Kritiek op de huidige elektriciteitsmarkt, inconsistentie en toekomstperspectief voor hernieuwbare energie

[SebastiaanL]

Hallo,

Ik wilde een lang artikel schrijven over de Europese elektriciteitsmarkt, het gebrek aan coherentie op het gebied van hernieuwbare energie, in het bijzonder over het ontbreken van een economisch model voor energieopslag, wat absoluut noodzakelijk is als we serieus bezig willen zijn met hernieuwbare energie!
Ik presenteerde daarom een ​​voorstel voor een status van "virtueel gedistribueerde batterij", waarin ik uitlegde wat er zou veranderen.
Om een ​​concrete en toegepaste casus bloot te leggen, onthulde ik een technisch perspectief van thermische massaopslag rond een nieuw te bouwen nucleair complex om aan te tonen dat het zeer waarschijnlijk is dat dit de toekomst van de dochteronderneming is.

als ik het over kernenergie heb, is dat alleen omdat het in staat is een ultra-efficiënte batterij voor ENR's te maken.
Dit is voornamelijk te wijten aan het feit dat een kerncentrale een slechte primaire energie-efficiëntie heeft, 34%, die sterk kan worden verbeterd met thermische opslag die wordt verwarmd door hernieuwbare energiebronnen, dus dankzij een verhoging van de primaire efficiëntie door een verhoging van de temperatuur van de hete bron kunnen we alle ENR's herstellen die in de verwarming van de opslag zijn geïnjecteerd, wat echt niet triviaal is!

Dit is een belangrijke overweging om snel te hebben voordat de nieuwe nucleaire sites beginnen!
Het is doorslaggevend voor de ontwikkeling van hernieuwbare energiebronnen, maar ook voor de winstgevendheid van kernenergie om veilig te zijn


Keerzijde, het is erg technisch, zeker saai om te lezen en bovendien schrijf ik slecht. Ik heb geen bac-brief gedaan dus het is aan jou om te zien, er is in ieder geval iets om meer dan één te verrassen met mijn visie op de energietransitie!

https://medium.com/@nonoceb/paradoxe-du-marché-de-lelectricité-europeen-b8c2eceb0dfb

Het artikel kan nog worden aangepast om onder meer een fysiek en economisch realistisch perspectief te hebben.
Desalniettemin geloof ik technisch dat het stabiel is en dat het niet fundamenteel zal bewegen.

Veel leesplezier!
Sebastien

[sicetaitsimple]

als ik het over kernenergie heb, is dat alleen omdat het in staat is een ultra-efficiënte batterij voor ENR's te maken. 
Sebastien

Mijn God!
Ik heb je artikel gelezen.
Afgezien van het feit dat het technisch onmogelijk is om een ​​turbine over zo'n temperatuurbereik te laten draaien, heb je zojuist het opslagvolume berekend dat nodig zou zijn om van een vermogen van 1000 MW (puur nucleair) naar een vermogen van 1600 MW (nucleair + opslag) te gaan? , deze 24/24? Welke opslag zou worden verwarmd met hernieuwbare elektriciteit, om vervolgens weer te worden omgezet in elektriciteit met een rendement van 30 tot 40%? Met welke duurzame stroom, wanneer geproduceerd?

Nou... ik denk dat je droomt, en je weet er niet veel vanaf. Teleurgesteld.

[SebastiaanL]

Hallo sicetaitsimple

Allereerst bedankt voor uw interesse, we gaan direct in op de meestal verdeeldheid zaaiende onderwerpen en het is technisch ingewikkeld.

Wat betreft wat er bereikt kan worden in stoom hete lente temperatuur heb ik gekozen voor een redelijk realistische waarde van 500°c, sommige stoomturbines voor kolencentrales werken op 550°c. In feite komt de beperking van de temperatuur in wezen voort uit het vermogen om het metaal dat door de turbine wordt gebruikt niet te oxideren en heeft het alleen betrekking op de hogedruktrap.
Voor de lagedruktrappen komt de beperking van de middelpuntvliedende kracht op de laatste expansiebladen met zeer lage druk. We gingen zelfs van een turbine van 3000 tpm naar 1500 tpm om aan deze limiet te voldoen, ondanks de hogere kosten om de AC-generator te vervaardigen, die zwaarder en duurder is dan de 3000rpm versie.

We hebben het hier zelfs over een waterstoomturbine van 610°c https://www.tlv.com/global/FR/steam-the ... steam.html

Wat betreft het volume van thermische opslag, ja, de berekening is gemaakt, de orde van grootte is tien GWh op korte termijn 24H-48H, er is geen verschil tussen een ENR-elektriciteitsinput of een elektriciteitsinput van nucleaire oorsprong. Dit maakt ook een enorme klemkracht van de kerncentrale mogelijk in situaties waarin hernieuwbare energie de vraag overtreft.
Uiteraard is het ontladen van de opslag niet 24 uur per dag, er zijn laadfasen en ontlaadfasen, maar het geniale is dat het technisch mogelijk is om alle opgeslagen elektriciteit terug te winnen door het rendement tijdens het ontladen te verhogen. de nucleaire thermische beter en dat compenseert de verliezen van de stoomcyclus van de voorraadafbouw... Je moet dit goed bekijken, ik weet dat het ingewikkeld is

[Obamot]

Hallo en welkom Sebastiaan,

Neem geen aanstoot aan de vernietigende reacties van bepaalde leden (hier bekend om en die vaak meetellen voor room), en bedankt dat je het spel van confrontatie van ideeën hebt aanvaard door je originele aanpak en het inventieve aspect ervan.

Als we het goed begrijpen en als we uw idee uitbreiden, waarom dan geen warmteopslagplaatsen plaatsen om bv. een nieuw soort afvalwaterzuiveringsinstallaties — d.w.z. pompstations voor energieoverdracht (in dit geval warmtepompen tijdens de daluren) — en grenzend aan de elektriciteitscentrales met extra speciale turbines, en zou het duidelijk mogelijk maken om hun capaciteit te verhogen (of zelfs te verdubbelen?) reageren op de belastingsfactor van het netwerk, en zo de productievloot van hernieuwbare energie verhogen... (proportioneel)

Voor berekeningen wordt het optimum gevonden! Wat maakt het uit! Maar het idee is heel goed, dankzij de nabijheid van een warmtebron begrijpen we meteen waarom... En waarom zouden we geothermie niet in hetzelfde perspectief plaatsen?

Men vraagt ​​zich zelfs af waarom het idee niet al geconcretiseerd zou zijn? Misschien vanwege de historische tegenstelling tussen nuke VS EnR...?

[SebastiaanL]

Ik heb zojuist een nauwkeurigere berekening gemaakt van het elektrisch rendement van WKO, het is 88.6%

Van verzadigde stoom 70bar 285.80°c 
Specifieke enthalpie van vloeibaar water 1267.48 kj/kg 
Specifieke enthalpie van stoom 2773.51 kj/kg 
Latente verdampingswarmte 1506.03kj 
Soortelijke warmte 5.0348kj/kg
stoom van 70 bar bij 500 °C heeft een enthalpie van 3411.4 kj/kg, dus we moeten 638 kj/kg optellen van een totaal van 3411 kj/kg = 18.7% oververhitte warmte.
Primair vermogen voor 1GW bij n=34% = 2.94GW
Primair vermogen voor 1.6GW bij n=44.2% = 3.62GW
Oververhittingsvermogen 3.62Gw x 18.7% = 0.677GW
Reactorvermogen 3.62Gw x 81.3% = 2.94GW
We hebben dus een algemeen rendement van thermische ontlading (exclusief dissipatieve verliezen van de HT-tank) naar elektriciteit van 600 MW/677 MW = 88.6%
Als dat zo is, zal het nog beter zijn, omdat er minder rekken zijn om te recyclen dankzij echt droge stoom aan het begin van de cyclus.

[SebastiaanL]

Als we de toename van het volume van oververhitte stoom bij 70 bar berekenen met PV = nRT, is dat een verhouding van 773K/558K of 38.5% meer werk beschikbaar bij de turbine, door 18.7% oververhitte energie te injecteren.
We weten ook dat het werkelijke rendement van de stoomturbine 34% is bij 285°C, maar het is moeilijk om het rendement precies in te schatten bij 500°C oververhit.

We kunnen de verhouding van Carnot-opbrengsten berekenen op de 2 hete temperatuurpunten:
1-323/558=42%
1-323/773=58%
Dat is een verhogingsratio van 38%, een waarde die overeenkomt met de toename van het stoomvolume in ideaal gas. Logica.
We kunnen het nieuwe rendement dan globaal schatten op 0.34 x 1.38 = 46.9% en de balans opnieuw opmaken:

Primair vermogen voor 1.6 GW elektrisch bij n=46.9% = 3.426 GW
Oververhittingsvermogen 3.426Gw x 18.7% = 0.64GW
Reactorvermogen 3.426Gw x 81.3% = 2.785GW

Dus als we eerder 640 MW in de thermische opslag hebben geïnjecteerd, winnen we 600 MW terug, d.w.z. een opslagefficiëntie van 93.75%, dat is pfff

[sicetaitsimple]

Van de turbine met variabele geometrie.....

Als ik het goed begrepen heb, wordt de turbine gebruikt:
- bij 70bar en 286°C voor 1000MW in ""nuclear only"-modus
- bij 70 bar en 500 °C voor 1600 MW in modus "nucleair + voorraadvermindering"
Welk scenario? Laten we zeggen 90% van de tijd alleen in nucleaire modus en 10% van de tijd voor de rest?

Wat er mis is, is dat de turbine en de rest van de water-stoomcyclus moeten worden gedimensioneerd voor de hoogste omstandigheden, namelijk 500 °C en 1600 MW.
Dus als je het stoom stuurt bij 70bar 286°C, zal de turbine volledig ongeschikt zijn en met een slecht rendement werken (vergeleken met de 34% cyclusefficiëntie die je noemt voor een turbine aangepast aan waarden van 70bar 286° VS). Dit alleen onder het thermodynamische aspect, het zou na verloop van tijd nog moeten werken.
Significante achteruitgang 90% van de tijd, gedurende 10% van de tijd zal het een beetje beter zijn.
Behalve het uitvinden van de 1600 MW turbine met variabele geometrie....

[Obamot]

Suggereerde ik niet bescheiden een speciale turbine?
Is het zo moeilijk om constructief/inventief/positief te argumenteren, techniek maken 'ten dienste van ideeën en doelstellingen' (voor zover hun eigen grenzen vanzelfsprekend zijn) en niet een beetje systematisch tegen hen?

[sicetaitsimple]

Suggereerde ik niet bescheiden een speciale turbine?

Bah, bescheiden, als je op een speciale turbine gaat, val je terug op de klassieke efficiëntie van een water-stoomcyclus bij redelijk gebruikelijke temperatuur/druk, zeg tussen 35 en 40% efficiëntie.
Maar zoals je een beetje hierboven terecht zei, de echte vraag is "Men vraagt ​​zich zelfs af waarom het idee niet al geconcretiseerd zou zijn? "
Het is een mysterie....

[Obamot]

Nou ja, energie opslaan door faseverschuiving, in de vorm van warmte, is klaar en het werkt!

U dwingt ons niet tot nog een syllogisme!
[als zij deed het niet "Dus het is goed DAT]:"
(blah-blah-blah)

Je beantwoordt de onderkant van mijn bericht niet, aangezien je GEEN moeite doet om CONSTRUCTIEF te zijn (ik stelde ook voor om het te koppelen aan geothermische energie* en het bestaat onder het CCF-concept => warmtekrachtkoppeling => produceerde tegelijkertijd warmte en elektriciteit. Pas als ze erover nagedacht hebben, moet het concept van warmtekrachtkoppeling dus worden uitgebreid / aangepast...
(ook al is het niet precies wat we tot dan toe dachten) Ik prijs de "inventieve inspanning" van Sébastien.


*) Wat weet jij? misschien hebben ontwerpers er in tijden van overvloed niet aan gedacht of voor een kwestie van kosten. Terwijl het vandaag nodig is om andere oplossingen te vinden in de beschikbare energiemix?