. #69
    invite765732342432
    Invité

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par Galaad Voir le message
    90% de la puissance rayonnée se fait dans une ouverture de 2*(1.4*lambda/D) ~ +/- 6 degres (antenne de 3 m de diamètre). En orbite a 600 km, ça fait déjà du ~100 km au sol. Donc faut augmenter la taille de l'antenne émettrice de plusieurs ordres de grandeur pour améliorer la résolution, surtout lorsque l'on "monte" a 36000 km. En supposant une antenne émettrice de 1km de diamètre, on arrive a une résolution au sol de ~ 20 km pour du géostationnaire (et 90% de la puissance). Ça nous fait du 2.5 W par m2 il me semble.
    OK.
    Donc d'après ce calcul il est évident que ça ne peut pas être rentable par rapport à une installation au sol, si je comprends bien.

    Alors, comment un pays comme le Japon peut-il seulement imaginer lancer un tel projet ? Où est l'erreur ?

  12. #70
    Galaad

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par Faith Voir le message
    OK.
    Donc d'après ce calcul il est évident que ça ne peut pas être rentable par rapport à une installation au sol, si je comprends bien.

    Alors, comment un pays comme le Japon peut-il seulement imaginer lancer un tel projet ? Où est l'erreur ?
    Je ne suis pas sur de comprendre pourquoi cela ne serait pas rentable. J'imagine que 2.5 W/m2, comparé a ce que ferait un panneau solaire au sol, constitue le principal probleme ici. Je ne suis pas sur de connaître la réponse, mais en survolant les liens donnés precedement, il semblerait que l'astuce serait d'avoir les surfaces réceptrices toujours exploitables pour l'agriculture, car l'antenne réceptrice serait, par exemple, un réseau de dipôles laissant passer l'essentiel du rayonnement solaire. A vérifier ...

  13. #71
    invite765732342432
    Invité

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par Galaad Voir le message
    Je ne suis pas sur de comprendre pourquoi cela ne serait pas rentable. J'imagine que 2.5 W/m2, comparé a ce que ferait un panneau solaire au sol, constitue le principal probleme ici. Je ne suis pas sur de connaître la réponse, mais en survolant les liens donnés precedement, il semblerait que l'astuce serait d'avoir les surfaces réceptrices toujours exploitables pour l'agriculture, car l'antenne réceptrice serait, par exemple, un réseau de dipôles laissant passer l'essentiel du rayonnement solaire. A vérifier ...
    De ce que j'ai compris de ton message (comme je l'avais précisé, je ne comprends pas bien le terme "résolution au sol") c'est qu'il faudra effectivement, comme l'a mentionné Nicolas Daum, une surface de réception colossale (peut-être 100km²) sur Terre pour capter l'émission du satellite.
    Et si tu captes l'énergie avec des dipoles, ceux-ci doivent sans doute être très proche les uns des autres, sinon l'essentiel du flux envoyé par le satellite se perdra dans la Terre, non ?
    Je ne vois pas trop comment cultiver "en dessous", je ne vois pas non plus comment installer un tel réseau de "dipoles"...

    Alors soit je n'ai absolument rien compris au principe de réception (ce qui est tout à fait possible), soit il y a un gros problème.
    Si tu peux passer un peu de temps à m'expliquer le mode de récupération de l'énergie (outils de réception, espacement entre ces outils, surface totale de réception, puissance d'énergie reçue du sattellite par unité de surface, ...), ça me permettrait de mieux comprendre.

  14. #72
    Galaad

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par Faith Voir le message
    De ce que j'ai compris de ton message (comme je l'avais précisé, je ne comprends pas bien le terme "résolution au sol") c'est qu'il faudra effectivement, comme l'a mentionné Nicolas Daum, une surface de réception colossale (peut-être 100km²) sur Terre pour capter l'émission du satellite.
    Et si tu captes l'énergie avec des dipoles, ceux-ci doivent sans doute être très proche les uns des autres, sinon l'essentiel du flux envoyé par le satellite se perdra dans la Terre, non ?
    Je ne vois pas trop comment cultiver "en dessous", je ne vois pas non plus comment installer un tel réseau de "dipoles"...

    Alors soit je n'ai absolument rien compris au principe de réception (ce qui est tout à fait possible), soit il y a un gros problème.
    Si tu peux passer un peu de temps à m'expliquer le mode de récupération de l'énergie (outils de réception, espacement entre ces outils, surface totale de réception, puissance d'énergie reçue du sattellite par unité de surface, ...), ça me permettrait de mieux comprendre.
    Je ne suis malheureusement pas sur de pouvoir t'apporter des information totalement pertinentes. Autant les antennes et hyperfréquences je connais, autant le probleme de génération d'énergie dans l'espace je découvre. Cependant, une antenne RF peut se composer d'un simple "grillage" de matériaux conducteur dont les mailles sont inférieures a la longueur d'onde EM. En l'occurrence ici, ça ferait un maillage avec des "trous" de quelques cm a quelques dizaines de cm. Sur 10 km X 10 km ça fait qd même une sacrée installation, sans même parler de l'installation la-haut ... Je suis pas sur que le géostationnaire ait du sens, en fait ... M'enfin bon, c'est le but de l'appel d'offre, de se dépatouiller de tous ces problèmes et de voir si ça a du sens.

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  16. #73
    Galaad

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par Faith Voir le message
    Soit 150 fois plus grande que la surface de captage mise en orbite, alors qu'on ne peut capter que 8 fois plus d'énergie à surface identique ? Peux-tu poster l'extrait ?
    Je reviens la dessus car je crois que c'est le cœur du probleme (économique) ici: ce qui coûte horriblement chers c'est les panneaux solaires. Donc gagner un facteur 8 sur leur prix, ça peux etre rentable si le prix de l'antenne réceptrice au sol est derisoire en comparaison. Bien sur on est loin de cette situation idéale car ici il faut ajouter les coûts exorbitants de la mise en orbite d'un tel système. Mais c'est l'idée générale: économiser sur le captage de l'énergie solaire, quitte a avoir une surface de réception des hyperfréquence gigantesque. Bien sur, ça limitera sévèrement le potentiel total d'énergie qu'on peut recueillir puisqu'on passe d'une moyenne de 400 W/m2 d'énergie solaire au sol a 2.5 W d'énergie solaire-spatiale. Par contre on gagne (potentiellement) sur le coût a kWh.

  17. #74
    invite765732342432
    Invité

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Merci pour les infos, Galaad !

  18. #75
    Saint-Sandouz

    Re : Actu - Le Japon veut installer une centrale solaire dans l'espace

    Citation Envoyé par Faith Voir le message
    Soit 150 fois plus grande que la surface de captage mise en orbite, alors qu'on ne peut capter que 8 fois plus d'énergie à surface identique ? Peux-tu poster l'extrait ?
    Comme par hasard je n’ai pas réussi à remettre la main sur le document dans lequel j’ai lu une description assez détaillée du système (pas eu trop le temps). J’ai trouvé ça dans Wiki : Wireless energy transfer.
    « Power beaming by microwaves has the difficulty that for most space applications the required aperture sizes are very large due to diffraction limiting antenna directionality. For example, the 1978 NASA Study of solar power satellites required a 1-km diameter transmitting antenna, and a 10 km diameter receiving rectenna, for a microwave beam at 2.45 GHz[citation needed]. These sizes can be somewhat decreased by using shorter wavelengths, although short wavelengths may have difficulties with atmospheric absorption and beam blockage by rain or water droplets. Because of the Thinned array curse, it is not possible to make a narrower beam by combining the beams of several smaller satellites. »

    Contrairement à ce que j’imaginais la densité d’énergie au sol est assez faible et donc l’antenne de réception pourrait être installée sur des terres agricoles ou d’élevage sans problème.

    Il y a un site dédié à la promotion du futur dans l’espace : Space Future
    Je ne sais pas ce que valent les informations étant donné le côté très militant qu’ils ont. Il y a néanmoins des revues intéressantes des différents concepts en présence.

    A Fresh Look at Space Solar Power: New Architectures, Concepts and Technologies :
    Dans un des projets c’est un diamètre des 4km.
    « SSP: Ground Segment. The nominal ground receiver for the SunTower concept is a 4km diameter site with direct electrical feed into the commercial power utilities interface. »

    Voir aussi : Evaluation and Comparison of Space Solar Power Concepts

    ND
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

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