Critique du marché electrique actuel, incoherence et prospective pour les ENR

[Remundo]

les molécules de vapeur sont un gaz, pas loin du comportement d'un gaz parfait.

il y a 2 expressions possibles de l'entropie dans ce cas selon que l'on travaille en variables pression/volume ou température volume.

Une expression simplifiée pour n moles est par ex :
S(T,V)=n Cv ln(T) + n R ln(V) + S0

où Cv est la capacité thermique molaire à volume constant, et R la constante des gaz parfaits.
S0 est une constante qui importe peu.

L'entropie progresse comme le logarithme népérien de la température (en °K)

[SebastienL]

Alors que le premier principe est un principe de conservation de l’énergie, le second principe est un principe d’évolution. Il stipule que toute transformation réelle s’effectue avec augmentation du désordre global (système + milieu extérieur) ; le désordre étant mesuré par l’entropie. On dit encore qu’il y a création d’entropie.

L’expression moderne du second principe formalise cette création d’entropie :

ΔS(global) = ΔS(créée) = ΔS(système) + ΔS(extérieur) > 0

Dans le cas de la transformation idéale réversible, il n’y a pas de création d’entropie :

ΔS(créée) = ΔS(système) + ΔS(extérieur) = 0.


Du coup quand je fait une surchauffe, je creer de l'entropie à l'exterieur?
Je comprends pas du tout pourquoi la surchauffe n'est pas reversible, je surchauffe à pression egale, j'augmente le volume donc je peux actionner un piston (NRJ), si je veux retourner à l'etat initial, je repousse le piston avec la même NRJ, je rends l'energie de surchauffe, Non?

[Remundo]

le bilan d'entropie est un exercice délicat, et qui ne sert pas à grand chose.

en général il y a toujours de l'entropie de création interne. Il faut scrupulusement définir les systèmes, leurs limites, etc...

[sicetaitsimple]

J'admets un peu seulement, j'attendrai d'avoir un avis de specialiste capable de calculer le rendement max à 500°c 78bar (epr), technologiquement possible.
Quand on fait le cycle rankine 220bar à 620°c, le calculateur donne 44.5% les allemands font 47.5%, la route n'est pas si claire.

Independamment des valeurs que tu cites, que je ne vais pas discuter, la "route pas claire" tient au fait que toutes les centrales thermiques vapeur modernes utilisent un cycle à resurchauffe , c'est à dire que la vapeur HP est surchauffée, puis se détend et se refroidit dans le corps HP, puis retourne à la chaudière se faire "resurchauffer" généralement à une température proche de celle d'origine, voire légèrement supérieure, avant de retourner vers le corps MP de la turbine, puis les corps BP.
Je ne pense pas que ton calculateur prenne ça en compte, d'où la différence.

[Remundo]

et surtout ça ne change pas le fond du problème, que l'on soit à 30-40 ou 50% de rendement sur la turbine, dégrader l'électricité par effet Joule pour du stockage thermique qui repasse dans une machine de rendement <50% est une mauvaise idée.

[sicetaitsimple]

et surtout ça ne change pas le fond du problème, que l'on soit à 30-40 ou 50% de rendement sur la turbine, dégrader l'électricité par effet Joule pour du stockage thermique qui repasse dans une machine de rendement <50% est une mauvaise idée.

Certes, mais ça je l'ai dit dès le deuxième message de ce fil*, je ne vais pas me répéter!

*extrait:Lequel stockage serait chauffé à l'électrique renouvelable, pour être ensuite reconverti en électricité avec un rendement de 30 à 40%?

[SebastienL]

L'entropie est importante car on ne peut pas "ressurchauffer" à l'infini, il faut pouvoir condenser la vapeur pour la liquifier (donc de la pression non turbinée), la pomper et la rechauffer à nouveau. Le calculteur de rankine le plus classique, nous placera cette vapeur d'entropie élevée, de faible pression et incondensable, en perte finale condenseur.
On le voit d'ailleurs tres bien, si on fait un rankine hirn 500°c à 70bar:0.1bar puis à 140bar:0.1bar, on gagne 2% minimum.

Fondamentalement l'entropie augmente à la surchauffe car il est physiquement impossible de chauffer une molecule d'eau, à pression constante, sans effectuer une detente "perdue" qui degrade l'energie de liaison "vapeur saturée" et bascule cette energie pour l'equilibre PV d'un gaz parfait

Mon erreur de strategie est donc de vouloir injecter l'energie du stockage thermique via une surchauffe simple, entropiquement inneficace!
l'optimale serait d'utiliser le stockage HT pour creer de la vapeur supercritique à tres haute pression 1000Bar, 1000°c, donc avec une entropie faible au depart, pour faire une detente quasi-isentropique "speciale" avec des ailettes fixes uniquement et d'utiliser le travail correspondant à ces depressions dynamiques successives jusqu'a 70bars 500°c, pour aspirer de l'eau liquide (1236.6kj/kg) et de la vapeur (2711kj/kg) déjà chauffée à 285°c, ce qui reduirait la part de chaleur en provenance du stockage HT. Le debit d'eau liquide est alors ajusté pour que la vapeur sorte de la detente à 500°c 70bar.
Toute l'eau injectée par aspiration, correspond à un apport energetique de notre pompe à chaleur utilisant le travail de detente de 1000bar => 70bar 500°c.
COP Carnot = Tc + 273 / (Tc - Tf). entre 500°c et 285°c = 773/215=3.69
Le travail de detente de 1000Bar 1000°c à 70Bar 500°c = (4373.0kj/kg - 3411KJ/kg) / 4373.0kj/kg = 0.22
L'apport de surchauffe, necessaire, de la vapeur à 285°c à 500°c est toujours le même 638KJ/kg pour gagner les 3% de rendement au niveau de la centrale.
Dans ces 638KJ/kg qu'on veut fournir à 500°c, 22% ont été de l'energie utile à capter 81.1% de l'energie à 285°c vers 500°c et il reste les 78% d'energie non utile de la detente soit un total de 181.1%. On peut alors deduire que la veritable part energetique du stockage HT est 100/181=55% soit 379.5MW au lieu de 690MW.

La centrale aurait produit normalement 3GW x 0.37 = 1.11GW
Rendement du stockage HT 1476MW-1110MW/379.5MW=96.44%

Ahah le reve continu! C'etait ma derniere idée pour cette usine à gaz, tenez bon!

[SebastienL]

Pardon j'ai oublié qu'il yavait un peu moins de puissance primaire

Puis­sance du reac­teur 3.69GW x 81.3% = 3GW (fixé par le reacteur nucleaire)
Puis­sance de sur­chauffe 3.69GWGW x 18.7% x 55%= 0.3795GW (flux de chaleur depuis le stockage HT)
Puis­sance utile à 3.3795GW x 40% = 1.351GW
La centrale aurait produit normalement 3GW x 0.37 = 1.11GW
Rendement du stockage HT 1351MW-1110MW/379.5MW=63.7% snif le reve est dejà parti

[SebastienL]

Re editition, ignorer le message precedent!

Puis­sance du reac­teur 3.3439GW x (1-(0.187x0.55)) = 3GW (fixé par le reacteur nucleaire)
Puis­sance de sur­chauffe 3.3439GW x 18.7% x 55%= 0.3439GW (flux de chaleur depuis le stockage HT)
Puis­sance utile à 3.3439GW x 40% = 1.3375GW
La centrale aurait produit normalement 3GW x 0.37 = 1.11GW
Rendement du stockage HT 1375MW-1110MW/343.9MW=77% snif le reve est dejà parti

La vitesse de decharge maxi du stockage HT devient pas terrible, 344MW seulement!
Parcontre le stockage permet un effacement redoutable sur le reseau, avec 16resistances bien disposées la precision d'effacement peut etre de 15KW sur une capacité d'effacement d'1GW

[Obamot]

Honnêtement, ressortir des formules dont des éléments sont contestés, fait-il avancer le débat?

Ne pourrais-tu pas te concentrer sur des éléments qui font consensus plutôt (si tant est qu'il y en ait et que ça devienne plus clair)

Et ce pour se concentrer plus simplement sur le processus simplifié, tel que tu le vois...
Et voir si d'autres pistes sont possibles ?
Les points d'achoppement pouvant être admis / réglés "à part, à la loyale"

Parce que s'il y a des impossibilités, il ne faudrait pas se priver de partir sur d'autres hypothèses?