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Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !



  1. #151
    Cécile

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !


    ------

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    C'est de faire entrer l'orbite terrestre dans la sphère économique dont on a besoin.
    Je crois que si on voit très peu d'industriels s'intéresser à ça, c'est bien qu'ils n'y croient pas.

    -----

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  3. #152
    invite765732342432
    Invité

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Cécile Voir le message
    50 % de photovoltaïque ne me semble pas non plus une bonne idée.
    Le sujet de ce fil n'est pas de savoir si c'est une bonne idée ou pas.

    Il me semble qu'elles ne prennent pas en compte plusieurs points que j'ai soulevés :
    - coût énorme de la maintenance
    - détérioration plus rapide que sur Terre, car pas d'effet protecteur de l'atmosphère
    Des chiffres. Ou au moins des embryons de chiffres.
    La maintenance et la détérioration semble au contraire moins coûteuse que sur Terre selon certaines lectures.

    - coût financier (coût des prêts, ou manque à gagner par rapport à des investissements ailleurs).
    Comme tout...

    - coût du transfert de l'énergie sur Terre (d'ailleurs, les aspects techniques non plus ne sont pas très claires sur ce sujet).
    Des chiffres.

    Enfin, ces estimations considèrent, me semble-t-il, une baisse significative du coût de lancement en orbite.
    Non, les estimations précédentes étaient faites au cout actuel du kilo mis en orbite.

  4. #153
    wizz

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Le coût de construction d'une centrale nucléaire d'1 GWe est de 3 milliards d'euros il me semble. Il s'agit ici de trouver une alternative "à faible émission de GES" pour l'équivalent de 90 000 milliards de dollars de centrales d'1 GWe, donc dans n'importe quel cas de figure, les sommes en jeu seront forcément colossales.
    ...et pour cela, une centrale photo voltaique terrestre ne pourrait elle pas remplir ces conditions?
    Doit on obligatoirement pour réduire les GES de produire de l'élect dans l'espace, sur la Lune, ou ailleurs que sur le sol terrestre???


    Vendre de l'énergie rapporte de l'argent
    ...encore faut il est capable de le vendre, c'est à dire trouver des gens pour l'acheter. Ce qui met à mal la phrase suivante
    C'est de faire entrer l'orbite terrestre dans la sphère économique dont on a besoin.
    ...parce que si ça reste plus cher, alors ce sera difficile pour l'électricité spatiale d'entrer dans cette sphère


    Envoyé par Faith
    Questionnement incomplet: tu négliges les avantages apportés par les solutions plus chères. Ces avantages ont une valeur, plus difficile à chiffrer, certes, mais l'omettre est une erreur
    il y aura des avantages et des inconvénients
    mais lesquels l'emporteront???
    Alors oui, on peut produire plus dans l'espace avec 1 même panneau.
    MAIS pour un budget identique (investissement ET fonctionnement), que vaut il mieux:
    -une installation dans l'espace?
    -une installation sur la Lune?
    -ou une installation sur Terre?

  5. #154
    invite765732342432
    Invité

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par wizz Voir le message
    il y aura des avantages et des inconvénients
    mais lesquels l'emporteront???
    Je n'ai pas d'avis là dessus. Mais je m'élève simplement sur les "bien évidemment" ou les "délirant" qui fleurissent sur le sujet.

    La partie est loin d'être gagnée pour le photovoltaïque hors-Terre, mais elle n'est pas aussi perdue que certains veulent le faire croire.

  6. #155
    wizz

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    alors combien de fusée Saturn doit on utiliser pour envoyer une quantité suffisante de matériel sur la Lune?

  7. #156
    Geb

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Les investissements prévus dans des programmes construction de nouvelles centrales pour la période 2000 à 2030 avait été estimé par l'agence internationale de l'énergie. Je crois que le chiffre annoncé était de 530 milliards de dollars.
    J'ai oublié de préciser qu'il ne s'agissait que de l'Union Européenne, et que ça représentait l'installation de 250 GW de capacité en plus, pour arriver à 900 GW en 2030.

    Je vais recopier ici quelques passages intéressants : Lunar Solar Power Station

    Lunar Solar Power Reference Design

    Illumination of one cell (geometry) : 32 %
    Fill factor (ground cell area/base area : 20 %
    Solar cell efficiency : 10 %
    Collection efficiency : 90 %
    Electricity to microwave : 85 %
    Transmission to Earth : 73 %
    Earth atmosphere transmission 98 %
    Rectenna collection efficiency : 89 %
    Microwave power conditioning : 88 %
    Electric grid conditioning : 97 %

    - For a 0.266% overall efficiency and to produce 20,000 GWe, one would need to cover 15.3% of the lunar surface.
    - Number of bases required would be 12 (pairs)

    TOTAL MASS TO MOON (tonnes)
    Micro-manufacturing : 24,361
    Hot Forming : 10,313
    Beneficiation : 3,212
    Habitats, shops, mobile units : 22,085
    Chemical Refining : 2,469
    Gather & eject to orbit : 438
    Excavation : 80
    Cold Assembly : 28
    TOTAL : 62,915

    TOTAL REVENUE ~80T$ @ 1 cent/kWe-h
    REVENUE NOT INCLUDED
    - Clean energy premium
    - Rectenna are dual-use
    Cordialement

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  9. #157
    verdifre

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    bonsoir,

    d'un autre coté au vu des sommes en jeu cela necessite des accords mondiaux de trés grande ampleur.
    Citation Envoyé par Faith Voir le message
    Humm... pas particulièrement, non. Ou alors, il faut le chiffrer.
    D'autant que si le but est d'être autonome, ce serait un peu paradoxal de faire appel à des accords mondiaux !

    Et une centrale en orbite est facilement modulable, réduisant le cout initial et permettant d'augmenter progressivement les capacités de production.
    modulable peut être, mais le ticket d'entrée est particulierement élevé. Quelle surface de centrale pv peut on construire au sol pour le prix du lancement de 10 tonnes de materiel
    en comptant a 15000 € le kilo et en comptant 10 tonnes de materiel pour commencer a jouer dans l'espace et 3 € le watt crete sur terre , pour placer 10 tonnes sur orbite on achete 50 Gw crete de panneaux solaire
    (monter un astronaute sur place et de quoi le redescentre 1 tonne permet d'installer 5 Gw crete de panneaux)
    tout ceci juste pour le prix du lancement.
    si on compte que ces panneaux fournissent l'equivalent de 1000 h par an on peut produire 10% de notre consommation electrique juste pour le prix du ticket de transport et la, on peut moduler au kw prés la surface installée
    Vendre de l'énergie rapporte de l'argent. L'avantage des énergies renouvelables terrestres, c'est qu'elles disposent d'un beau panel d'entreprises privées pour assurer la croissance du marché. Rien de tel dans le domaine spatial, étant donné les 3 inconvénients cités auparavant :

    - c'est difficile,
    - les investissements initiaux sont monstrueux,
    - le retour sur investissement est tardif.
    cela risque de tourner rapidement au monopole avec les dangers du monopole....
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  10. #158
    wizz

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Lunar Solar Power Reference Design

    Illumination of one cell (geometry) : 32 %
    Fill factor (ground cell area/base area : 20 %
    Solar cell efficiency : 10 %
    Collection efficiency : 90 %
    Electricity to microwave : 85 %
    Transmission to Earth : 73 %
    Earth atmosphere transmission 98 %
    Rectenna collection efficiency : 89 %
    Microwave power conditioning : 88 %
    Electric grid conditioning : 97 %

    - For a 0.266% overall efficiency and to produce 20,000 GWe, one would need to cover 15.3% of the lunar surface.
    - Number of bases required would be 12 (pairs)

    TOTAL MASS TO MOON (tonnes)
    Micro-manufacturing : 24,361
    Hot Forming : 10,313
    Beneficiation : 3,212
    Habitats, shops, mobile units : 22,085
    Chemical Refining : 2,469
    Gather & eject to orbit : 438
    Excavation : 80
    Cold Assembly : 28
    TOTAL : 62,915

    TOTAL REVENUE ~80T$ @ 1 cent/kWe-h
    REVENUE NOT INCLUDED
    - Clean energy premium
    - Rectenna are dual-use
    faire attention quant à l'utilisation et à la signification des points et des virgules, pas tout à fait comme pour nous les Français...


    charge utile pour la Lune, par la fusée Saturn V: 47 tonnes
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Saturn_V

  11. #159
    Cécile

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Faith Voir le message
    Le sujet de ce fil n'est pas de savoir si c'est une bonne idée ou pas.
    Ben si. Avant de se poser la question des moyens pour atteindre un but, il faut s'interroger sur ce but, et si ça vaut le coup d'essayer de l'atteindre.

    Des chiffres. Ou au moins des embryons de chiffres.
    La maintenance et la détérioration semble au contraire moins coûteuse que sur Terre selon certaines lectures.
    Des chiffres sur le coût de la maintenance ? Simple. Sur terre, compte quelques litres d'essence, et quelques heures de boulot pour un technicien. Sur la lune, rajoute quelques millions d'euros pour l'aller-retour en fusée, et quelques centaines d'heures de boulot (incluant l'aller-retour, bien sûr, faut payer les gens pendant ce temps). Il suffit de voir le bordel que c'est lorsqu'une station spatiale a un problème.
    Quant aux radiations, elles abîment tous les matériaux. Mais OK, négligeons les, ça n'empêche pas la maintenance d'être hors de prix, à cause de la distance. N'oublie pas non plus toutes les météorites qui tombent sur la lune, mais ne sont pas brûlés par l'atmosphère : tes panneaux risquent d'être rapidement tous troués !

    Des chiffres.
    Non, c'est moi qui demande aux promoteurs du projet des explications claires sur la technologie de transfert d'énergie utilisée et sur ses coûts. Pour l'instant, je n'ai pas vu de réponse satisfaisante.

  12. #160
    invite765732342432
    Invité

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Cécile Voir le message
    Non, c'est moi qui demande aux promoteurs du projet des explications claires sur la technologie de transfert d'énergie utilisée et sur ses coûts. Pour l'instant, je n'ai pas vu de réponse satisfaisante.
    Des calculs variés ont été fournis, tu les rejettes sans fournir de contre calcul.
    Je n'ai personnellement pas de temps à perdre à faire un nouveau calcul que tu balayeras d'un simple "pas satisfaisant".

  13. #161
    invite765732342432
    Invité

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par verdifre Voir le message
    en comptant a 15000 € le kilo et en comptant 10 tonnes de materiel pour commencer a jouer dans l'espace et 3 € le watt crete sur terre , pour placer 10 tonnes sur orbite on achete 50 Gw crete de panneaux solaire
    Humm...
    10.000 kg * 15.000 € = 150.000.000 €
    soit 50.000.000 Wc soit 50 MWc

    Est-ce que ça change ta conclusion ? (Ne pas la changer serait assez épatant avec un rapport de 1000 !)

  14. #162
    Geb

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Cécile Voir le message
    Sur la lune, rajoute quelques millions d'euros pour l'aller-retour en fusée, et quelques centaines d'heures de boulot (incluant l'aller-retour, bien sûr, faut payer les gens pendant ce temps). Il suffit de voir le bordel que c'est lorsqu'une station spatiale a un problème. Quant aux radiations, elles abîment tous les matériaux. Mais OK, négligeons les, ça n'empêche pas la maintenance d'être hors de prix, à cause de la distance.
    Jacques Blamont parlait d'une façon assez élogieuse de ce qu'il appelait un "village robotique lunaire". Autrement dit, des robots sont télécommandés par des opérateurs directement depuis la Terre, avec 3 secondes de décalage.

    Citation Envoyé par Cécile Voir le message
    N'oublie pas non plus toutes les météorites qui tombent sur la lune, mais ne sont pas brûlés par l'atmosphère : tes panneaux risquent d'être rapidement tous troués !
    Il n'est pas fait mention, dans le projet de Criswell, de ne jamais remplacer les panneaux. D'après ce que j'ai pu lire, ils sont remplacés au bout de 10 à 15 ans.

    Citation Envoyé par Cécile Voir le message
    Non, c'est moi qui demande aux promoteurs du projet des explications claires sur la technologie de transfert d'énergie utilisée et sur ses coûts. Pour l'instant, je n'ai pas vu de réponse satisfaisante.
    C'est justement ce que j'ai essayé de faire dans cette discussion depuis le mois d'avril dernier.

    Il s'agit d'une transmission par micro-ondes. Deux longueurs d'ondes sont privilégiées 2,45 GHz et 5,8 GHz. On a aussi expérimenté des transmissions par laser dans le proche infrarouge. Elles atteignent des récepteurs au sol, qui peuvent aussi être utilisés pour l'agriculture. Le coût d'une rectenna est estimé par Criswell à 8 dollars/m².

    Cordialement

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  16. #163
    Cécile

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Jacques Blamont parlait d'une façon assez élogieuse de ce qu'il appelait un "village robotique lunaire". Autrement dit, des robots sont télécommandés par des opérateurs directement depuis la Terre, avec 3 secondes de décalage.
    Mouais, commençons par vérifier qu'ils fonctionnent sur Terre, avant de les envoyer sur la Lune. A ma connaissance, les robots n'ont pas été super performants à Fukushima. Pourtant, le Japon est le pays roi pour les robots.
    Alors un village robotique lunaire, c'est de la belle science fiction, mais ça reste de la fiction.

    Il n'est pas fait mention, dans le projet de Criswell, de ne jamais remplacer les panneaux. D'après ce que j'ai pu lire, ils sont remplacés au bout de 10 à 15 ans.
    Reste à savoir s'ils tiendront ce temps là.

    Il s'agit d'une transmission par micro-ondes. Deux longueurs d'ondes sont privilégiées 2,45 GHz et 5,8 GHz. On a aussi expérimenté des transmissions par laser dans le proche infrarouge. Elles atteignent des récepteurs au sol, qui peuvent aussi être utilisés pour l'agriculture. Le coût d'une rectenna est estimé par Criswell à 8 dollars/m².
    Et quel rendement ?
    Ce qui me fait peur aussi, c'est que ça implique l'interdiction de survol des régions concernées. Quelle surfaces ainsi interdites ?

  17. #164
    Geb

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Cécile Voir le message
    Et quel rendement ?
    Ce qui me fait peur aussi, c'est que ça implique l'interdiction de survol des régions concernées. Quelle surfaces ainsi interdites ?
    Justement, les rendements sont inscrits dans la présentation que j'ai mis en lien au message #130.

    Illumination of one cell (geometry) : 32 %
    Fill factor (ground cell area/base area : 20 %
    Solar cell efficiency : 10 %
    Collection efficiency : 90 %
    Electricity to microwave : 85 %
    Transmission to Earth : 73 %
    Earth atmosphere transmission 98 %
    Rectenna collection efficiency : 89 %
    Microwave power conditioning : 88 %
    Electric grid conditioning : 97 %
    Les panneaux photovoltaïques (10% de rendement) produisent de l’électricité en courant continu qui est collecté (90% de rendement) pour passer à travers un magnétron qui le convertit en micro-ondes, avant d'être concentré par une antenne (85% de rendement). Le faisceau de micro-ondes traverse le vide de l'espace jusqu'à l'atmosphère terrestre (73% de rendement). Ensuite, il traverse l'atmosphère (98% de rendement) jusqu'à une antenne réceptrice au sol (rendement 89%) qui convertit le faisceau micro-ondes en courant continu (rendement 88%). Ce courant continu est ensuite convertit en courant alternatif (rendement 97%) qui est transmis à travers le réseau de distribution jusqu’aux consommateurs.

    Cordialement

  18. #165
    wizz

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Les panneaux photovoltaïques (10% de rendement) produisent de l’électricité en courant continu qui est collecté (90% de rendement) pour passer à travers un magnétron qui le convertit en micro-ondes, avant d'être concentré par une antenne (85% de rendement). Le faisceau de micro-ondes traverse le vide de l'espace jusqu'à l'atmosphère terrestre (73% de rendement). Ensuite, il traverse l'atmosphère (98% de rendement) jusqu'à une antenne réceptrice au sol (rendement 89%) qui convertit le faisceau micro-ondes en courant continu (rendement 88%). Ce courant continu est ensuite convertit en courant alternatif (rendement 97%) qui est transmis à travers le réseau de distribution jusqu’aux consommateurs.
    et une filière terrestrre, le rendement global serait il moins bon?

  19. #166
    verdifre

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    bonsoir,
    avec 60% de pertes c'est quand même pas glorieux
    un rendement de 4.2% en comptant du panneau à la prise.

    Humm...
    10.000 kg * 15.000 € = 150.000.000 €
    soit 50.000.000 Wc soit 50 MWc

    Est-ce que ça change ta conclusion ? (Ne pas la changer serait assez épatant avec un rapport de 1000 !)
    en effet je me suis planté d'un rapport de 1000 dans mon calcul de coin de table
    si on en croit
    Et justement, l'option Lunar-Based Solar Power, par opposition à Space-Based Solar Power est paradoxalement plus économique.

    Une centrale solaire orbitale pèse tout compris entre 10 000 et 20 000 tonnes par GWe installé. David Criswell utilise le concept de "société à 2000 W" rapporté à 10 milliards d'êtres humains, soit 20 TWe.
    on serait entre 10 et 20 grammes sattellisé par watt installé
    soit avec le rendement annoncé entre 20 et 40 grammes par watt recu je vais garder 30 grammes
    a 15000 € le kilo cela fait 450 euros pour 1 watt
    il y a 8700 heures par ans , cela fait 8.7 kwh /an pour 450 €
    si on veut un kwh à 1€ il faut que la durée de vie soit au minimum de 50 ans.
    à moins que je ne me sois encore emmélé les pinceaux avec un nombre de zero, la conclusion reste la même.
    pour etre rentable il faudrait que la mise en orbite d'un watt coute moins que 5 watts sur terre (rendement 10 fois meilleur dans l'espace mais on perd la moitié en chemin), avec la baisse du prix des cellules c'est pas parti dans la bonne voie.
    fred
    Dernière modification par verdifre ; 24/05/2011 à 23h37.
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  20. #167
    Geb

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Bonjour,

    Citation Envoyé par verdifre Voir le message
    on serait entre 10 et 20 grammes sattellisé par watt installé
    soit avec le rendement annoncé entre 20 et 40 grammes par watt recu je vais garder 30 grammes
    a 15000 € le kilo cela fait 450 euros pour 1 watt
    il y a 8700 heures par ans , cela fait 8.7 kwh /an pour 450 €
    si on veut un kwh à 1€ il faut que la durée de vie soit au minimum de 50 ans.
    Je n'arrête pas de répéter depuis que j'ai lu les dernières infos que j'ai récolté, que les centrales solaires orbitales s'accommodent du marché actuel avec un coût du kilogramme en orbite GEO 50 fois plus faible qu'aujourd'hui. D'où l'idée de satelliser une usine sur la Lune, qui s'accommoderait de manière compétitive du prix du kilogramme en GEO actuel. Un véhicule de transfert orbital de 100 tonnes (structure, carburant, atterrisseur et charge utile) à propulsion chimique peut envoyer 18 tonnes à la surface de la Lune.

    Si on imagine qu’il faut 6 lancements pour avoir un OTV complet en LEO, alors on a 6 x 200 millions de dollars pour 18 tonnes.On a ~67 millions de dollars la tonne à la surface de la Lune.

    Si on double ce coût pour tenir compte du prix de construction de l’OTV on a 134 millions.

    Si on rajoute 67 millions pour le coût des opérateurs aux sols lors des manœuvres d’assemblage orbital on a 200 millions de dollars la tonne sur la Lune, soit 200 000 dollars le kilogramme sur la Lune.

    C’est le coût qu’à utilisé Criswell pour le Lunar-Based Solar Power.

    Pour construire les 20 000 GWe d'ici à 2050 (avec une possibilité d'extension jusqu'à 1000 TWe en 2070), Criswell a estimé qu'il faudrait envoyer à la surface lunaire 62 915 tonnes de matériel.

    À ce moment le calcul serait plutôt :

    62915 tonnes x 200 millions de dollars = 12583 milliards de dollars.

    Rajoutons 800 milliards de dollars pour les 100 000 km² de rectennas au sol, ça nous fait donc 670 millions de dollars la centrale de 1 GWe, contre 3 milliards pour une centrale nucléaire de puissance équivalente. Criswell estimait en 2001 pouvoir vendre le kWh à 1 cent (5 à 10 fois moins que les prix du marché actuels).

    Cordialement

  21. #168
    Cécile

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Si je calcule bien, tu as des cellules solaires pas plus efficaces que sur Terre, des pertes transmission de 60 %, une durée d'illumination pas supérieure, une illumination une peu meilleure vu qu'il n'y a pas d'atmosphère... j'ai du mal à voir l'intérêt, étant donné que ça n'a pas l'air plus efficace que sur Terre. Question de surfaces disponibles ? Mais sur Terre, il y en a plein.

    et une filière terrestrre, le rendement global serait il moins bon?
    En tout cas, il n'y a pas de perte due à la conversion en micro-ondes, puis la reconversion en électricité.

  22. Publicité
  23. #169
    invite765732342432
    Invité

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par verdifre Voir le message
    si on veut un kwh à 1€ il faut que la durée de vie soit au minimum de 50 ans.
    Une durée de vie de 50ans ne semble pas impossible... En tout cas, ça reste dans le concevable

    (rendement 10 fois meilleur dans l'espace mais on perd la moitié en chemin)
    Plus haut, le rendement au m² installé était calculé à 40 fois meilleur entre l'orbite géostationnaire et terrestre.
    Ce qui réduirait donc la durée de vie nécessaire à une petite quinzaine d'années...

  24. #170
    Geb

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    On l’aura tous compris, l’avantage des centrales solaires orbitales, c’est de disposer d’une grande liberté dans la modulation de la puissance disponible (constance dans l’approvisionnement), un peu comme une centrale conventionnel, tout en profitant de faibles émissions de GES.

    Le problème des centrales solaires orbitales, ce n’est pas le coût des récepteurs au sol, c’est le coût du transport des panneaux en orbite, ainsi que le coût des panneaux photovoltaïques eux-mêmes, en plus des opérations de maintenance, compliquées ET hors de prix.

    Echanger l’orbite géosynchrone contre la surface lunaire ne changera pas le coût des rectennas. Cependant, ça multipliera par 10 le coût du transport en orbite, mais divisera par 3000 la masse à transporter.

    Le rendement total de la transmission est, précisément, de 41,57 %. Le rendement d’une cellule est, dans cet exemple, de 10 %. Si on prend comme valeur une constante solaire à 1350 W/m² depuis la Lune, cela nous fait 56,12 W/m². Les collecteurs fixent, sur l’équateur lunaire, ne collectent pas le flux solaire de façon optimale (division par un facteur 2). La Lune possède également des cycles jour/nuit (facteur 2). Pour que le flux micro-ondes fourni à la Terre soit continu en fonction des paramètres orbitaux, il faut disposer d’une surface de collecteurs 4 fois plus importante. Cela revient à un total de 14,03 W/m². Pour fournir de 20 TWe au réseau de distribution terrestre, il faut donc :


    Par contre, la construction des panneaux est automatisée, exponentielle, quasi-autonome en matières premières et en énergie (on ne vient qu’avec des outils et de l’hydrogène). Les opérations de maintenance sont plus faciles que dans l’espace et opérées à distance depuis la Terre. Au final, j’ai estimé plus haut que la construction revient plus de 4 fois moins chère que des centrales nucléaires, et que le coût du kWh pourrait chuter à 1/5 de sa valeur actuelle minimale.

    En outre, la surface occupée au sol par les rectennas ne représente que 100 000 km² au total et cette surface est toujours compatible avec l’agriculture, ce qui en fait un espace à double usage.

    Cordialement

  25. #171
    Geb

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Pour fournir de 20 TWe au réseau de distribution terrestre, il faut donc :
    Une omission par erreur. Je m'en excuse. Je résume :

    - La constante solaire depuis la Lune : 1350 W/m²
    - Le rendement des cellules solaires fabriquées sur place : 135 W/m²
    - Le rendement entre la conversion solaire et la mise à disposition sur le réseau : 56,12 W/m²
    - Limitations des collecteurs fixes : 28,06 W/m²
    - Cycles jour/nuit : 14,03 W/m²
    - Il faut installer 4 m² pour que 1 m² soit ensoleillé en permanence : ~3,5 W/m²

    Soit 5,7 millions de km² de panneaux à installer au total, ce qui est compatible avec les 15,3% de la surface lunaire annoncés dans la fameuse présentation d'Ignatiev citant le papier de Criswell.

    Cordialement

  26. #172
    wizz

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Cécile Voir le message
    En tout cas, il n'y a pas de perte due à la conversion en micro-ondes, puis la reconversion en électricité.
    c'était la question dont je lui posais, et comme tout partisan des projets mégalo, il fait tout pour éviter d'aborder ces questions

    Demander à un partisan du barrage des 3 gorges de comparer l'intérêt de ce barrage contre une centrale nucléaire, il le fera, argument à l'appui
    Demander à la même personne de comparer l'intérêt d'un super ultra méga barrage contre une dizaine de taille raisonnable étalés le long du fleuve, alors...il évitera de répondre
    C'est le propre des amateurs de projet mégalo!



    Citation Envoyé par Faith Voir le message
    Plus haut, le rendement au m² installé était calculé à 40 fois meilleur entre l'orbite géostationnaire et terrestre.
    Ce qui réduirait donc la durée de vie nécessaire à une petite quinzaine d'années...
    1: valable uniquement pour une centrale dans l'espace, pas sur la Lune
    2: ET uniquement si les panneaux restent constamment face au soleil...tout en ayant l'antenne émettrice piontée sur la Terre. Ceci réduira la fiabilité du satellite, et surtout, nécessitera du carburant pour corriger, maintenir sa position

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Satellite_artificiel
    sur un satellite de 5 tonnes d'une durée de vie de 15 ans, la masse utile est de 10% du satellite...tandis que la masse du carburant est de 50%
    Alors qu'en sera t il pour un satellite d'une durée de vie de 50 ans?
    Et à supposer qu'on va ravitailler en carburant ce satellite, cela est l'équivalent d'un nouveau lancement (5 tonnes) tous les 30 ans



    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    En outre, la surface occupée au sol par les rectennas ne représente que 100 000 km² au total et cette surface est toujours compatible avec l’agriculture, ce qui en fait un espace à double usage.
    ....et 100 000 km² de panneaux photo voltaique au sol (de la Terre!!!), ça produirait quoi comme énergie


    Par contre, la construction des panneaux est automatisée, exponentielle, quasi-autonome en matières premières et en énergie (on ne vient qu’avec des outils et de l’hydrogène). Les opérations de maintenance sont plus faciles que dans l’espace et opérées à distance depuis la Terre. Au final, j’ai estimé plus haut que la construction revient plus de 4 fois moins chère que des centrales nucléaires, et que le coût du kWh pourrait chuter à 1/5 de sa valeur actuelle minimale
    ...et une filière au sol(de la Terre!!!) ne pourrait elle pas bénéficier des même technologies (entièrement automatisée)?
    On aurait alors les même avantages....et avec des lancements en moins


    Et puis, si c'est chercher des doubles usages, alors on peut:
    -très bien faire dans le social pour le Tier Monde. On va leur offrir des abris, un toit gratuitement. Ils ne dormiront pas sous des toits en tôle mais sous des toits en silicium
    -on peut couvrir les routes. Rouler au frais, moins besoin de climatiser, et donc réduire les GES

  27. #173
    Cécile

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    On l’aura tous compris, l’avantage des centrales solaires orbitales, c’est de disposer d’une grande liberté dans la modulation de la puissance disponible (constance dans l’approvisionnement), un peu comme une centrale conventionnel, tout en profitant de faibles émissions de GES.
    Sur Terre, on obtient exactement la même chose en répartissant les centrales solaires sur l'ensemble de la planète.

    Par contre, la construction des panneaux est automatisée, exponentielle, quasi-autonome en matières premières et en énergie (on ne vient qu’avec des outils et de l’hydrogène).
    Ca, on n'est pas prêts d'y arriver, même sur Terre. Regarde comme il est difficile et coûteux de faire parvenir et manipuler un robot sur Mars, qui se contente pourtant d'observer et de faire quelques prélèvements. Alors imagine de robotiser totalement une production, et en plus de fabriquer les matériaux sur place (et pas seulement les assembler). Je crois que tu n'as pas bien conscience des possibilités techniques actuelles et futures, et des difficultés de la fabrication industrielle des panneaux photovoltaïques.

    Les opérations de maintenance sont plus faciles que dans l’espace et opérées à distance depuis la Terre.
    Là encore, commençons par prouver que c'est possible sur Terre. Je crains des mauvaises surprises.

  28. #174
    invite765732342432
    Invité

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par wizz Voir le message
    1: valable uniquement pour une centrale dans l'espace, pas sur la Lune
    Je n'ai parlé que de l'espace.

    2: ET uniquement si les panneaux restent constamment face au soleil...tout en ayant l'antenne émettrice piontée sur la Terre. Ceci réduira la fiabilité du satellite, et surtout, nécessitera du carburant pour corriger, maintenir sa position
    50% de carburant veut dire doubler le prix. Ok.

  29. Publicité
  30. #175
    Geb

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par wizz Voir le message
    c'était la question dont je lui posais, et comme tout partisan des projets mégalo, il fait tout pour éviter d'aborder ces questions
    Ça peut paraître mégalo, mais ça aurait pour conséquence de conserver les avantages des centrales solaires en GEO, mais à un prix 300 fois inférieur avec la technologie et le coût des lanceurs actuels. Et en bout de course un prix du kWh 5 fois moindre par rapport au nucléaire.

    Citation Envoyé par wizz Voir le message
    ....et 100 000 km² de panneaux photo voltaique au sol (de la Terre!!!), ça produirait quoi comme énergie
    On peut se mettre d'accord sur un chiffre, mais je dirais pas plus de 15% des besoins énergétiques mondiaux. Le photovoltaïque lunaire c'est 100% avec 6 fois moins de surface au sol (de la Terre ).

    Citation Envoyé par wizz Voir le message
    ...et une filière au sol(de la Terre!!!) ne pourrait elle pas bénéficier des même technologies (entièrement automatisée)?
    On aurait alors les même avantages....et avec des lancements en moins
    L'avantage de la Lune, c'est que le processus peut-être effectué par des robots (télécommandés ou non) "du puit à la roue". Je vois mal ça sur Terre avec une biosphère à protéger.

    Cordialement

  31. #176
    Cécile

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    On peut se mettre d'accord sur un chiffre, mais je dirais pas plus de 15% des besoins énergétiques mondiaux. Le photovoltaïque lunaire c'est 100% avec 6 fois moins de surface au sol (de la Terre ).
    C'est ça que je ne comprends pas : d'où vient ce gain sur la Lune par rapport à la Terre ?

    L'avantage de la Lune, c'est que le processus peut-être effectué par des robots (télécommandés ou non) "du puit à la roue". Je vois mal ça sur Terre avec une biosphère à protéger.
    Pourquoi ne serait-ce pas possible sur Terre, par exemple dans un désert (presque aucune biosphère à protéger, et en cas de pépin, c'est moins loin que la Lune) ?
    Et encore une fois, je crois que tu te leurres sur les capacités des robots à fabriquer des cellules solaires "du puits à la roue" (cf. mon message de 9h33 et ma comparaison avec les robots martiens).

  32. #177
    wizz

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    On peut se mettre d'accord sur un chiffre, mais je dirais pas plus de 15% des besoins énergétiques mondiaux. Le photovoltaïque lunaire c'est 100% avec 6 fois moins de surface au sol (de la Terre ).

    L'avantage de la Lune, c'est que le processus peut-être effectué par des robots (télécommandés ou non) "du puit à la roue". Je vois mal ça sur Terre avec une biosphère à protéger.
    1: est ce qu'on est en manque d'espace au sol sur Terre?
    Ne peut on pas couvrir les maisons, les batiments, les routes avec les panneaux solaires?

    2: toujours la bonne vieille blague de Coluche sur les barils de lessive. Pour avoir une installation 6 fois plus performant, combien cela va me couter? Si c'est 6 fois plus, alors ça n'intéressera personne?

    3: sur une maison, une usine, une route, un parking, si je remplace des tuiles, des toles ondulées par des panneaux photovoltaiques, pourrais tu nous expliquer ce soucis de biosphère juste en dessous???


    Ça peut paraître mégalo, mais ça aurait pour conséquence de conserver les avantages des centrales solaires en GEO, mais à un prix 300 fois inférieur avec la technologie et le coût des lanceurs actuels. Et en bout de course un prix du kWh 5 fois moindre par rapport au nucléaire
    ton projet lunaire n'est valable qu'en utilisant des robots pour travailler sur la Lune pour une installation semi ou entièrement automatisée

    Et à supposer qu'on puisse fabriquer ces fameux robots entièrement automatisés, ne pourrait on pas les utiliser pour une installation terrestre????

  33. #178
    invite765732342432
    Invité

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par wizz Voir le message
    Et à supposer qu'on puisse fabriquer ces fameux robots entièrement automatisés, ne pourrait on pas les utiliser pour une installation terrestre????
    La Lune conserve un avantage certain de neutralité et de résistance à la malveillance. Est-ce que ça vaut le coût ? Je n'en sais rien, mais c'est encore quelque chose à chiffrer.

  34. #179
    verdifre

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Bonjour,
    La Lune conserve un avantage certain de neutralité et de résistance à la malveillance. Est-ce que ça vaut le coût ? Je n'en sais rien, mais c'est encore quelque chose à chiffrer.
    à condition d'être sur de la bienveillance des humains qui sont aux commandes...
    Un autre point peut être plus important c'est que dans tout ce projet on presupose deux choses
    1) les cellules PV produites sur terre sont couteuses et leur prix ne baissera pas
    2) leur rendement n'evoluera pas beaucoup

    Que devient la validité de ce projet si le prix du WattCrete est divisé par 10 ? Le nucleaire se trouve alors trés fortement concurencé et cela en fait un materiau de couverture à peine plus cher que les materiaux actuels. D'un autre coté c'est toujours aussi couteux de les envoyer dans l'espace ou d'installer une usine de production sur la lune
    Si sur terre la surface vraiment à manquer, de grands radeaux off shore mes sembleraient moins pharaoniques que ces centrales spatiales.
    On peut toujours implanter des usines robotisées prés des gisements de nodules c'est surement moins complexe que sur la Lune et les matierres premières sont déja prétraitées.
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  35. #180
    Geb

    Re : Soyons fous : 50% de notre électricité assurés par du photovoltaïque !

    Citation Envoyé par Cécile Voir le message
    C'est ça que je ne comprends pas : d'où vient ce gain sur la Lune par rapport à la Terre ?
    Sur Terre, le faisceau micro-ondes à 2,45 GHz touche la surface d'une rectenna avec une puissance de 300 W/m². Ce qui veut dire que 33 W/m² passent sous la rectenna ou sont réfléchis et 267 W/m² sont captés (rendement 89%). Ensuite 235 W/m² sont effectivement convertis en courant continu (rendement 88%), et 228 W/m² du total est effectivement distribués sur le réseau (rendement 97%). Et ce 24/7 (31 556 926 secondes par an ), ce qui veut dire ~22,8 TW avec 100 000 km².

    Citation Envoyé par Cécile
    Pourquoi ne serait-ce pas possible sur Terre, par exemple dans un désert (presque aucune biosphère à protéger, et en cas de pépin, c'est moins loin que la Lune) ?
    Je suppose que l'on part du principe que la consommation d'énergie va encore augmenter après 2050. Dans ce cas, le faisceau de micro-ondes est, il me semble, la plus concentrée, sinon celle dont on peu tirer la plus grande quantité d'énergie, des sources d'énergies renouvelables.

    Citation Envoyé par Cécile
    Et encore une fois, je crois que tu te leurres sur les capacités des robots à fabriquer des cellules solaires "du puits à la roue" (cf. mon message de 9h33 et ma comparaison avec les robots martiens).
    Les rovers martiens sont entre 3 et 20 minutes-lumière de la Terre. La constante solaire est de 588 W/m² et le rover Spirit a fait les frais d'une des violentes tempêtes de poussière qui sévissent régulièrement sur la planète Mars. Aussi, poser sur Mars des charges utiles de plusieurs tonnes est malheureusement encore un exploit remarquable de nos jours. En comparaison, un LEM fait plus de 15 tonnes. À ce propos, lire ceci : The Mars Landing Approach: Getting Large Payloads to the Surface of the Red Planet

    Sinon, les slides n°22 à 37 de la fameuse présentation du message #130 parle aussi des techniques qui permettraient de produire les panneaux sur place :

    Pour information, je reproduis ici la composition chimique d'un échantillons de régolite lunaire ramassé lors de la mission Apollo 14 :

    Sol lunaire 14163 (% en masse)

    SiO2 : 47,3
    Al2O3 : 17,8
    CaO : 11,4
    FeO : 10,5
    MgO : 9,6
    TiO2 : 1,6
    Na2O : 0,7
    K2O : 0,6
    Cr2O3 : 0,2
    MnO : 0,1
    Fe2O3 : 0,0
    P2O5 : --

    Total : 99,8
    La pression atmosphérique à la surface de la Lune est de 10-8 Pascal, ce qui correspond à un ultravide. Il est proposé de faire usage de cette propriété du milieu à travers la déposition sous vide pour fabriquer des cellules photovoltaïques. Les éléments disponibles sont clairement identifiés : silicium, fer, oxyde de titane, calcium et aluminium (voir ci-dessus).

    Par exemple (slide 23 et 24), la réduction carbothermique de l’anorthite (CaAl2Si2O8) pour produire du CaO, du Al2O3, du SO et du O2. Il faut : du méthane, un four solaire, du nickel pour une catalyse, de l’électricité pour une électrolyse de l’eau obtenue.

    On peut aussi extraire de l’oxygène, du fer et du dioxyde de titane de l’ilménite lunaire (FeTiO3) à partir du cycle au monoxyde de carbone (qui peut être fourni par du dioxyde de carbone). En absence de CO2, le cycle au méthane peut également fonctionner pour l’ilménite.

    Cordialement
    Dernière modification par Geb ; 25/05/2011 à 18h52.

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