Ordres de grandeur/énergie solaire ...

[invitec27b7f8c]

Sur le web, on voit très souvent circuler quelques affirmation comme :
- Équiper toutes les toitures françaises de panneaux photovoltaïque couvrirait notre consommation d'électricité .
- 2% du Sahara suffirait à couvrir la consommation mondiale d'électricité
- 1% de la surface des déserts chauds suffirait à couvrir la consommation mondiale .
ect ...
Concernant toutes ces affirmations, j'ai comme le sentiment qu'il y à profusion de mélanges d'unités et autres erreurs fatales ...

Par exemple ici :
http://perso.enstimac.fr/~bezian/solaire-18-11-04.pdf

Electricité solaire ?
•Besoin mondiaux en électricité : en moyenne, 2500 kWh par personne par an 6 milliards d’habitants : 15 1012kWh d’électricité par an
•2000 kWh/m²an, rendement de 0,1 (PV)
•Occupation des sols : 50 % : soit 100 kWh/m²an
•Il faudrait donc équiper 150 109m² : 150 000 km²
•En gros, un carré de 400 km par 400 km (2 % du Sahara) pour produire toute l’électricité mondiale
•Plus rentable que construire des centrales en Europe
•Transport par câble sous la Méditerranée...

- Besoins en électricité :
2500 Kwh par 6.000.000.000 = ~15.000.000 Gwh et non ~15.000 kwh ... On change légèrement d'ordre de grandeur ...
Et ... tiens, l'AIE donne 19.000.000 Gwh de production mondiale !

Autres sources, autres confusions :

"Les déserts chauds couvrent environ 36 millions de km2 sur les 149 millions de km2 de terres émergées de la planète, explique le physicien Gerhard Knies, inspirateur du projet TREC (Trans-Mediterranean Revewable Energy Cooperation). L'énergie solaire frappant chaque année 1 km2 de désert est en moyenne de 2,2 térawattheures (TWh), soit 80 millions de TWh par an. Cela représente une quantité d'énergie si considérable que 1% de la surface des déserts suffirait pour produire l'électricité nécessaire à l'ensemble de l'humanité."

http://resosol.org/controverses/SudNord/2007Sahara.html
Ici, ce n'est pas au niveau de la consommation d'électricité que ce situe l'erreur, mais dans la conversion entre énergie reçu au m2 et énergie reçu au km2 !
Car 2.2 Twh/km2/an, c'est évidement une erreur de conversion !
De toute évidence, il sont parti du principe que l'insolation est de
2200Kwh/m2/an (valeur proche du cas précédent)
Or, rapporté au Km2, celà donne au choix :
- 2200.000 Kwh
- 2200 Mwh
- 2.2 Gwh
- 0.0022 Twh ...
La encore, (involontaire ?) erreur de conversion qui change radicalement l'ordre de grandeur ...
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[invitec27b7f8c]

Je propose maintenant de s'approfondir sur le cas français :

L'AIE nous donne 511.138 Gwh de demande électrique en France
le Wiki donne une superficie francaise de 547 030 km2
L'Ademe nous donne la carte du gisement solaire . (on va prendre une moyenne de 1300 Kwh/m2/an)

Avec tout ça, on peux ce donner une idée de ce que pourrai fournir notre territoire .
1300 kwh/m2/an, cela donne 1300000 Kwh/Km2/an soit 1.3 Gwh/km2/an
(Prenons 15% de rendement pour le photovoltaïque)
1.3 Gwh*0.15 = 0.195 Gwh/Km2/an
0.195 Gwh*547.030 Km2 = 106.670 Gwh/an

20% de la demande de 2006 avec 100% du territoire couvert de panneaux ...

[Tilleul]

15 1012kWh = quinze multiplié par dix à la puissance douze kWh = 15.000.000 Gwh

=> pas d'erreur d'unités

L'AIE nous donne 511.138 Gwh de demande électrique en France

Cette source ne te donne pas la demande électrique en France elle te donne la production électrique en France (supérieure à la demande car la France est en surproduction).

La demande française est de 480 TWh en 2007 (UCTE)

1300 kwh/m2/an, cela donne 1300000 Kwh/Km2/an

1 km² = 1 000 000 m²

1300 kWh/m²/an, celà donne 1 300 000 000 kWh/km²/an

[invitec27b7f8c]

1 km² = 1 000 000 m²

Ha oui, tiens .
hi hi !
Ce doit être de là que m'est venu l'impression de compter des ha ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tilleul]

Je continue quand même pour le bien de la démonstration

1300 GWh/km² * 0,15 = 195 GWh/km²

195 Gwh/km² *547.030 km2 => 106 700 TWh soit 22 000 % de la demande en recouvrant la France de panneau...

Plus utile comme résultat : 250 km² pour remplir 10% des besoins électrique de la France...

A comparer avec l'emprise au sol des plus de 10.000 km de réseau autoroutier...

[invite13fddc90]

Que certains fassent des erreurs ou des approximations c'est certain.
Mais il ne faut raconter n'importe quoi non plus!

Un peu de bon sens physique :

Le système atmosphère-biosphère-océan a deux source d'énergie : Le soleil et la chaleur interne de la terre qui diffuse. La seconde est marginale devant la première (de l'ordre de 1 à 100 il me semble).

Les énergie hydrauliques, éolienne etc... sont indirectement de l'énergie solaire (qui a subit plusieurs transformations).

Reprenons ton exemple français.

L'insolation est en moyenne de 200W/m^2.

1Km^2 = 1000 000m^2

pour 550 000Km^2 :

550 000 *1000 000 *200 = 110 TW (10^2 W)

Ce qui fait par an en Wh

110 * 24 * 365 = 963 000 Twh

Avec 10% de rendement on est à 96 300 Twh Soit 5 Fois les besoins mondiaux.
Les centrales à concentration actuelles font du 14% de rendement net par an rapporté à la surface occupée par la centrale.
Quelle surface dans les déserts? Pour les déserts l'insolation est d'environ 250W/m^2 en moyenne.
Besoins mondiaux : 19 000Twh

Quelle production annuelle par Km^2?

250 * 1000 000 *24 *365 * 0,14 = 0,306Twh

Soit une surface de 19000/0.306 = 62091 Km^2

Soit un carré de 250Km de côté.

je viens de voir que tilleul a pointé tes erreurs.

J'ai compris que ça t'emmerde que l'énergie solaire ait un tel potentiel mais tu ne referas pas la nature selon tes désirs, le soleil est LA source d'énergie pour la terre.

[Tilleul]

J'ai compris que ça t'**** que l'énergie solaire ait un tel potentiel mais tu ne referas pas la nature selon tes désirs, le soleil est LA source d'énergie pour la terre.

Hé ho, un peu de respect... moi j'ai passé ma soirée à vérifier mes ordres de grandeur quand je vais mon premier calcul de la constante solaire...

[invitee0b658bd]

bonjour,
je ne connais pas les chiffres, mais il serait interessant de savoir quelle surface est immobilisée par des installations nucleaires
et de voir quelle energie on pourrait en tirer en les equipant en solaire.
fred

[Tilleul]

Je sais qu'en terme de surface occupée le charbon prend plus de place que le photovoltaïque une fois qu'on prend en compte que pour avoir une centrale au charbon... il faut une mine de charbon ! Pour le nucléaire ça ne m'étonnerait pas que le résultat soit comparable...

Même chose pour les barrages hydroélectriques dont les réservoirs prennent beaucoup plus de place.

[invite13fddc90]

C'est vrai que les barrages et les mines de charbon occupent de grandes surfaces. Pour le nucléaire je suis plus dubitatif, les quantités de minerais sont bien plus faibles, les mines moins nombreuses et je crois beaucoup plus petites.

Désolé d'avoir juré (ça ne s'adresse pas à toi Tilleul), mais RARA63 fait preuve d'un certain acharnement contre les CSP (voir l'autre topic).

[Tilleul]

Ah ben si y a du passif, je dis rien alors !

Pour les mines d'uranium...

http://maps.google.com/maps?hl=en&q=...-8&sa=N&tab=wl

Zoom sur le point Ranger Uranium Open Pit... C'est quand même honnête comme taille...

Sachant qu'après ça il faut ajouter la place nécessaire aux installations d'enrichissement d'uranium, ensuite on ajoute la taille des centrales et on oublie pas à chaque fois de compter les infrastructures nécessaires au fonctionnement et au traitement des rejets. Par exemple une centrale c'est pas que le réacteur, c'est aussi la prise d'eau pour refroidir ce réacteur...

[invite2c9a6487]

Reprenons ton exemple français.

L'insolation est en moyenne de 200W/m^2.

1Km^2 = 1000 000m^2

pour 550 000Km^2 :

550 000 *1000 000 *200 = 110 TW (10^2 W)

Ce qui fait par an en Wh

110 * 24 * 365 = 963 000 Twh

Avec 10% de rendement on est à 96 300 Twh Soit 5 Fois les besoins mondiaux.

Avec du soleil 24h/24...

[Tilleul]

Avec du soleil 24h/24...

Depuis 40 ans qu'on utilise l'énergie solaire à plus ou moins grande échelle je suis sidéré du nombre de gens qui se sont imaginé être les premiers à s'être rendu compte que le soleil ne brillait pas la nuit...

[invite2c9a6487]

Je ne sais pas si ton ironie Tilleul s'adresse à moi ou pas.
Quoiqu'il en soit, je faisais simplement remarquer un oubli dans le calcul précédent...

[invitee0b658bd]

bonsoir,

L'insolation est en moyenne de 200W/m^2.

avec une constante solaire d'au moins 1300W/m² je pense que cette valeur doit etre une moyenne sur 24 h ou même sur 365 j
fred

[Tilleul]

Je ne sais pas si ton ironie Tilleul s'adresse à moi ou pas.
Quoiqu'il en soit, je faisais simplement remarquer un oubli dans le calcul précédent...

Ben explique moi en quoi ça change le calcul alors...

[invite2c9a6487]

Méa culpa, j'avais vu le 24 (heures) dans le calcul, sans prendre en compte ce que viens d'expliciter verdifre.

[invite8915d466]

Depuis 40 ans qu'on utilise l'énergie solaire à plus ou moins grande échelle je suis sidéré du nombre de gens qui se sont imaginé être les premiers à s'être rendu compte que le soleil ne brillait pas la nuit...

il faut donc completer l'estimation de l'emprise au sol par celle des moyens de stockage, avec toute l'infrastructure nécessaire....

[invite13fddc90]

Les 200 ou 250W/m^2 c'est en moyenne sur l'année.
Donc ça prend en compte et la nuit et les saisons.


Ensuite, les valeur de rendement prennent en compte la surface occupée par les centrales et toutes les installations.
Le rendement rapporté à la surface des capteurs est bien plus élevée.