Energia jądrowa: na wszystkie pytania!

[bernardd]

Jak myślisz, ile energii elektrycznej zużywa się na ogrzewanie i ciepłą wodę? Ten numer musi gdzieś istnieć, prawda?

Nie znalazłem nic lepszego niż to
http://www.statistiques.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/20_ans_de_chauffage_dans_les_residences_principales_en_France_de_1982_a_2002_cle1c42ed.pdf
Już to daje wyobrażenie, nawet jeśli dokument pochodzi z 2002 roku.
Po małej kalkulacji: 4Mtoe*11 600 000=46.4 TWh

Wydaje mi się to całkowicie niedoceniane, ponieważ dotyczy tylko głównych rezydencji: brakuje wszystkiego, co niemieszkalne!

Ale już byłoby to równoznaczne z eksportem.

Spróbujmy innego podejścia: RTE publikuje bardzo piękne krągłości i dokument dotyczący metodologii prognozowania.

Na stronach 1 i 2 można zobaczyć następujące elementy:

- pokazany cykl roczny jest zgodny z rocznym zużyciem krajowym (NB różni się od zużycia końcowego) wynoszącym 494 TWh, co odpowiada średnio 9500 GWh/tydzień.

Na oko minimum wynosi w sierpniu 6500, a maksimum 11500GWh.

Obserwujemy plateau pomiędzy 19. a 40. tygodniem (od maja do września), co moim zdaniem odpowiada zużyciu przy braku ogrzewania, które wynosi wówczas 7500 GWh/tydzień. Na podstawie tej obserwacji zużycie wewnętrzne bez ogrzewania wyniosłoby 7,5x52=390TWh, co oznaczałoby zużycie końcowe na poziomie 347TWh, przy zachowaniu udziału zużycia końcowego w stosunku do zużycia wewnętrznego (89%).

Odpowiadałoby to końcowemu zużyciu energii elektrycznej na ogrzewanie na poziomie 93 TWh (= 440–347), co odpowiada produkcji jądrowej wynoszącej 111,6 TWh (= 93 x 1,2).

Szacunek ten jest raczej zaniżony, ponieważ od wartości letniej należałoby odjąć zużycie klimatyzacji i zużycie elektrycznej ciepłej wody użytkowej.

Według tych szacunków ogrzewanie elektryczne stanowi 21% obecnego końcowego zużycia energii elektrycznej. Stanowi to jednak wzrost o 26% w porównaniu do „szlachetnej” konsumpcji końcowej.

Wykorzystując do ogrzewania bezpośrednią (kolektory termiczne) i pośrednią (biomasę) energię słoneczną, moglibyśmy wyeliminować 10 elektrowni jądrowych o mocy 1450 MW.

Jednocześnie potrzeba wyprodukowania 347 kWh energii elektrycznej na „szlachetne” cele zostałaby znacznie zmniejszona, a energie odnawialne stałyby się bardziej dostępne.

Nawiasem mówiąc, widzimy, że dzienne cykle zużycia energii elektrycznej wahają się od 35 GW do 53 GW latem i od 67 GW do 87 GW zimą.

Średnia energia tygodniowo wynosząca 9500 GWh/tydzień odpowiada średniej mocy 56 GW.

Tygodniowa energia wytwarzana latem w wysokości 7500 GWh odpowiada średniej mocy w lecie wynoszącej 44,6 GW.

Energia tygodniowo w zimie wynosząca 10500 62,5 GWh odpowiada średniej mocy 3000 GW lub dodatkowej energii tygodniowo wynoszącej 17,8 XNUMX GWh, co odpowiada dodatkowym XNUMX GW średniej mocy w zimie.

Jest to spójne dla lata, ale krzywa dnia zimowego powinna dotyczyć zimnego tygodnia.

[bernardd]

Innymi słowy, jeśli wyobrazimy sobie, że każdy z 30 milionów domów ma identyczny generator elektryczny, jaka powinna być jego średnia moc? A potem jego minimalna moc i maksymalna moc?

Jeśli podejmę pomysł twojej kalkulacji (przynajmniej tak mi się wydaje). Ogrzewanie elektryczne i eksport zostają wyeliminowane, do wyprodukowania pozostaje 475 TWh.
Według INSEE istnieje około 25 milionów gospodarstw domowych (powiedzmy 26.5, jeśli ich prognozy są prawidłowe)

http://www.insee.fr/fr/themes/document. ... =0&id=1941

„Na dzień 1 lipca 2007 r. zasoby mieszkaniowe we Francji kontynentalnej i departamentach zamorskich wynosiły 32,5 miliona”.

Zacząłem od 30 milionów, żeby uprościć obliczenia.

Zgodnie z poprzednim postem, odpowiada końcowe zużycie na poziomie 347 TWh bez ogrzewania elektrycznego i eksportu roczna produkcja na gospodarstwo domowe wynosząca 11 MWh, co odpowiada tygodniowej produkcji 211 kWh, dziennej produkcji 30 kWh, oraz średnia moc 1,25 kW.

Przy dziennej mocy wahającej się od 35 GW do 53 GW odpowiada to moc produkcyjna na mieszkanie wahająca się od 1 kW do 2 kW, co odpowiada średniej mocy wynoszącej 1,25 kW.

Dla ułatwienia: roczna produkcja 11 TWh, odpowiadająca elektrowni jądrowej o mocy 1450 MW, odpowiada mocy 42 W w 30 milionach domów.

Czy możliwe jest wytwarzanie energii elektrycznej o mocy od 1 do 2 kW w każdym domu?

[bernardd]

Wszystko w porządku, czy wszyscy śledzą?

Czy uważacie, że dotarliśmy do końca oszczędzania na „głupim prądzie”?

Oceniliśmy znaczenie głupiego ogrzewania elektrycznego, rozróżniając zużycie energii latem i zimą, ale co z głupim zużyciem energii elektrycznej do podgrzewania wody?

Ile energii potrzeba do ogrzania wody? Jest to pytanie wybitnie historyczne, ponieważ koresponduje ze świadomością fizycznego pojęcia energii, z definicją kalorii.

znaleziono tutaj :

Kaloria jest jednostką energii. Został on zdefiniowany przez chemika i fizyka Nicolasa Clémenta w 1824 r. Termin ten pojawia się w słownikach francuskich od 1841 r. i angielskich od 1867 r. Został zaproponowany i używany na długo przed ustaleniem przez Joule'a teorii równoważności ciepła (1843). ....
Jej historyczna definicja wskazuje jedynie, że kaloria to ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury 1 kilograma wody o 1 stopień Celsjusza. Definicja kalorii opiera się zatem na pojemności cieplnej wody.

Dziś piszemy, że podgrzanie 1kg wody o 1°C wymaga 4186J energii, co przekłada się również na 1,163Wh.

Na 1kg ciepłej wody użytkowej o temperaturze 60°C otrzymanej z wody zimnej o temperaturze 10°C, czyli różnicy 50°, zużywamy zatem 58Wh=209kj energii, czyli kolejne 58kWh na 1m3 ogrzany o 10°C o temperaturze 60°C.

Ale wydaje się, że „Osoba fizyczna zużywa rocznie 55 m18, w tym XNUMX mXNUMX ciepłej wody użytkowej".

I nie licząc ciepłej wody przemysłowej.

Odpowiada to rocznemu zużyciu wynoszącemu 1044 kWh, czyli 62,64 TWh końcowego zużycia na 60 milionów mieszkańców, a dodając straty w wysokości 20%, można zaoszczędzić 75 TWh na zużyciu krajowym: kolejne 6,75 elektrowni jądrowych o mocy 1450 MW mniej.

Utrzymaliśmy się przy końcowym zużyciu na poziomie 347 TWh bez ogrzewania elektrycznego i eksportu, obecnie osiągamy 285 TWh końcowego zużycia, bez ogrzewania, ciepłej wody i eksportu.

Ogrzewanie (93TWh) i ciepła woda (63TWh) łącznie dają 156TWh głupiej energii elektrycznej, czyli 35% obecnego spożycia końcowego: Byłem znacznie poniżej normy, przyjmując 25%!

Dodatek: Jak zwróciła mi uwagę Addrelyn (1 punkt!), zapomniałem usunąć udział nieelektrycznej ciepłej wody użytkowej, o czym i tak nie mam pojęcia. Zbliżymy się wtedy do 25% mojej intuicji :-? Szkoda, będzie się to liczyć w przypadku głupich zastosowań, których jeszcze nie zidentyfikowaliśmy! /Dodatek

Ale oznacza to wzrost o 54% w porównaniu z końcowym zużyciem energii bez tej głupiej energii elektrycznej!

Sprowadza się to do rocznej produkcji na mieszkanie wynoszącej 9,5 MWh, czyli średniej mocy produkcyjnej wynoszącej 1,08 kW na mieszkanie.


Przestając konsumować głupoty, moglibyśmy przestać :
- 5 roślin na eksport,
- 10 stacji centralnego ogrzewania,
- 6,75 jednostek centralnych na ciepłą wodę,
soit 21,75 Elektrownie 1450MW! lub 25,3 GWp szczytowej energii jądrowej.

Ale są tylko 4 elektrownie o mocy 1450 MW, ale 34 elektrownie o mocy 900 MW: możemy usunąć 28, zachowując jedynie 6 elektrowni o mocy 900 MWp, 20 elektrowni o mocy 1300 MWp i 4 elektrownie o mocy 1450 MWp.

[Christophe]

Czy uważacie, że dotarliśmy do końca oszczędzania na „głupim prądzie”?

Powiedz to ADEME, która opowiada się za ogrzewaniem geotermalnym...

[bernardd]

Wiemy już, że po wyłączeniu głupiej energii elektrycznej (ogrzewanie i elektryczna ciepła woda) końcowe zużycie wynosi 285 TWh.

Utrzymując scentralizowaną produkcję, musimy dodać 7% strat i korekt, co wyjdzie 305 TWh. Przy bardziej rozproszonej produkcji również możemy te straty zmniejszyć: chodźmy z 300TWh, tak jest prościej :-)

Produkcja energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych wynosi obecnie 75 TWh (statistiques_France_2009no_liaison_cle5b24c7-Complété.xls), co stanowi 25% docelowego zużycia krajowego: Do wyprodukowania pozostało 225 TWh.

Na chwilę obecną preferuję 2 procesy:
- fotowoltaika;
- kogeneracja ze spalania biomasy.

Strona 2 tego dokumentu EDF, dzisiaj możemy uzyskać 140 Wp/m2, przy czasie trwania odpowiadającym 100%, wahającym się od 2 godz./d lub 730 godz./rok w Chtis do 4 godz./d lub 1460 godz./rok na południu.

Zaczynając od średnio 1000h/rok, 1m2 lub 140Wp wytworzy średnio 140kWh/rok, wahający się od 102 kWh/rok do 204 kWh w zależności od szerokości geograficznej.

Ale ta lokalna produkcja nie powoduje żadnych strat, podczas gdy elektrownia jądrowa generuje co najmniej 20% strat. Natomiast elektrownia jądrowa produkuje dłużej:

Na marginesie możemy zauważyć na stronie 24, że 59 jednostek jądrowych reprezentuje 63,2 GWp, czyli 1,07 GWp/jednostkę, co daje 439 TWh, czyli 6946 Wh/Wp i 7,44 TWh na jednostkę.

Reasumując, aby wyprodukować 102/140/204kWh odpowiadające 1m2 energii słonecznej, elektrownia jądrowa musi wyprodukować, uwzględniając swoje straty: 122/168/244kWh i wykorzystać do tego moc 17/24/35 Wp.

Dodawanie:

Wstępnie umieściłem:
Elektrownia jądrowa o mocy 1300 MW ma powierzchnię 0,037142 km2, czyli 3,7 ha na południu, 0,76470 km2, czyli 7,6 ha na północy i średnio 0,054166 km2, czyli 5,4 ha.

Ale jak zauważyła mnie Addrelyn (+1 punkt :-)), jest to fałszywe.

Raczej byłoby:

Elektrownia jądrowa o mocy 1300 MW ma powierzchnię paneli fotowoltaicznych wynoszącą 37 km2 na południu, 76 km2 na północy i średnio 54 km2.

Na mieszkanie przypada 1,3/1,8/2,6 m2 paneli fotowoltaicznych lub 0,3/0,5/0,6 m2 paneli termicznych.

/Dodatek

Ile wynosi powierzchnia elektrowni? A powierzchnie kopalń uranu i zakładów koncentracji uranu oraz przetwarzania i składowania odpadów nuklearnych?

Na podstawie rocznego końcowego zużycia na dom, szacowanego na 9,5 MWh, potrzeba zatem 93/67/46 m2 instalacji fotowoltaicznych na dom, aby wyprodukować całą energię elektryczną potrzebną we Francji: całkiem rozsądne!

W przypadku braku słońca konieczny jest rozwój produkcji w drodze kogeneracji w oparciu o biomasę: zaczynając od maszyny kogeneracyjnej wytwarzającej 1kW z 10kW produkcji cieplnej poprzez spalanie biomasy (czyli np. 2kg pelletu drzewnego), czyli o sprawności elektrycznej 10 % dość łatwe do uzyskania, konieczne byłoby spalenie 95000 9500 kWh, aby uzyskać 66500 20 kWh energii elektrycznej i 19 XNUMX kWh ciepła (przy XNUMX% stratach cieplnych podczas spalania), co odpowiada XNUMX tonom biomasy na mieszkanie, aby wytworzyć całe końcowe zużycie energii elektrycznej we Francji .

Celem będzie oczywiście połączenie fotowoltaiki, kogeneracji na biomasę i energii wiatrowej: powinniśmy zacząć od analizy pomiarów RTE, aby powiązać godzinową produkcję ze nasłonecznieniem.

Mam wrażenie, że fotowoltaika może odpowiadać za 50% końcowego zużycia energii elektrycznej, przy czym energia wiatrowa i kogeneracja na biomasę dzielą po jednej czwartej:
- 46/34/23m2 instalacji fotowoltaicznych na dom, aby wyprodukować 50% energii elektrycznej potrzebnej we Francji;
- 5 ton biomasy na dom do produkcji 25% energii elektrycznej we Francji i dużej części ciepła;
- a reszta w energetyce wiatrowej, dla której nie znam statystyk produkcji w przeliczeniu na zainstalowaną moc szczytową.

Nie zapominając o energii słonecznej jako uzupełnieniu kogeneracji biomasy do ogrzewania i podgrzewania wody.

Uwaga: we wszystkich tych obliczeniach z pewnością występują błędy, Twoim zadaniem jest je znaleźć :-)

[Sen-no-sen]

Bardzo ciekawe obliczenia bernardd,kapelusz!

Następnie musimy sprawdzić, czy ma to zastosowanie w dużych miastach, ponieważ energia słoneczna lub biomasa miałaby trudności z zadomowieniem się tam, ale w przypadku domów indywidualnych to pasuje.

[bernardd]

Bardzo ciekawe obliczenia bernardd,kapelusz!

Następnie musimy sprawdzić, czy ma to zastosowanie w dużych miastach, ponieważ energia słoneczna lub biomasa miałaby trudności z zadomowieniem się tam, ale w przypadku domów indywidualnych to pasuje.

Dziękuję :-) To są rzędy wielkości. Ale miasta mają dużo płaskich dachów, nie sądzę, żeby był to problem, może z wyjątkiem tego, że zanieczyszczenie powietrza przechwytuje promieniowanie słoneczne?

W przeciwnym razie miasta mają mniej naturalnej biomasy, ale za to więcej odpadów :-)

[Sen-no-sen]

Trochę odeszliśmy od tematu...

W miastach lub na obszarach podmiejskich idealnym rozwiązaniem byłoby wytwarzanie biogazu z ludzkich pozostałości biologicznych (...ekskrementów). Technika ta jest intensywnie rozwijana w Chinach.
Spalajmy nasze odpady… pod warunkiem, że powstają na bazie materiałów biodegradowalnych (przemysłowcy mają co robić).

[bernardd]

Trochę odeszliśmy od tematu...

A więc ostatni post :-) ale nadal chodzi o zastąpienie energetyki jądrowej

W miastach lub na obszarach podmiejskich idealnym rozwiązaniem byłoby wytwarzanie biogazu z ludzkich pozostałości biologicznych (...ekskrementów). Technika ta jest intensywnie rozwijana w Chinach.

Aby uzyskać 5 ton biomasy na dom, jest to niezbędne, nie biorąc pod uwagę oszczędności na wodzie.

Myślę jednak, że przekształcenie w nadający się do przechowywania pellet po wysuszeniu jest znacznie wydajniejsze niż fermentacja.

Spalajmy nasze odpady… pod warunkiem, że powstają na bazie materiałów biodegradowalnych (przemysłowcy mają co robić).

W każdym razie są one dzisiaj spalane: aby to zrobić na małą skalę, należy wyeliminować azot poprzez zatężenie tlenu w utleniaczu:
- Unikamy wszelkich zanieczyszczeń NOx,
- podnosimy temperaturę płomienia, dzięki czemu wszystko spala się efektywniej, bez niebezpiecznych pozostałości,
- odzyskujemy czysty CO2, który można ponownie wykorzystać,
- a wyższa temperatura poprawia sprawność elektryczną kogeneracji.

[Remundo]

Nie jesteśmy aż tak HS...

Jakie alternatywy dla całej energii nuklearnej (lub nawet całej ropy)? Zdajemy sobie sprawę, że doskonale komponuje się z nowoczesnymi technologiami, takimi jak fotowoltaika, turbiny wiatrowe, falowniki...

A produkty „z przeszłości” i paradoksalnie przyszłe, ponieważ zostały zaniedbane, bo rynek został zniszczony przez ropę i energię jądrową.

Podobnie jak kogeneracja opalana drewnem w Stirling.

W latach trzydziestych Stirlingowie byli bardziej rozwinięci niż obecnie! Stosowano je zwłaszcza do zasilania radioodbiorników, wszędzie tam, gdzie potrzebny był prąd i ciepło, można było zastosować mikrostirlingi... Następnie wyparły je baterie elektrochemiczne i duże sieci elektroenergetyczne opalane węglem.

@+