Nuclear VS combustibles fósiles VS Solar .... ¿Quién gana?

[Obamot]

Hola y muchas gracias por este intercambio y esta visión del futuro...
Comparto la idea de que la mejor eficiencia se logrará con la energía solar termodinámica, porque se puede almacenar directamente en forma de calor hasta por 5 días (lo que permite resolver el factor de carga). El 15% para la UE me parece bajo con lineas de corriente continua con pocas perdidas, ver lineas superconductoras. Así, un cinturón de centrales que se suceden una tras otra proporcionaría un suministro continuo que podría solucionar en parte el factor de carga que falta en las renovables.

La energía solar termodinámica aún nos reserva muchas sorpresas, a pesar de un viaje caótico de más de 50 años.
En concreto, se está preparando una nueva generación de centrales con torre y espejos orientables, con eficiencias termodinámicas cercanas al 50%, alcanzadas en torno a los 700/750°C asociadas a almacenamiento de calor durante unas 16/18 horas.
Pero será sobre todo producir energía de noche, en el marco de complejos integrados, como en los proyectos de Noor Ouarzazate en Marruecos, Emiratos Árabes Unidos,… ese puede ser el futuro de este tipo de proyectos.
El coste de producción finalmente también ha caído y ahora ha alcanzado el umbral de los 100 $/MWhe y debería caer aún más en futuros proyectos.

Mencionas la posibilidad de almacenamiento durante 5 días. Además de las cantidades de sales fundidas (o mejor partículas de sílice o alúmina para poder restaurar temperaturas de 700°C), si los chinos y otros desplegaran reactores nucleares usando Torio, estaría el problema del recurso de sales fundidas; pero sobre todo 5 dias no es suficiente para compensar episodios de falta de viento y sol en el periodo invernal de nuestro llamado clima templado.
Quizás esto sería suficiente para los países del sur de Europa, pero en el corazón de Europa son al menos 15 días completos: es ahora, desde principios de 2020, una cifra casi oficial mencionada en los informes TYNDP 2020 y 2022.
Esta limitación de poder producir electricidad de forma masiva durante los prolongados episodios invernales denominados por los anglosajones "fría", "dark doldrum" y por los alemanes "kalt dunkelflaute" ha sido hasta ahora totalmente descuidada por casi todos los promotores de la electricidad renovable en países templados.
Esto requerirá, para aclarar este tema poco conocido durante la próxima década, estudios complejos y extensos que combinen datos meteorológicos históricos y el funcionamiento de las redes eléctricas en raras circunstancias en las que las necesidades de electricidad en climas fríos impliquen el funcionamiento intensivo de bombas de calor durante más de 50 años. % de viviendas, proporciones muy elevadas de vehículos individuales electrificados, además de los niveles actuales de consumo eléctrico.

Una única solución: el almacenamiento subterráneo masivo de gas natural o metano sintético o incluso hidrógeno (para países con un potencial geológico muy importante para excavar nuevas cavidades salinas) puede garantizar al final del invierno tales cantidades de energía. El metano sintético conservará la incomparable ventaja de poder almacenar la producción de verano para el invierno gracias a su densidad volumétrica 4 veces superior al hidrógeno, lo que lo hará 5 veces menos costoso que el hidrógeno en este tipo de almacenamiento interestacional: € 5/MWh_th en comparación con 25 para el hidrógeno, según un informe Bomberg NEF de 2020.

Realmente aprecio su iluminación del campo de posibilidades que deja las cosas claras.

En verdad creo que tienes razón, pequé de optimismo (e idealismo...) es mi pecado esbirro. ( )
Como a menudo hablamos de ello, la solución obviamente estará en un mix energético centrado en la complementariedad, y contentos de que las reducciones de costes en el sector del hidrógeno lo hagan cada vez más atractivo.

[sicetaitsimple]

...
La energía solar termodinámica aún nos reserva muchas sorpresas, a pesar de un viaje caótico de más de 50 años.
En concreto, se está preparando una nueva generación de centrales con torre y espejos orientables, con eficiencias termodinámicas cercanas al 50%, alcanzadas en torno a los 700/750°C asociadas a almacenamiento de calor durante unas 16/18 horas. ..
Pero será sobre todo para producir energía de noche, en el marco de complejos integrados, como en los proyectos de Noor Ouarzazate en Marruecos, Emiratos Árabes Unidos,... cuál puede ser el futuro de este tipo de proyectos....

Creo que estamos de acuerdo en estimar que un desarrollo masivo de la energía solar (y la energía eólica en su caso) sólo puede contemplarse con el establecimiento de un almacenamiento diario, luego semanal, luego interestacional, de una forma u otra.

Para el diario, ya existen algunas formas en algunos países (STEP, agua caliente sanitaria). No será suficiente, pero en los países afectados, Francia por ejemplo, puede permitirnos esperar un tiempo.
Entonces, en los diarios y semanarios, el transporte eléctrico, y en particular los vehículos eléctricos compatibles "vehicle to home" y "vehicle to grid", deberían permitir pasar a una nueva etapa. También podría bajar el costo de las baterías, para usos estacionarios.
Por último, se mantiene el inter-temporada. Problema real... Deja un poco de tiempo para pensarlo... La energía nuclear quizás sea una solución más económica que varias conversiones electroquímicas, luego almacenamiento y luego conversión en electricidad, especialmente en países que en nuestras latitudes no producen prácticamente nada. por energía solar en invierno.

[sicetaitsimple]

La energía solar termodinámica aún nos reserva muchas sorpresas, a pesar de un viaje caótico de más de 50 años.

Aclaración relativa a la termodinámica solar. "Caótico" es de hecho la palabra correcta, puede parecer una molestia, pero en realidad es muy complejo. Los resultados que había visto de los últimos proyectos en los EE. UU. fueron muy decepcionantes.
Sobre todo porque su única ventaja técnica (en comparación con el PV que sin él lo aplasta por completo ahora en términos de costo) es poder almacenar un poco para la noche, mediante el establecimiento de un almacenamiento y, por supuesto, una duplicación o triplicación. de la superficie del colector y del receptor, solo podemos almacenar los excedentes que generamos durante el día para utilizarlos durante la noche... Los 100€/MWh con un consecuente almacenamiento, lo dudo.

En definitiva, en mi opinión, hay poco futuro, salvo quizás en las escasas zonas donde la DNI (Irradiación Normal Directa) es óptima durante todo el año, y de nuevo....

[NCSH]

La energía solar termodinámica aún nos reserva muchas sorpresas, a pesar de un viaje caótico de más de 50 años.

Aclaración relativa a la termodinámica solar. "Caótico" es de hecho la palabra correcta, puede parecer una molestia, pero en realidad es muy complejo. Los resultados que había visto de los últimos proyectos en los EE. UU. fueron muy decepcionantes.
Sobre todo porque su única ventaja técnica (en comparación con el PV que sin él lo aplasta por completo ahora en términos de costo) es poder almacenar un poco para la noche, mediante el establecimiento de un almacenamiento y, por supuesto, una duplicación o triplicación. de la superficie del colector y del receptor, solo podemos almacenar los excedentes que generamos durante el día para utilizarlos durante la noche... Los 100€/MWh con un consecuente almacenamiento, lo dudo.

En definitiva, en mi opinión, hay poco futuro, salvo quizás en las escasas zonas donde la DNI (Irradiación Normal Directa) es óptima durante todo el año, y de nuevo....

Para obtener una imagen más clara de la evolución de los costos durante la última década, IRENA ha publicado un informe detallado que compara todos los tipos de generación de electricidad renovable.
Sin embargo, pesa 44 MBytes y fue rechazado.
Entonces, para encontrar en Internet, en el sitio web de IRENA: "Coste de generación de energía 2021".

Ver gráficos en las páginas 32 y 126, 133 para energía solar termodinámica. ¡Para degustar sin moderación!

Latitud máxima de implantación: alrededor de 40°, incluido el sur de Europa si se acepta perder durante los meses de invierno. Esta pérdida es menos fuerte para las centrales con torres y espejos ajustables.

[sicetaitsimple]

Ver gráficos en las páginas 32 y 126, 133 para energía solar termodinámica. ¡Para degustar sin moderación!
Latitud máxima de implantación: alrededor de 40°, incluido el sur de Europa si se acepta perder durante los meses de invierno. Esta pérdida es menos fuerte para las centrales con torres y espejos ajustables.

Así que básicamente no en Europa, excepto en el extremo sur de España. El sur de Italia es generalmente soleado, pero debido a los mares que lo rodean no se beneficia de un DNI promedio correcto para CSP. Tan pronto como hay un poco de niebla o nube, el rendimiento cae.
Además, que yo sepa (puede que me equivoque, corríjame con la fuente), no hay una instalación de CSP significativa en Italia, que, sin embargo, ha sido bastante generosa en términos de subsidios solares.

[Obamot]

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La energía solar termodinámica aún nos reserva muchas sorpresas, a pesar de un viaje caótico de más de 50 años.
En concreto, se está preparando una nueva generación de centrales con torre y espejos orientables, con eficiencias termodinámicas cercanas al 50%, alcanzadas en torno a los 700/750°C asociadas a almacenamiento de calor durante unas 16/18 horas. ..
Pero será sobre todo para producir energía de noche, en el marco de complejos integrados, como en los proyectos de Noor Ouarzazate en Marruecos, Emiratos Árabes Unidos,... cuál puede ser el futuro de este tipo de proyectos....

Creo que estamos de acuerdo en estimar que un desarrollo masivo de la energía solar (y la energía eólica en su caso) sólo puede contemplarse con el establecimiento de un almacenamiento diario, luego semanal, luego interestacional, de una forma u otra.

Para el diario, ya existen algunas formas en algunos países (STEP, agua caliente sanitaria). No será suficiente, pero en los países afectados, Francia por ejemplo, puede permitirnos esperar un tiempo.
Entonces, en los diarios y semanarios, el transporte eléctrico, y en particular los vehículos eléctricos compatibles "vehicle to home" y "vehicle to grid", deberían permitir pasar a una nueva etapa. También podría bajar el costo de las baterías, para usos estacionarios.
Por último, se mantiene el inter-temporada. Problema real... Deja un poco de tiempo para pensarlo... La energía nuclear quizás sea una solución más económica que varias conversiones electroquímicas, luego almacenamiento y luego conversión en electricidad, especialmente en países que en nuestras latitudes no producen prácticamente nada. por energía solar en invierno.

Entonces ahí no, el mayor "recurso" está en el no consumo de energía, está sobre todo en la edificación, la pasivación de los edificios y la geotermia (para edificios en los que esto no es posible y hay que calentarlos.. .) esto representa >90% del stock de viviendas a convertir, aquí es donde valdría la pena un esfuerzo masivo. La geotermia aumentada también está disponible como un modo para abordar el factor de carga durante los picos. Y en términos de “seguridad de suministro” nadie puede discutir que no cumple con esta condición. El problema es que la energía nuclear ha desviado parcialmente las inversiones que era más inteligente invertir en energía geotérmica en parte.
Porque “calentar con electricidad” es una herejía. Es posible que algún día podamos calentar con hidrógeno (¿NCSH podría decirnos?), ¡pero lo mejor sería no necesitar calentar en absoluto...!

[Obamot]

*Error: "nadie puede discutir que cumple esta condición completamente"

Para la energía solar termodinámica, se requiere redundancia, lo pone como una desventaja, pero la bomba nuclear en sí es redundante, por lo que no es un criterio, además, para la "seguridad del suministro" frente a problemas geopolíticos, la redundancia debe ser esencial: la diferencia. aquí es que los depósitos son "gratis" y no pueden ser confiscados mediante chantaje, además, las áreas con la luz solar más fuerte, por supuesto, han sido debidamente identificadas, y cada una de estas centrales eléctricas debe combinarse con perforaciones profundas para explotar la energía geotérmica cuando sea necesario, por lo que el “amortiguador” térmico sería el doble con el sodio* — todavía habría que ver cuánto durarían los amortiguadores, pero en principio la energía geotérmica es bastante inagotable, si no se bombea constantemente y el depósito puede recuperar su temperatura de funcionamiento después de una carga pesada — (y el excedente se convertiría en hidrógeno...). ¿Podrían estas perforaciones anular por completo este aspecto caótico? Me pregunto por qué no se ha destacado en otro lugar... El costo de tal perforación no es nada caro, durante un período operativo contado en decenas de años, medio siglo o más.

*(sodio fundido u otros procesos proporcionados por NCSH)

[Janic]

y ¡BOOMMM!

[NCSH]

y ¡BOOMMM!

Y si ! ¡BOOOMM!

El hidrógeno es demasiado peligroso para ser trivializado en la vida cotidiana como lo han sido los hidrocarburos gaseosos y líquidos: los umbrales explosivos son de 15 a 20 veces más bajos en comparación con el metano, en rangos mucho más bajos, especialmente en espacios reducidos.
Por lo tanto, debe reservarse para unos pocos miles de sitios industriales (para Europa), que deben respetar estándares drásticos.

¿Debemos recordar también que el sodio no se mezcla bien con el agua?

¡No es genial para despertarse un domingo por la mañana!
Leer un buen informe te hace más sereno. Pruebe el informe IRENA en su lugar.

[sicetaitsimple]

*
Para solar termodinámica se requiere redundancia, eso lo pones como desventaja,...

¿Dónde mencioné la redundancia?
Dije que si querías producir día y noche con termodinámica solar, obviamente necesitabas un almacenamiento de calor sustancial pero también, para la misma energía generada, un campo solar y un receptor al menos duplicado en tamaño, para poder producir durante el día. el calor que es necesario para la producción del día pero también para producir y almacenar el calor necesario para producir la noche.

En cuanto a la energía solar termodinámica que produciría solo el día, circularía, no hay nada que ver, la fotovoltaica lo hace muy bien y de manera muy simple por un costo al menos 3 veces menor.