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

[wizz]

La Lune conserve un avantage certain de neutralité et de résistance à la malveillance

...et c'est là que wizz l'informaticien va faire parler la poudre:
-qui dit installation automatisée (ou télécommandée) dit software, dit ordinateurs...
-et qui dit PC & software dit hackers, virus, cheval de troie...

ou sinon
-qui dit faisceau micro onde énergétique dit aussi faisceau destructeur, arme de destruction très massive. Une déviation de 1° de l'émeteur suffit pour bouger la cible sur terre de 6000km

Et puis entre la Lune et la Terre, il y a les...satellites de télécommunication (et autres). Faudrait jongler avec les faisceaux émetteurs afin de les éviter. Je doute qu'Astra ou Eutelsat aiment recevoir un faisceau micro onde sur leur circuits...
-----

[Geb]

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?

Une centrale nucléaire d'un GW doit faire quoi ? Peut-être 1 km², 2 km² de surface ? Le photovoltaïque lunaire c'est "seulement" 5 km²/GWe, bien mieux que le solaire classique en tout cas (5, 6, 8 ou même 10 fois mieux ?) et sans les problèmes liés à la variabilité de la source et au stockage afférent.

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?

Tout ce que j'ai pu en lire c'est 80 000 milliards de dollars de revenus annuels en vendant l'électricité à 0,01 dollar le kWh. J'ai aussi fait ma petite estimation personnelle (13400 milliards de dollars pour 20 TWe installé). Je cherche toujours d'autres infos.

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???

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

Par rapport à la biosphère... Je vois mal des milliers voire des millions de petits robots, sillonner les plages à la recherche de sable pour alimenter des fours solaires en silicium, afin de pouvoir terminer les millions de kilomètres carrés de panneaux solaires dans les 20 à 30 ans avant 2050. Je ne vois pas le problème sur la Lune. Aussi, je pense avoir compris que les panneaux photovoltaïques modifient défavorablement l'albédo terrestre. D'ailleurs ne serait-ce pas un problème pour une partie de la biosphère de diminuer de 15% la lumière réfléchie par la Lune ?

ton projet lunaire n'est valable qu'en utilisant des robots pour travailler sur la Lune pour une installation semi ou entièrement automatisée

Ce n'est pas mon projet, c'est un projet parmi d'autres, que personnellement je soutien parce qu'il me semble pertinent. Mais je reconnais de façon indéniable qu'il présuppose des progrès conséquents en robotique.

Cordialement

[Geb]

...et c'est là que wizz l'informaticien va faire parler la poudre:
-qui dit installation automatisée (ou télécommandée) dit software, dit ordinateurs...
-et qui dit PC & software dit hackers, virus, cheval de troie...

C'est un risque en effet... Je ne crois pas avoir lu une publication qui l'explore, mais n'est-ce pas pareil pour une centrale nucléaire ?

qui dit faisceau micro onde énergétique dit aussi faisceau destructeur, arme de destruction très massive. Une déviation de 1° de l'émeteur suffit pour bouger la cible sur terre de 6000km

Et puis entre la Lune et la Terre, il y a les...satellites de télécommunication (et autres). Faudrait jongler avec les faisceaux émetteurs afin de les éviter. Je doute qu'Astra ou Eutelsat aiment recevoir un faisceau micro onde sur leur circuits...

J'avais déjà répondu le 8 avril à ce sujet. Je me permet de recopier le message ici :

Safety of Space‐Based Solar Power

Un passage qui, personnellement, m'a convaincu :

In a typical SBSP system, the beam transmitting the energy from space would be approximately 2 to 4 kilometers wide. The strength of the beam is highest in the center and rapidly decreases to very low levels at the periphery of the beam. The peak power density at the center of the beam at it intersects the rectenna is on the order of 300 watts per square meter (W/m2) or 30 miliwatts per square centimeter (mW/cm2).

To put 30 mW/cm2 in perspective, the energy generated inside a typical kitchen microwave oven is approximately 1000 mW/cm2. This means the power density at the center of an SBSP beam is only 3% as strong as a typical countertop microwave oven.

À 3% de la concentration d'un four à micro-ondes de cuisine, je ne sais pas si les satellites de télécoms, qui résistent à certaines éruptions solaires, seraient vulnérables.

Cordialement

[wizz]

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%)

Si à la réception, on a une densité énergétique efficace de 235W/m² (en courant continu), alors autant utiliser directement les panneaux PV au sol (de la Terre). Sauf si tu arrives à nous montrer que le prix du wattheure lunaire est moins cher que le wattheure terrestre...

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.

...et ne pourrait on pas tout simplement augmenter la surface des installations au sol. Sauf si tu arives à nous montrer qu'il n'y a plus de surfaces disponibles sur Terre (on aurait déjà occuper tous les déserts, couvert toutes les toitures des habitations et usines, couvert toutes les routes, les chemins de fer...
Au fait, le Sahara, qui n'est qu'un désert parmis tant d'autres, c'est combien de km²?
Et si on installe des panneaux PV sur 25% des déserts du monde, est ce que ça suffirait pour satisfaire la consommation humaine d'électricité en 2050?


http://fr.wikipedia.org/wiki/Transport_en_France

La France a un des réseaux les plus denses et les plus performants du monde, avec 146 km de route et 6,2 km de voies ferrées pour 100 km2

et donc en couvrant les routes et voies ferrées sur 15m de large, ça nous ferait une toiture de 2km² en moyenne pour 100km² du territoire...ce qui ferait pour la France une superficie de 11000km²

Alors est ce que 11000km² de panneaux PV à 160Wc peut produire suffisamment d'élect pour la France?
Je rappelle qu'on a gaspillé aucune superficie. On a simplement recouvert les routes et voies ferrées.

Et comme tu sembles bien aimer les doubles usages, alors je me permets de citer les doubles usages de la couverture des routes et voies ferrées:
-permettre de rouler à l'ombre, donc pas besoin de climatiser les voitures, donc voitures moins chères à l'achat (ce qui fera plaisir au porte monnaie du conducteur), et moins énergivore (bien pour réduire les GES)
-les routes sont à l'abri des intempéries de la pluie, donc réduire les risques d'accident, et on n'a pas besoin de réduire sa vitesse (ce qui ferait plaisir aux ayatollah de la route)
-les routes sont à l'abri des intempéries hivernales, donc réduire drastiquement les risques d'accident (lorsqu'on voit les capacités du français lorsqu'il y a 5cm de neige sur les routes!!!), donc baisse de la prime des assurances. Pas besoin non plus de s'équiper des pneus neige. Que du benef pour les conducteurs citoyens et...consommateurs
-les voies ferrées sont aussi à l'abri, donc moins de corrosion dues à la pluie (les rails et autres ne sont pas encore en Inox à ce que je sache)

[wizz]

C'est un risque en effet... Je ne crois pas avoir lu une publication qui l'explore, mais n'est-ce pas pareil pour une centrale nucléaire ?

mais est ce que c'est pareil pour...une installation de panneau PV au sol???

tu viens de te montrer exactement le profil du mégalo

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!

alors, que risque t on avec des panneaux solaire au sol?

[polo974]

L'inconvénient principal du solaire terrien est que la terre tourne par rapport au soleil.
Mais si on capte tout autour, et qu'on interconnecte et stocke un peu, c'est gérable (avec les autres énergies).

La lune de son coté, reste toujours la même face orientée vers la terre, ouais super, mais la lune tourne aussi par rapport au soleil (donc même pb en un peu plus petit), mais c'est pas tout, la terre tourne également par rapport à la lune, donc re-multiplication de la surface de captage (et boum un facteur 10 dans les dents)...

Le second gros inconvénient du solaire terrien est que quand il y a des nuages, ça ne passe pas, alors que sur la lune il fait toujours soleil (d'un coté (qui bouge)).

Les micro-ondes ne passent pas trop les nuages non-plus (on s'en sert d'ailleurs dans les fours du même nom pour chauffer la nourriture)...

Ensuite, balancer pour obtenir 300W/m2 sur terre de si loin, déjà, bonjour la mise en phase des émetteurs à l'émission, et bonjour le pointage... 1 centième de degré et c'est 60 à 70 km à coté...

300W/m2 additionnels au sol, c'est énorme, c'est monstrueux...

Enfin, coté coût, 8$/m2 d'antenne de réception (avec un maillage de l'ordre de quelques petits cm), c'est moins cher que la pose d'un grillage à poulet pour faire une volière.

Bref un gros ramassis de blabla, avec des pourcentages à 4 chiffre significatifs pour faire "scientifique", mais c'est totalement irréaliste tant techniquement qu'économiquement.

[Geb]

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

Que devient la validité du photovoltaïque lunaire si la quantité d'outils et d'hydrogène à transporté est divisé par 10 ? Que devient la validité de ce projet si le coût du transport en orbite basse est divisé par 10 ? Que devient la validité de ce projet si le coût du transfert orbite terrestre basse/surface lunaire est divisé par 10 ? Que deviens la validité de ce projet si le rythme de production des robots est multiplié par 10 ? Etc, etc...

Si sur terre la surface vraiment à manquer, de grands radeaux off shore mes sembleraient moins pharaoniques que ces centrales spatiales.

On pourrait, mais on pourrait aussi produire autant en mobilisant beaucoup moins d'espace avec le photovoltaïque lunaire.

On peut toujours implanter des usines robotisées prés des gisements de nodules c'est surement moins complexe que sur la Lune et les matieres premières sont déja prétraitées.

Je ne vois pas l'intérêt d'aller chercher les nodules, riches en manganèse à ma connaissance, pour faire des panneaux photovoltaïques. Si c'est pour faire référence à la trop grande complexité des opérations "minières" et de raffinage des métaux sur la Lune, j'aimerais moi aussi en savoir plus sur le sujet. Mais j'ai bien peur d'être un des seuls à être intéressé par ce genre d'infos dans cette discussion.

Cordialement

[wizz]

Je résume le dileme.
Je ne suis pas particulièrment opposé aux grands projets...à condition qu'il y ait un intérêt par rapport aux petits projets

Par exemple les éoliennes. Un grand mat permet de chercher du vent plus haut, là où il est plus stable, plus régulier et permet de produire davantage d'élect. Un grand mat permet aussi d'augmenter la taille des pales, et donc récolter davantage de vent. Voilà, bien qu'une très grande éolienne coute plus cher qu'une petite, sa production d'électricité permet de remplacer plusieurs dizaines à centaines des petites éoliennes, donnant alors un avantage financier indiscutable en utilisant l'unité €/Wc
N'est ce pas ce qu'on constate sur les projets de parcs éoliennes?

Alors sur ce projet de centrale électrique lunaire. Est ce que ce projet donne un avantage indiscutable (€/Wc) par rapport aux installations terrestre?

[invite765732342432]

...et c'est là que wizz l'informaticien va faire parler la poudre:
-qui dit installation automatisée (ou télécommandée) dit software, dit ordinateurs...
-et qui dit PC & software dit hackers, virus, cheval de troie...

Comme dans les centrales nucléaires, les banques, la CIA, ...

-qui dit faisceau micro onde énergétique dit aussi faisceau destructeur, arme de destruction très massive

Bof, pas tellement plus destructeur qu'un pain de C4 dans un train de déchets nucléaires, un avion dans une tour, etc...

[Geb]

Alors est ce que 11000km² de panneaux PV à 160Wc peut produire suffisamment d'élect pour la France?
Je rappelle qu'on a gaspillé aucune superficie. On a simplement recouvert les routes et voies ferrées.

L’ensoleillement en France : 1555 à 2890 h par an :
http://www.meteopassion.com/ensoleillement-annuel.php

Rayonnement solaire quotidien moyen : 3,4 à 4,4 kWh/m²/j (5,4 kWh/m²/j près de Toulon). Au risque de faire des mécontents je coupe la poire en deux à 4,4 kWh.
http://www.outilssolaires.com/infos/prin-ensoleil.htm

160 Wc signifie un rendement de 16% parce qu’à ma connaissance le Watt-crête est défini à 1000 W/m² d’ensoleillement. Deux remarques :

- Certains types de cellules solaires présentent un rendement plus élevé sous un faible ensoleillement, d’autres sous un fort ensoleillement. Autrement dit, sur Terre le rendement fluctue constamment.
- L’hypothèse de Criswell, établie en 1996, visait une valeur de 10% de rendement.

Alors, si on veut être honnête avec le photovoltaïque lunaire, il faut au moins soustraire les pertes dûes à la partie collection (90% de rendement) et à la partie transformation du courant continu en courant alternatif (97% de rendement)

Production moyenne de 11 000 km² = 0,16 x 0,9 x 0,97 x 4,4 kWh x 11 000 x 365 = 2467,6 TWh

Non seulement ce serait théoriquement suffisant pour l'électricité en France (à 160Wc/m²), mais aussi presque suffisant pour l'énergie primaire consommée en France en 2009, soit 241,9 Mtep (2 822,16 TWh).

Cependant, il faudrait stocker une partie de l'énergie pour les nuits, et c'est sans doute le black out lors des pics de consommation, entre autres limitations.

Si à la réception, on a une densité énergétique efficace de 235W/m² (en courant continu), alors autant utiliser directement les panneaux PV au sol (de la Terre). Sauf si tu arrives à nous montrer que le prix du wattheure lunaire est moins cher que le wattheure terrestre...

Il semblerait en effet...

Prix du photovoltaïque terrestre : 15 000 euros pour 40 m² = 375 euros/m²

4 125 milliards d’euros (11 000 km²) = 5775 milliards de dollars

A priori, pour 13400 milliards de dollars (2,3 fois le prix), on installe 81 fois cette puissance (22,8 TWe = 199728 TWh) avec 9 fois plus de collecteurs (100 000 km²).

Cordialement

[invitee0b658bd]

Bonsoir,

Que devient la validité du photovoltaïque lunaire si la quantité d'outils et d'hydrogène à transporté est divisé par 10 ? Que devient la validité de ce projet si le coût du transport en orbite basse est divisé par 10 ? Que devient la validité de ce projet si le coût du transfert orbite terrestre basse/surface lunaire est divisé par 10 ? Que deviens la validité de ce projet si le rythme de production des robots est multiplié par 10 ? Etc, etc...

il se trouve que l'on constate depuis dix ans que le prix du watt crete baisse en permanence (first solar à annoncé récement produire à moins de 1$ le watt crete et projette d'atteindre rapidement 0.65 $ le watt crete)
le cout du watt crete est bel et bien sur une pente descendante ( jusqu'ou c'est un autre probleme). C'est cependant un fait que les prix baissent.
la baisse des prix dans le transport spatial semble quand même nettement moins marquée

beaucoup des calculs précédents ont été faits avec un prix du watt crete à 3$ , si on les reprends avec les chiffres annoncés comme actuels par first solar on à déja un facteur 3

On pourrait, mais on pourrait aussi produire autant en mobilisant beaucoup moins d'espace avec le photovoltaïque lunaire.

Inversersement, on a une production locale , pas trop mal corrélée avec les heures de consommation, on devient beaucoup moins sensible à un probleme sur une grosse infrastructure (reseau HVDC par exemple ou antenne)

d'un autre coté, pour le spatial comme pour le lunaire la meteo n'est pas toujours au beau fixe
http://jcboulay.free.fr/astro/sommai..._perseides.htm
avec des pluies diverses et variées pas aussi exeptionelles que cela
http://radio.meteor.free.fr/essaims.html
http://www.faaq.org/bibliotheque/perseides/filantes.htm
et si on atteint les taux maximum de meteorites de 1960 (100 000 meteorites à l'heure) il est à craindre , autant dans l'espace que sur la lune tout le systeme soit à entretenir trés serieusement.
fred

[invitefb46bc3a]

Soyons fous et faisons le calcul pour savoir combien ça nous coûterait de produire la moitié de notre électricité avec des panneaux photovoltaïques.

On consomme 450 TWh d’électricité par an.

Le prix d’un m2 de panneau photovoltaïque de rendement 10% est de 4 Euros (je suppose que c’est avec onduleur compris car les fabricants vont nous faire des prix intéressants).

Un panneau de 1 m2 ayant un rendement de 10% apporterait 150 KWh par an en moyenne en France.

Il faudrait 1.5 milliards de m2 pour produire la moitié de l’électricité consommée

Le coût total serait de 6 milliards d’euros, soit à peu près le prix de 4 centrales nucléaires de 1000 MW.

Finalement 6 milliards d’euros, ce n’est pas beaucoup, quand on regarde les montants des plus grandes fortunes de France (site des echos) ! Sans parler de la TVA des restaurateurs…. Et d’ailleurs notre dette se monte à 1500 milliards d’euros….

Bon, c’est valable le temps que durent les panneaux, entre 20 ans et 30 ans comme les centrales.

Qu’en pensez-vous ?

Une installation photovoltaique nécessite un investissement important au départ, mais son retour est trés favorable du fait que le combustible (le rayonnement) est grattuit, le cout d'entretien est trés faible et les récepteurs sont économes d'énergie. La comparaison est à revoir.

[FDFD]

Bonjour,

Attention, dans l'évaluation il y a une erreur de calcul: Au lieu d'un prix du watt crête à 2 Euros, j'avais pris par erreur un watt crête à 0.04 Euro !

A 2 Euros la watt crête, voici ce que l'on trouve:
- avec 150 milliards d'euros, on pourrait installer des panneaux pour produire 25% de notre consommation d'électricité (voir début)

En contrepartie:
- En l'état actuel de la technologie à bas coût, il faudrait une surface équivalant pratiquement à un carré de 30 Km x 30 Km ou 100 centrales de 3 km x 3 Km
- il faudrait surtout des moyens de stockage très importants

Quant au spatial, je n'y crois pas du tout, et pourtant je travaille dans le domaine ! Ces projets grandioses sont faits pour rester sur le papier encore pour longtemps. c'est un peu du même tonneau que l'ascenceur spatial pour atteindre l'orbite géo.

Je rejoins fred sur bien des points.

Par contre, je pense que le photovoltaique ne peut se développer à un coût raisonnable que par la création de fermes sur les quelles on peut faire de l'optimisation. Je pense que le photovoltaique "individuel" est un gouffre financier.

[Geb]

Bonjour FDFD,

Le rapport 2010 de British Petroleum cite 542,4 TWh de consommation électrique pour 2009 (contre 574,6 TWh en 2008) en France.

- 1 m² de panneau PV (rendement 10%) = 71 euros (100 dollars à 1 $/Wc)
- 1 m² (rendement 10%) = 150 KWh/an en moyenne en France.

Soit 3 616 km² pour produire la moitié de l’électricité consommée
Coût total : 256,7 milliards d’euros, ou le coût de construction de 86 centrales nucléaires de 1000 MW.

photovoltaïque = 71 euros / 150 kWh/an = 0,47 euro/kWh/an
nucléaire = 3 milliards d'euros / 8760 GWh/an = 0,34 euro/kWh/an

Cordialement

[invitea4a042cf]

1 $/Wc, c'est le prix minimum des panneaux photovoltaïques (et encore, seul First Solar propose, paraît-il, ces tarifs là, mais il ne dit pas officiellement ses prix). La pose n'est pas incluse. Ni les onduleurs, et plus généralement tous les accessoires. Tu peux au minimum multiplier par deux.

[wizz]

Bonjour FDFD,

Le rapport 2010 de British Petroleum cite 542,4 TWh de consommation électrique pour 2009 (contre 574,6 TWh en 2008) en France.

- 1 m² de panneau PV (rendement 10%) = 71 euros (100 dollars à 1 $/Wc)
- 1 m² (rendement 10%) = 150 KWh/an en moyenne en France.

Soit 3 616 km² pour produire la moitié de l’électricité consommée
Coût total : 256,7 milliards d’euros, ou le coût de construction de 86 centrales nucléaires de 1000 MW.

photovoltaïque = 71 euros / 150 kWh/an = 0,47 euro/kWh/an
nucléaire = 3 milliards d'euros / 8760 GWh/an = 0,34 euro/kWh/an

Cordialement

essaie de refaire ton raisonnement, et tu constateras qu'il y a quelque chose qui ne va pas...

[Geb]

Bonjour,

essaie de refaire ton raisonnement, et tu constateras qu'il y a quelque chose qui ne va pas...

Peut-être l'amortissement du coût de la centrale sur 40 à 60 ans, et celui des panneaux triple ou quadruple non seulement à cause de la pose et des onduleurs, mais aussi à cause des batteries. Mais je ne vais pas tout répéter. Je n'ai fait que reprendre le raisonnement de FDFD.

Le problème avec les énergies renouvelables, c'est aussi d’étendre l’accès à des sources d’énergie commerciale pour les personnes qui aujourd’hui ne l’ont pas, et à ceux qui viendront grossir la population de la planète, principalement dans les pays pauvres, dans les 40 ans à venir, sans accès à l’énergie. En Europe de l’Ouest, on paye déjà plus de 0,1 euro /kWh. En Afrique subsaharienne non seulement on n’a pas accès à l’énergie, mais en plus, on ne peut se permettre de débourser une telle somme.

Si en plus de ça, les Européens se mettent à débourser plus pour profiter d’une source gratuite (le soleil), il est très probable que l’Africain moyen ne puisse pas se l’offrir à un meilleur prix, malgré l’ensoleillement en général plus abondant.

Même si on considère généralement que la population mondiale se stabilisera à environ 10 milliards d’êtres humains en 2050, les disparités actuelles en matière de consommation d’énergie ne devraient plus exister. La proposition de réduire la consommation des pays riches est non seulement irréaliste, mais c’est aussi, en quelque sorte, l’aveu d’un échec. Il n’y a qu’une crise économique qui a pu réduire jusqu’ici la consommation mondiale d’énergie primaire.

Je vais me répéter, mais les systèmes renouvelables terrestres doivent être supplémentés par d’autres sources de capacité similaire, ce qui multiplie le coût par 4 ou 5. Aussi, des systèmes renouvelables de très grande envergure affectent la biosphère en changeant les flux naturels d’énergie (qu’ils soient éolien, solaire, hydraulique, etc…) et en changeant l’albédo de large étendues terrestres. Pour être complet, les surgénérateurs pourraient faire l’affaire, mais ils sont politiquement inacceptables et très chères, tandis que la fusion nucléaire doit encore prouver sa pertinence en matière de rendement énergétique.

Le challenge du solaire "non-terrestre" est de relever le défi de l’approvisionnement croissant dans les prochains siècles, en assurant un prix raisonnable pour tous les êtres humains (pas seulement les riches). Mais ça aussi c'est encore à démontrer.

Cordialement

[Geb]

J'ai récupéré le papier de Criswell intitulé "Lunar Solar Power System: Industrial Research, Development, and Demonstration" présenté en octobre 2001 à l'occasion du 18e World Energy Congress à Buenos Aires en Argentine.

Apparemment, les rendements que j'ai cité émane du premier papier qu'il a sorti sur le sujet en 1985. Les valeurs à l'horizon 2020, étaient supposées être les suivantes :

Scale Factors
Total rectenna output at Earth (GWe) : 20,000
Construction time (yr) : 30
Equipment work hours per 24 hours : 23
Number of power bases (pairs) : 12
Beam intensity at rectenna center (W/m²) : 230
Beam wavelength (cm) : 10
Beam diffraction diameter at Earth (km) : 0.2
Energy Conversion of Sunlight to Solar Cell Output
Solar power in free space (W/m²) : 1,370
Solar cell efficiency : 0.35

Solar Cell to Rectenna Output
Electric power collection effic. (I²R) : 0.99
DC power conditioning (short storage) : 0.99
Electric to microwave conver. eff.(tubes) : 0.95
Lunar reflector efficiency : 0.99
Fraction of power into one beam : 0.90
Fraction of one beam toward rectenna : 0.95
Reflector (satellite) efficiency : 0.98
Earth atmospheric transmission : 0.98
Antenna efficiency : 0.98
Microwave power conditioning : 0.98
Electric grid connection effic. : 0.98
Average system availability : 0.99

Average electric output (W) at Earth per m² of lunar base : 338.18
Conversion eff./unit of active cells : 24.68%
Area Bases/Area Moon : 0.16%

Soit, toujours 20 TWe, 30 ans pour construire le tout, 0,16% de la surface lunaire couverte de panneaux PV, des cellules avec un rendement de 35%, des miroirs réflecteurs en orbite lunaire pour les 3h d'éclipse de Lune par an, et pour augmenter le rendement le reste de l'année, une puissance de 230 W/m² (et non 300 W/m²) au contact avec les rectennas, ainsi qu'un ou plusieurs satellites-relais entre autres changements notables.

Cordialement

[polo974]

L’ensoleillement en France : 1555 à 2890 h par an

...

Non seulement ce serait théoriquement suffisant pour l'électricité en France (à 160Wc/m²), mais aussi presque suffisant pour l'énergie primaire consommée en France en 2009, soit 241,9 Mtep (2 822,16 TWh).

Cependant, il faudrait stocker une partie de l'énergie pour les nuits, et c'est sans doute le black out lors des pics de consommation, entre autres limitations.

...

Cordialement

L'incovénient du soleil terrestre sus-cité (la nuit le soleil ne brille pas) se pose doublement avec une install lunaire, mais en pire:

• la première fois sur la lune : allez hop on en met partout et on interconnecte... (fois 10 en surface en gros tout de même)
• la seconde fois de la lune à la terre, car là aussi, il y a défilement mais en pire car il n'est pas synchrone avec le jour, ce qui va compliquer la chose.

Donc le solaire lunaire implique également du stockage sur terre.

J'ai déjà soulevé ce "détail", mais aucune réponse (sans doute n'y en a-t-il pas...).

[invitee0b658bd]

Bonjour,

e vais me répéter, mais les systèmes renouvelables terrestres doivent être supplémentés par d’autres sources de capacité similaire, ce qui multiplie le coût par 4 ou 5. Aussi, des systèmes renouvelables de très grande envergure affectent la biosphère en changeant les flux naturels d’énergie (qu’ils soient éolien, solaire, hydraulique, etc…) et en changeant l’albédo de large étendues terrestres. Pour être complet, les surgénérateurs pourraient faire l’affaire, mais ils sont politiquement inacceptables et très chères, tandis que la fusion nucléaire doit encore prouver sa pertinence en matière de rendement énergétique.

les usines maremotrices ou les hydroliennes sont parfaitement previsibles, on peut même en les placant judicieusement leur faire fournir une puissance quasi constante (si on utilise les courants de marée le decalage est tel entre brest et calais qu'il y a toujours un point dans la manche ou le courant est maxi)
l'hydroelectrique de haute chute peut dans certains cas servir de stockage
Le peu que l'on peut faire en geothermie n'est pas non plus soumis à aleas (pas plus que le nucleaire en tous cas)
le discours "hors du solaire spatial , point de salut" me semble un peu exagéré et s'appuyer sur des raccourcis

les systèmes renouvelables terrestres doivent être supplémentés par d’autres sources de capacité similaire, ce qui multiplie le coût par 4 ou 5.

taillés à l'emporte pièce
fred

[polo974]

Bonjour,
...
Aussi, des systèmes renouvelables de très grande envergure affectent la biosphère en changeant les flux naturels d’énergie (qu’ils soient éolien, solaire, hydraulique, etc…) et en changeant l’albédo de large étendues terrestres.
...
Cordialement

Pour les flux éoliens et hydrauliques, tant que la part prélevée est faible (ce qui est le cas), l'influence sera (très) locale.

Pour l'aldébo, c'est encore plus simple:
1m² de panneau 1m² de blanc... (proportion à ajuster selon l'aldébo initial)

On ne fait pas autant de chichi pour un parking de supermarché ou une autoroute ! ! !

[Geb]

Bonjour,

L'incovénient du soleil terrestre sus-cité (la nuit le soleil ne brille pas) se pose doublement avec une install lunaire, mais en pire

Je cite ici un passage de chacun des deux papiers de Criswell que j'ai pu trouver.

Solar Power via the Moon

Rectennas located on Earth between 60º N and 60º S can receive power directly from the moon approximately 8 hours a day. Power could be received anywhere on Earth via a fleet of relay satellites in high-inclination, eccentric orbits around Earth (Figure 2). A given relay satellite receives a power beam from the moon and retransmits multiple beams to several rectennas on Earth required by an alternative operation. This enables the region around each rectenna to receive power 24 hours a day. The relay satellites would require less than 1% of the surface area needed by a fleet of solar-power satellites in orbit around Earth. Synthetic-aperture radars, such as those flown on the Space Shuttle, have demonstrated the feasibility of multibeam transmission of pulsed power directed to Earth from orbit.

Lunar Solar Power System: Industrial Research, Development, and Demonstration

The Moon turns once on its axis every 28 days with respect to the sun. Fourteen days after the view in Figure IV the opposite side of the Moon will be illuminated. Additional fields of solar converters located approximately 500 kilometers across the limb Moon from each base in Figure IV will receive full sunlight. These cross-limb bases of solar converters can be connected by power lines to the bases on the Earthward side of the Moon. Approximately once a year the Moon will be totally eclipsed by the Earth for up to 3 hours [...]

[...] Lunar eclipses are completely predictable. Unlike the situation for terrestrial renewable power systems, it is possible to precisely plan for the amount of additional LSP energy that must be provided to Earth for use during a lunar eclipse. Continuous power can be provided on Earth by storing solar-derived energy on the Moon and transmitting it to Earth during the eclipse. Predicable amounts of energy can also be stored on Earth and released during the short lunar eclipse. Eclipse-power can be produced on Earth from conventional systems such as natural-gas-fired turbines. Because the turbines would operate at full capacity for only a few hours each year the natural or synthetic gas would last for many centuries and produce negligible pollution. Finally, mirrors, similar to proposed solar sails, could be placed in orbits high above the Moon and reflect solar power to the bases during the eclipse. Such mirrors eliminate the need for expensive power storage. The orbital mirrors can increase the sunlight on the power bases over the entire lunar month and thereby increase power output.

Et pour répondre à verdifre...

Effectivement, certaines sources terrestres d’énergie renouvelable sont peut-être aussi pertinentes que le photovoltaïque sélénien en matière de constance de l’approvisionnement. Mais j’aurais tendance à penser que là où les premières rejoignent la seconde en qualité, elles ne suivent pas au point de vue de la quantité produite (mais je ne suis pas arrêté sur cet avis). De toutes les sources "propres" qui n’ont pas besoin d’une "centrale d’appoint", le solaire spatial (orbital ou sélénien) est d’après moi celui qui assure le minimum d’impact sur les cycles naturels et la biosphère terrestres. Criswell imaginait même compenser la chaleur résiduelle introduite par les 2% de pertes dans l’atmosphère terrestre en peignant une partie de la surface de chaque rectenna en blanc, pour assurer un bilan radiatif nul.

Cordialement

[polo974]

...

Soit, toujours 20 TWe, 30 ans pour construire le tout, 0,16% de la surface lunaire couverte de panneaux PV, des cellules avec un rendement de 35%, des miroirs réflecteurs en orbite lunaire pour les 3h d'éclipse de Lune par an, et pour augmenter le rendement le reste de l'année, une puissance de 230 W/m² (et non 300 W/m²) au contact avec les rectennas, ainsi qu'un ou plusieurs satellites-relais entre autres changements notables.

Cordialement

Tiens, des satellites autour de la lune Et autour de la terre, alors qu'au début, c'était plus simple sur la lune que sous forme satellitaire...

On peut aussi faire un tour par Mars tant qu'on y est.

Et toujours le problème des défilements...

[wizz]

Je vais me répéter, mais les systèmes renouvelables terrestres doivent être supplémentés par d’autres sources de capacité similaire, ce qui multiplie le coût par 4 ou 5. Aussi, des systèmes renouvelables de très grande envergure affectent la biosphère en changeant les flux naturels d’énergie (qu’ils soient éolien, solaire, hydraulique, etc…) et en changeant l’albédo de large étendues terrestres. Pour être complet...

Le challenge du solaire "non-terrestre" est de relever le défi de l’approvisionnement croissant dans les prochains siècles, en assurant un prix raisonnable pour tous les êtres humains (pas seulement les riches). Mais ça aussi c'est encore à démontrer.

moi aussi, je vais répéter
D'un côté, tu t'inquiètes de l'albedo. En effet, sur 100 unités d'énergie que reçoit la Terre, une partie est renvoyée dans l'espace. En diminuant l'albédo à cause des panneaux photo voltaiques sur Terre, on augmente la quantité d'énergie conservée sur Terre, diminue celle renvoyée dans l'espace, et donc aura pour conséquence un réchauffement du climat. Pas bien en effet. Et c'est très bien de ta part d'y avoir pensé.

Néanmoins, tu prones pour une installation de panneaux PV en dehors de la Terre, puis d'envoyer cette énergie produite sur la Terre. De ce fait, la Terre va recevoir une quantité d'énergie plus grande qu'actuellement, c'est à dire uniquement celle provenant du Soleil. La Terre va recevoir davantage d'énergie....et donc on aura la même conséquence: pas bien pour le climat.
Alors quelles sont les conséquences si la Terre va recevoir 50.000TWh chaque année (ou peu importe) , en plus de l'énergie reçue de la part du soleil? Et là, ce n'est pas bien de ta part d'y avoir oublié...

[Geb]

Tiens, des satellites autour de la lune Et autour de la terre, alors qu'au début, c'était plus simple sur la lune que sous forme satellitaire...

Si on part du principe que fournir 20 TWe au sol avec des centrales solaires en orbite géosynchrone nécessite de satelliser 60 millions de tonnes au mieux, et entre 200 et 400 millions de tonnes au pire, tout ça en 30 ans maximum, ce n'est pas en rajoutant quelques centaines de km² de satellites autour de la Terre et de la Lune que le concept de centrales lunaires devient moins pertinent. Et Criswell clame 1,35 cents en dollar de 2011 le kWh, même avec les satellites.

On peut aussi faire un tour par Mars tant qu'on y est.

En cherchant de la documentation sur la construction de panneaux solaires sur la Lune, j'ai trouvé que certains avaient étendu le concept jusqu'à Mercure Mais pas dans le même but...

Et toujours le problème des défilements

Tu veux dire la rotation de la Terre par rapport à La Lune ? Le problème de précision, de "pointage" ?

Cordialement

[Geb]

Et là, ce n'est pas bien de ta part d'y avoir oublié...

Au contraire, j'avais déjà discuté de ce point au message #91 de cette discussion.

Cordialement

[wizz]

Si on part du principe que fournir 20 TWe au sol avec des centrales solaires en orbite géosynchrone nécessite de satelliser 60 millions de tonnes au mieux, et entre 200 et 400 millions de tonnes au pire, tout ça en 30 ans maximum, ce n'est pas en rajoutant quelques centaines de km² de satellites autour de la Terre et de la Lune que le concept de centrales lunaires devient moins pertinent. Et Criswell clame 1,35 cents en dollar de 2011 le kWh, même avec les satellites.

dis nous pourquoi dans tes comparaisons, à technologie équivalente (électricité solaire), systématiquement, il n'y a que 2 variables: solaire espace ou solaire lunaire

ne pourais tu pas faire une comparaison à 3 variables:
-solaire lunaire
-solaire espace
-et solaire terrestre

...ou tu NE VEUX pas faire cette comparaison...

[invitee0b658bd]

Bonjour,

Effectivement, certaines sources terrestres d’énergie renouvelable sont peut-être aussi pertinentes que le photovoltaïque sélénien en matière de constance de l’approvisionnement. Mais j’aurais tendance à penser que là où les premières rejoignent la seconde en qualité, elles ne suivent pas au point de vue de la quantité produite (mais je ne suis pas arrêté sur cet avis). De toutes les sources "propres" qui n’ont pas besoin d’une "centrale d’appoint", le solaire spatial (orbital ou sélénien) est d’après moi celui qui assure le minimum d’impact sur les cycles naturels et la biosphère terrestres. Criswell imaginait même compenser la chaleur résiduelle introduite par les 2% de pertes dans l’atmosphère terrestre en peignant une partie de la surface de chaque rectenna en blanc, pour assurer un bilan radiatif nul.

la, on a des technologies sur les quelles on à des retours d'experience de plusieurs siecles (que ce soit pour l'hydraulique, les moulins à marée , les moulins à vent, les sources thermales etc...) Donc commencons deja par faire ce que l'on sait bien faire. Cela peut être fait tout de suite sans budgets pharaoniques. Je ne sais pas non plus si cela est suffisant, mais cela assurera un minimum. Si il s'averait que ce n'est pas suffisant, on peut toujours envisager d'autres choix pour le complement. Dans ce cas on aura pas mis tous nos oeux dans le même panier et en cas de probleme quelque part on ne perd pas tout.
Je suis déja persuadé que la rentabilité economique d'un tel projet est plus que douteuse, mais, le plus gros defaut de ce projet est d'être une solution unique et centralisée.
Pour moi les productions devraient être decentralisées et le reseau ne devrait être la que pour l'equilibrage
Si on extrapole les courbes de consommation francaise, on consomme plus d'energie le jour que la nuit, que la plus grande part de cette consommation soit produite par du solaire local (au moins localisée sur le même fuseau horaire) me semblerait logique.
Les raisons officielles du developpement du nucleaire francais ont été principalement l'indépendance energetique. Dépendre, pieds et points liés , d'un unique fournisseur d'energie me semble être un gage de guerre à court terme.
fred

[polo974]

Bonjour,
...
<blabla ajout satellites divers>
...

Et revoilà le problème de l'alimentation de ces satellites...

De toutes les sources "propres" qui n’ont pas besoin d’une "centrale d’appoint", le solaire spatial (orbital ou sélénien) est d’après moi celui qui assure le minimum d’impact sur les cycles naturels et la biosphère terrestres.

C'est un avis personnel...

Criswell imaginait même compenser la chaleur résiduelle introduite par les 2% de pertes dans l’atmosphère terrestre en peignant une partie de la surface de chaque rectenna en blanc, pour assurer un bilan radiatif nul.

Cordialement

Ce n'est pas seulement ces 2% qu'il faut compenser, mais la totalité de l'énergie injectée ! ! !

Par ailleurs, tous les rendements cités sont très optimistes...

[polo974]

dis nous pourquoi dans tes comparaisons, à technologie équivalente (électricité solaire), systématiquement, il n'y a que 2 variables: solaire espace ou solaire lunaire

ne pourais tu pas faire une comparaison à 3 variables:
-solaire lunaire
-solaire espace
-et solaire terrestre

...ou tu NE VEUX pas faire cette comparaison...

Argh, ça fait mal...
surtout si on part sur 35% de rendement pour les panneaux.

En plus, il y a aussi les satellites défilants, car rien n'impose le géostationnaire.

Et un étage en dessous, il y a les ballons stratosphériques (avec possibilité de retour au sol).

Et au rez de chaussée, et bien, il y a le sol ferme, bien solide ou la mer (un peu plus liquide néanmoins)...