Padroneggiare l'energia solare, l'energia solare termica, come agire?
Bernard REYNIER, Ingegnere Fisico del Politecnico Nazionale di Grenoble.
Parole chiave: solare, sole, energia, calore, le debolezze, l'ottimizzazione, lo sviluppo, la conservazione, risparmio.
In generale, il processo è il seguente: il sole riscalda un fluido, che calorie veicolo facenti habitat o locali industriali. Il ciclo termodinamico può essere invertito e produrre freddo, il sole è così utilizzata per raffreddare i locali.
Introduzione
L'energia è al centro della nostra vita quotidiana; l'aumento esponenziale dei prezzi dei combustibili fossili e delle energie derivate, la promulgazione della futura legge sull'energia avranno un impatto significativo sui nostri modelli di consumo energetico.
Tutti gli analisti sono categorici, nonostante il potenziale significativo delle sue zone soleggiate e delle sue capacità industriali, la Francia è in ritardo nello sviluppo del solare termico e nell'efficacia della sua politica di gestione energetica.
Il dibattito non è più quello di opporre le cosiddette energie rinnovabili alle energie di massa fornite da combustibili nucleari o fossili. Tutti hanno capito che avremo bisogno ancora per qualche decennio di queste necessarie produzioni anche solo per mantenere l'equilibrio delle reti elettriche nelle giornate senza vento e senza sole ...
In effetti, le nostre civiltà non hanno altre alternative credibili all'orizzonte della fine del secolo, che rappresenta da tre a quattro generazioni di ricercatori che sapranno scoprire nuove fonti di energia, ne siamo certi. Nel frattempo dobbiamo reagire.
Il ritardo Francese
Il paese deve impegnarsi nell'attuazione di un approccio attivo allo sviluppo di un mix energetico pragmatico grazie al suo realismo economico… L'ENERGIA SOLARE TERMICA ha vantaggi significativi; dobbiamo e possiamo addomesticarlo.
Sarà un lavoro a lungo termine, un progetto della durata di diversi anni nell'attuale contesto energetico di tensione. Dobbiamo ancora impegnarci e darci i mezzi per realizzare le nostre ambizioni.
Il tema del solare termico merita di essere chiarito, con la pedagogia. Per il cittadino “medio” il solare termico è troppo spesso associato da un lato alla produzione di elettricità in condizioni tecniche complesse e dall'altro all'idea di costi sempre elevati.
Per il grande pubblico, molti eletti, l'associazione - SOLEIL - ACQUA CALDA - RISCALDAMENTO ACQUA SANITARIA - RISCALDAMENTO PARZIALE DEI LOCALI - ARIA CONDIZIONATA - non è immediata. Basta leggere gli articoli di stampa nel quadro del dibattito sull'energia per misurare l'importanza del deficit di comunicazione - comprensione nei media ...
Pochi scritti menzionano la fonte energetica media collegata a un habitat di 100 m². Si parla di m² di sensori, di costi, ma quasi mai di potenziale energetico in unità legali leggibili e comprensibili dal maggior numero di persone.
Potenziale solare in Francia
Per una singola abitazione di 100 mq, dotata di 16 mq (8 m per 2) di collettori piani, il deposito medio annuo ammonta a circa 8800 KWh per il riscaldamento parziale dell'acqua sanitaria, dell'acqua consumata dal elettrodomestici, lavastoviglie, lavatrice e riscaldamento parziale dell'habitat.
Per un edificio comunale, albergo o casa di riposo, il potenziale medio annuo è proporzionale alla superficie dei sensori, che in questo tipo di struttura può essere molto ampia.
Infine, le industrie che utilizzano fluidi caldi (tutte le industrie agroalimentari, cartarie, ecc.) Sono molto interessate da questa energia; con grandi superfici del tetto, potenziali di 50 - 000 kWh sono comuni ...
A questi depositi si aggiungerà, appena possibile, il beneficio della climatizzazione solare, altrettanto importante ...
Questa riflessione spiega le condizioni per sviluppare l'uso dell'ENERGIA SOLARE TERMICA e le sue conseguenze in:
- riduzione del consumo energetico tradizionale e delle emissioni di gas serra,
- la riduzione della spesa finanziaria delle comunità e dei cittadini,
- lo sviluppo dell'occupazione nelle professioni nobili, portando benefici sociali,
- l'attuazione di una pedagogia attiva con i cittadini che necessitano di essere guidati nel controllo dell'energia,
- l'influenza della Francia, che darebbe un contributo efficace ed esemplare ai paesi meno ricchi.
Per anni il mercato e le offerte degli impianti solari termici sono stati come uova e galline. Il mercato attende le offerte che attendono il mercato… Nel mercato delle nuove costruzioni è probabile che 60 padiglioni utilizzino impianti solari termici. Oltre a questo flusso, ci sono condomini, strutture ricettive terziarie (alberghi, case di riposo, ecc.) E alcuni edifici industriali.
Per quanto riguarda il settore della ristrutturazione della casa e la sostituzione di dispositivi e metodi di riscaldamento obsoleti (scaldabagni elettrici, impianti di riscaldamento o condizionamento, ecc.) Il loro volume annuale è da quattro a otto volte maggiore ... ha venduto un milione e mezzo di scaldacqua elettrici nel 2004 rispetto a diecimila scaldacqua solari ...
Il potenziale è comunemente valutato a 250 installazioni annuali, rispetto alle 000 vendite nel 10 ... L'intervallo inferiore del deposito medio annuo di energia è 000 GWh
Ostacoli allo sviluppo dell'energia solare termica in Francia
Come vendere prodotti che non si conoscono? La comunicazione mediatica, ridotta al minimo, è troppo difficile da leggere per il grande pubblico. I consumatori, abituati a “vedere e toccare”, non conoscono i dispositivi che non vengono presentati dai grandi negozi di bricolage. La distribuzione è affidata a poche migliaia di artigiani etichettati "ADEME" i cui prodotti solari termici sono raramente preponderanti nel loro reddito. Mentre si installa uno scaldabagno elettrico, un radiatore, un caminetto o anche apparecchiature più complesse, è quasi impossibile acquisire apparecchiature solari termiche in kit, vietando così la loro autoinstallazione!
Nei comuni, nel settore industriale, durante i bandi di gara per la costruzione di alberghi, case di riposo, poche aziende propongono impianti abbinati al solare termico. Quando esistono le quotazioni, per quanto riguarda le tecnologie sviluppate, i prezzi sono alti (o addirittura eccessivi). Perché, dato un servizio comparabile, le apparecchiature solari sono da tre a sei volte più costose dei dispositivi convenzionali? L'analisi del valore non spiega la differenza di prezzo tra uno scaldacqua elettrico e un bollitore solare termico, in definitiva poco innovativo ...
Il dispositivo è soggetto a sgravi fiscali e il pagamento dei premi (Consiglio regionale, ecc). Questo sostanzioso aiuto “acquisto + installazione” ostacola l'emulazione e la concorrenza, e limita le offerte dei nuovi produttori che spesso si scoraggiano di fronte ai vincoli di ottenere etichette ad hoc. Inoltre, le deboli dinamiche di mercato non incoraggiano i produttori a partecipare a questa attività.
Dobbiamo davvero continuare con la politica di pagamento dei premi? O incoraggiare la produzione di materiali a prezzi realistici "aprendo" il mercato a nuovi operatori?
Gli attori industriali ed energetici devono ora sviluppare azioni industriali e commerciali combinati, invertire questo ciclo inibitorio e sclerosante offrendo "prezzi di mercato".
I passi da fare
Primo: comunicare in modo diverso e ridurre i costi.
La comunicazione dei media deve essere migliorato, implementando e eventi televisivi nella stampa regionale.
Dovremmo imporre standard così drastici ai fornitori? Liberiamo rapidamente il mercato. Essendo l'energia solare gratuita, il CSTB non dovrebbe legiferare ma valutare solo l'efficienza degli impianti senza altre forme di valutazione. Questo per illuminare l'acquirente stimolando positivamente la concorrenza.
Il prezzo di vendita dell'attrezzatura dovrebbe essere compreso tra 700 Euro e 2000 Euro (oggi il range inferiore è superiore a 1200 Euro). I costi di installazione meritano di essere fatturati al ritmo di una manodopera BTS?
In secondo luogo, sviluppare e industrializzare innovazioni.
La posta in gioco richiede di ridurre il tempo di ritorno sull'investimento a 6-8 anni il prima possibile rispetto alle energie convenzionali. Questa sfida realistica sarà risolta da innovazioni che riducono i costi di produzione e quindi dalla crescita della domanda che seguirà.
I servizi di ricerca dei marketer dell'energia possono cambiare l'età delle tecnologie obsolete utilizzate. Nuovi materiali come il cambiamento di fase, l'elettronica di regolazione, possono essere infusi con grande interesse nelle tecnologie delle apparecchiature solari. La FRANCIA deve intraprendere una ricerca appropriata in questo campo.
Il settore del solare termico europeo rappresenta oggi meno di 10 posti di lavoro, di cui appena il 000-2% riguarda la FRANCIA. La ricerca, la produzione, l'installazione e la manutenzione di questi dispositivi rappresentano una fonte di migliaia di posti di lavoro ad alto valore aggiunto, attraenti per i nostri giovani. Viene spesso menzionato il potenziale di un milione di posti di lavoro in Europa.
D'altra parte, ovviamente, non possiamo abbandonare la produzione di materiali. Dobbiamo aiutare i creatori di produzioni innovative. Nelle regioni in cui le industrie della metallurgia, della plastica, dell'elettronica e della micromeccanica stanno scomparendo, le competenze potrebbero essere riciclate in questi modi.
Infine, la climatizzazione solare deve essere rapidamente oggetto di ricerca per usi in locali del terziario, in particolare locali di alloggio e altre case di riposo (che, a seguito dell'ondata di caldo del 2003, potrebbero essere oggetto di azioni di prova. ), eccetera. Le autorità locali sono i primi clienti interessati a questi mezzi di comodità che si sono resi necessari in gran parte del loro patrimonio immobiliare.
Questa vecchia tecnologia, industrialmente trascurata (che non conosceva i frigoriferi a gas quando campeggiava dove con il “caldo si fa freddo”?), Presenta tuttavia delle vere sfide. Le estati torride a venire, ampiamente previste dagli esperti, daranno impulso all'installazione di condizionatori d'aria con spiacevoli conseguenze sui consumi energetici estivi, mentre le condizioni di esercizio delle centrali saranno tutt'altro che ottimali.
L'aria condizionata solare aiuterà a risolvere queste difficoltà. (A seguito dell'ondata di caldo del 2003, l'esplosione delle vendite di condizionatori con scarso rendimento deve essere contenuta senza generare difficoltà future sia nella produzione - distribuzione di energia elettrica nel periodo estivo che nell'innalzamento delle temperature del atmosfera e l'aggravarsi degli effetti serra legati ai vari effluenti, ecc.)
Allenati nella gestione dell'energia
L'attuazione della politica di controllo energetico e lo sviluppo dell'utilizzo delle energie rinnovabili richiede al tempo stesso l'avvio di una politica di formazione intensiva al fine di supportare il corpo dei dipendenti che interverrà su questa lunga filiera. prezioso. La transizione culturale avverrà in diversi anni durante i quali sarà necessario sostenere questo profondo cambiamento. L'elenco delle aree interessate da questo punto di svolta culturale proposto di seguito a fini educativi non può essere esaustivo.
particolare comprendono:
- Attività di installazione di impianti solari termici a servizio di tutti gli edifici (compresi quelli industriali),
- Architetti che devono acquisire nuove conoscenze in materia di scambio termico, irraggiamento solare, ecc ...
- Uffici di progettazione responsabili degli studi termici nella costruzione e ristrutturazione di edifici,
- Tutte le attività edilizie che utilizzeranno nuovi materiali (es. Mattoni "Monomur"), pavimenti solari, nuove coperture di tetti che incorporano collettori solari termici o fotovoltaici,
- Studi di ingegneria, esperti in studi energetici di processi industriali (necessariamente complessi e variegati),
- Le attività di installazione, regolazione, manutenzione di impianti solari fotovoltaici, in particolare i dispositivi di protezione per gli accoppiamenti alle reti di distribuzione elettrica,
- Il settore dell'ingegneria elettrica di potenza per generatori di turbine eoliche o piccole centrali idrauliche, accoppiamento elettrico degli impianti di produzione di elettricità alle reti di distribuzione EDF,
- Lavori nel settore dei trasporti: nuovi motori, regolamenti elettronici, ecc.
Il potenziale dei corsi e dei siti di formazione, dei formatori competenti in questi campi relativamente nuovi in cui la domanda sarà in forte crescita, oggi non è sufficiente per soddisfare le esigenze del 2008-2010.
Allo stesso tempo, i significativi pensionamenti dei “baby boomer” amplificheranno la carenza di competenze.
La termodinamica, le leggi dello scambio termico e della circolazione dei fluidi sono relativamente complesse da acquisire. Richiedono una forte riqualificazione quando queste abilità sono poco utilizzate. Oggi, questa conoscenza è poco distribuita e padroneggiata tra i professionisti dell'edilizia o dell'industria.
Allo stesso modo, i campi dell'elettronica di potenza, i calcoli meccanici necessari per la fabbricazione - manutenzione di generatori idraulici o eolici, sono complessi e poco utilizzati nei corsi di formazione generale.
Lo stesso vale per i concetti di funzionamento di apparecchiature come le pompe di calore, il cui utilizzo aumenterà in modo esponenziale grazie alla climatizzazione e al riscaldamento reversibili.
L'attività solare
Senza uno sforzo considerevole per formare artigiani, il passaggio da un tasso annuo di installazione di 10 scaldacqua solari nel 000 a un volume di 2004 entro il 200, vale a dire un fattore di crescita di 000, non può essere realistico. Tanto più che il successo della sfida sarà legato alla professionalità degli artigiani installatori fortemente condizionati dai pensionamenti dei “baby boomer”.
L'aumento delle esigenze di manutenzione degli impianti geotermici o delle pompe di calore richiederà la formazione di nuove promozioni di professionisti, in particolare nel settore della manutenzione.
La necessità di appaltatori aumenterà. Sono loro che da un lato garantiscono la conformità delle costruzioni alle regole e dall'altro facilitano la migrazione di nuovi concetti all'interno dell'industria artigianale. Essendo questi mestieri all'origine della qualità degli edifici, una delle chiavi di volta del successo degli obiettivi fissati dalla legge.
Gli uffici di progettazione saranno particolarmente richiesti dai produttori che dovranno realizzare risparmi significativi e che faranno ricorso a competenze specialistiche in processi industriali complessi.
L'accoppiamento degli impianti di produzione di energia elettrica (turbine eoliche, fotovoltaico, piccolo idro) alle reti di distribuzione elettrica è complesso e, in generale, le tecniche sono poco note agli elettricisti. D'altra parte, la manutenzione dei generatori (turbine eoliche, idrauliche, ecc.) Richiederà nuove conoscenze quantitative e qualitative.
Nel campo della meccanica (sviluppo motori), dell'ingegneria elettrica di potenza, dell'elettronica, le esigenze aumenteranno.
Tra pochi anni la domanda crescerà di 10 volte
La curva dell'età tra i dipendenti nell'istruzione tecnica aggiunge un'ulteriore difficoltà alla sfida ...
Bernard REYNIER
Leggi un altro post di Mr Reynier sullo stoccaggio di energia
Le reazioni dei lettori
Buongiorno,
Buona analisi, ma dal nostro punto di vista, viziata da una contraddizione, peraltro parziale, perché l'articolo è più generale di così. Riteniamo che questa contraddizione non corrisponda necessariamente alle opinioni dell'autore, ma che l'autore l'abbia formulata con l'obiettivo, consapevole o meno, di non turbare nessuno. È una lunga strada che non finisce mai fino a quando non si ottengono le idee chiare su un argomento e poi si parla. Chiediamo all'autore di non prendere negativamente quanto segue.
Proponiamo quindi di sollevare questa contraddizione e aggiungere così una pietra al dibattito.
La contraddizione: se è vero (e l'autore lo ha messo molto appropriatamente in corsivo) che l'esplosione di (quelli inutili che fanno le) norme sulla materia e stanziano i sussidi sulla base di dette norme, pesa sullo sviluppo di tutte le applicazioni nel campo del solare termico, diventa quindi contraddittorio chiedere un'innovazione industriale che vada ancora oltre nella direzione di questa standardizzazione offrendo prodotti "black box" che saranno tanto più fuori dalla portata dell'artigiano di base e dovrà essere ancora più… soggetto a standard.
C'è in questa storia di alta tecnologia e standardizzazione un obiettivo nascosto di monopolizzazione del mercato che mira a trasformare gli installatori di base in equivalenti di venditori di televisori. Ma allora semplicemente, come dice il poeta, un fenomeno di "velocità acquisita" o "pensiero unico", nel senso che si pensa allo sviluppo tecnico in questo modo, cioè "sviluppo tecnico" = "sviluppo del prodotto".
Un tale "sviluppo" andrà infine a vantaggio delle stesse grandi strutture industriali che per il momento installano caldaie a gasolio che l'artigiano di base è precisamente incapace per molti già, e per il 99%, di produrre. Tuttavia, se vogliamo interessare l'artigiano di base, dobbiamo offrirgli qualcosa su cui ha potere e conoscenza concreta, e che renda più “robusta” la sua attività nel suo campo di fronte al mercato globalizzato. Vale a dire, ad esempio contro le discariche che ci saranno con prodotti fabbricati da schiavi in Cina proprio per uccidere il mercato decentralizzato degli indipendenti di base.
Se la diagnosi è quindi questa, non dobbiamo offrire nuovi prodotti che, anche se migliori, non faranno più di quelli esistenti che stanno già andando bene, senza che nessuno li voglia.
Devi fornire la conoscenza tecnica in quanto tale. Questa conoscenza tecnica deve essere basata su un prodotto "aperto" nel senso di tecnologia libera, come Linux è aperto. Deve portare ad impianti solari termici di tipo "meccanico" (è qui che siamo decisamente contrari alle opinioni prevalenti in materia), in modo che l'artigiano di base possa intervenire su di essi ad ogni individuo. fasi della loro installazione, modificarli per risolvere particolari problemi di installazione (che si presentano sempre nelle ristrutturazioni, oppure la ristrutturazione riguarda il 99% del patrimonio costruito) o dimensionarli, smontarli per ripararli / modificarli, rimontarli eccetera. ciò che i prodotti “kit” o “scatola nera” high-tech e compatti sul mercato non consentono.
Inoltre, un "impianto meccanico", il cui "valore" risiede in gran parte nel lavoro stesso di costruzione / montaggio, difficilmente può essere rubato perché non può essere portato fuori da una stanza. Ciò rende quindi tali impianti solari termici "socialmente più sicuri", a differenza degli impianti fotovoltaici o degli impianti "high tech" (ad esempio i kit del vuoto), soggetti a continui furti in Francia (i pannelli / sensori sono venduti sul mercato. Mercato grigio tedesco). Tale tecnica inoltre facilita il compito e salva la salute e il portafoglio dell'installatore, nel senso che gli elementi “meccanici” sono più leggeri / meno ingombranti, e quindi facili da spostare / trasportare / installare per le piccole imprese. dotato di strumenti di base (il furgone e le attrezzature e gli strumenti in esso contenuti). Questo le rende molto interessanti per queste piccole strutture (in altre parole, avere un sensore da 3m2 di una stanza più economica è inutile se devi pagare una gru per montarlo sul tetto, senza contare che se ha un problema o che devi fare una modifica, devi cambiarlo completamente, cioè riportarlo giù e montarne un altro ...). Potremmo enumerare altri vantaggi generici e semplice buon senso che vaporizzano così tutti i famosi vantaggi specialistici dei prodotti industriali concepiti secondo una logica “fuori terra”.
Ma per tornare all'installatore di base, è perché ha la libertà di modificare e adattare il suo prodotto che è portato a interessarsi ai metodi della sua installazione, e attraverso questo migliora la sua competenza in questo settore. Questo lo rende un artigiano, o una professione, e non un venditore, o un'occupazione dei lavoratori poveri con sedile eiettabile. Perché un venditore di TV, anche se vende molte TV, è, con un'eccezione cosmica, incapace di dire come funziona una TV e come risolverla. Può quindi essere sostituito dall'oggi al domani da un altro venditore televisivo (polacco?) Che possiamo pagare anche meno visto che la competenza di base richiesta è comunque prossima allo zero. È la famosa fiera delle professioni imbecilli che la nostra civiltà promuove al posto del minimo universale di esistenza che il progresso della scienza rende non solo possibile, ma necessario, pena una guerra civile generalizzata a breve termine. Il rovescio della medaglia di questo fatto, una difficoltà con cui dobbiamo fare i conti un po 'in Svizzera e molto in Francia, è che nessuno può bombardarsi dall'oggi al domani come “installatore solare termico” (e soprattutto non dopo aver seguito un falso corso di formazione). qualisol). Solo il coaching continuo e l'attività sul campo consentono la produzione di una reale competenza. Quindi richiede una pazienza che molti, per inclinazione, disperazione, ignoranza, orgoglio o stupidità, non hanno.
Naturalmente, è necessario prestare attenzione per garantire che le modifiche locali e gli adattamenti della tecnica siano validi, in modo che le installazioni funzionino in modo soddisfacente e quindi i clienti siano felici (il che è vitale, senza offesa per i venditori esterni -sol, con la reputazione di un artigiano che rimane integrato nel suo ambiente, a differenza del venditore che scompare in natura una volta venduto il prodotto). Altrimenti cadremmo nel caos degli anni '70 e in tutta la cattiva reputazione del solare che ha generato. Ma i kit standard, compresi quelli apparentemente economici e / o standard, installati - si potrebbe dire "vomitato" - comunque su qualsiasi tetto per qualsiasi uso - anche quando si poteva fare di meglio con gli stessi soldi, ad esempio isolando, anche questo è un casino.
Ciò di cui abbiamo bisogno in questa fase, quindi, non è un industriale che realizzi l'ennesimo superprodotto miracoloso su cui avremo messo un'etichetta come abbiamo messo le croci nei moduli ISO, ma le persone che restituiscono il servizio a installatori di base per giudicare la validità, tecnicamente e in termini di efficienza energetica complessiva sull'edificio, delle loro applicazioni di una tecnica generica. E lì ci uniamo all'autore. Una tale struttura può contenere ingegneri, ma anche… artigiani di base che hanno la bottiglia nella tecnica considerata e quindi allenano i nuovi arrivati, o anche gli autocostruttori, a condizione che abbiano anche bottiglie. Gli artigiani devono compiere il difficile passo psichico di lottare contro la tentazione di mettere al sicuro il loro mercato rifiutando qualsiasi aiuto da potenziali concorrenti, una mentalità uscita direttamente dal neoliberismo che contribuisce anche al fatto che il solare termico, come tante altre cose, non può non svilupparsi. E ad aiutarli in questo compito c'è la pressione esercitata dall'aumento di competenza degli autocostruttori, perché la tecnica è appunto libera.
E 'quello che stiamo cercando di fare all'interno di Sebasol, associazione che si pone come condizione se necessario per farne parte, di aver realizzato con le proprie mani almeno un impianto solare termico che operi secondo una collaudata tecnica fornita in primo posto. Un'associazione di questo tipo vede lavorare insieme autocostruttori e installatori di base, con un flusso continuo di informazioni tecniche l'uno dall'altro. È vietato il trattenimento delle informazioni e gli artigiani e gli autocostruttori della rete sono la base per la formazione dei tirocinanti con l'obiettivo di renderli installatori. Quindi persone che sarebbero secondo una logica attuale, per non dire degenerata, i propri "concorrenti". Lo svantaggio è ovviamente che il percorso formativo è lungo, e che tali “concorrenti” avranno poi acquisito una cultura realistica derivante dall'esperienza sul campo. Le loro installazioni saranno belle, funzionali e contribuiranno quindi alla buona reputazione del solare termico in generale e dell'intera rete in particolare. Senza contare che lavorando insieme, se a volte ci emuliamo, molto spesso ci diamo una mano ...
Nota: con questo modesto avviso crediamo di aver contribuito al dibattito e speriamo che possa essere utile all'autore. Gli diamo il permesso di trasmettere questo avviso a chi desidera, ovviamente subordinatamente al rispetto del testo. Siamo molto impegnati e non avremo tempo per alimentare polemiche. Auguriamo buona fortuna al solare termico in Francia, dove, inoltre, stiamo facendo del nostro meglio entro i limiti del nostro tasso di sovraccarico, per mantenere le cose in movimento.
saluti di sole
Pascal Cretton
Sebasol Vaud / Supporto solare