Análises de energia solar térmica na França

O domínio da energia solar, energia solar térmica, como agir?

Bernard REYNIER, Engenheiro Físico do Instituto Politécnico Nacional de Grenoble.

Palavras-chave: solar, sol, energia, térmica, lacunas, otimização, progresso, armazenamento, economia.

Em geral, o processo é o seguinte: o sol aquece um fluido, que transmite as calorias dentro dos habitats ou instalações industriais. O ciclo termodinâmico pode ser revertido e produzir frio, o sol é usado para resfriar os ambientes.

Introdução

A energia está no centro de nossa vida diária; o aumento exponencial dos preços dos combustíveis fósseis e das energias derivadas, a promulgação da futura lei da energia terá um impacto significativo nos nossos padrões de consumo de energia.

Todos os analistas são categóricos: apesar do potencial significativo de suas áreas ensolaradas e de suas capacidades industriais, a França está ficando para trás no desenvolvimento da energia solar térmica, bem como na eficácia de sua política de gestão energética.
O debate não é mais opor as chamadas energias renováveis ​​às energias em massa fornecidas por combustíveis nucleares ou fósseis. Todos entenderam que ainda precisaremos por algumas décadas dessas produções necessárias nem que seja para manter o equilíbrio das redes elétricas em dias sem vento e sem sol ...

Na verdade, nossas civilizações não têm outras alternativas credíveis no horizonte do final do século, que representa três a quatro gerações de pesquisadores que saberão descobrir novas fontes de energia, vamos ter certeza. Nesse ínterim, temos que reagir.

O atraso francês

O país deve se engajar na implementação de uma abordagem ativa de desenvolvimento de uma matriz energética pragmática devido ao seu realismo econômico ... ENERGIA TÉRMICA SOLAR tem vantagens significativas; devemos e podemos domesticá-lo.

Será um trabalho de longo prazo, um projeto que durará vários anos no atual contexto tenso de energia. Ainda temos que nos comprometer e dar a nós próprios os meios para realizar as nossas ambições.

O assunto da energia solar térmica merece ser esclarecido, com pedagogia. Para o cidadão “médio”, a energia solar térmica está muitas vezes associada, por um lado, à produção de eletricidade em condições técnicas complexas e, por outro, à ideia de preços de custo sempre elevados.

Para o público em geral, muitos dirigentes eleitos, a associação - SOLO - ÁGUA QUENTE - AQUECIMENTO DE ÁGUA DOMÉSTICA - AQUECIMENTO PARCIAL DE INSTALAÇÕES - AR CONDICIONADO - não é imediata. Basta ler os artigos de imprensa no quadro do debate sobre a energia para medir a importância do défice da comunicação - compreensão nos media…

Poucos escritos mencionam a fonte média de energia ligada a um habitat de 100 m². Falamos em m² de sensores, custos, mas quase nunca o potencial energético em unidades legais legível e compreensível pelo maior número.

Potencial solar na França

Para uma caixa individual de 100 m², equipada com 16 m² (8 m por 2) de coletores planos, o depósito médio anual é de aproximadamente 8800 KWh para o aquecimento parcial da água sanitária, da água consumida pelo electrodomésticos, máquina de lavar loiça, máquina de lavar roupa e aquecimento parcial do habitat.
Para um edifício do tipo vila municipal, hotel, casa de repouso, o potencial médio anual é proporcional à área dos sensores, que, neste tipo de estrutura, pode ser muito grande.
Por último, as indústrias que utilizam fluidos quentes (todas as agroalimentares, papeleiras, etc.) são muito afetadas por esta energia; com grandes superfícies de telhado, potenciais de 50 - 000 kWh são comuns ...
A estes depósitos será acrescentado, logo que possível, o benefício do ar condicionado solar, tão importante ...

Esta reflexão explica as condições para o desenvolvimento do uso da ENERGIA SOLAR TÉRMICA e suas consequências em:

- redução do consumo de energia tradicional e das emissões de gases de efeito estufa,
- a redução das despesas financeiras das comunidades e cidadãos,
- o desenvolvimento do emprego em profissões nobres, trazendo benefícios sociais,
- a implantação de uma pedagogia ativa com cidadãos que precisam ser orientados no controle da energia,
- a influência da França, que daria um contributo eficaz e exemplar para os países menos ricos.

Há anos o mercado e a oferta de instalações solares térmicas são como o ovo e a galinha. O mercado aguarda as ofertas que aguardam o mercado ... No mercado da construção nova, 60 pavilhões deverão utilizar equipamento solar térmico. Além deste fluxo, existem edifícios de apartamentos, edifícios de alojamento terciário (hotéis, lares de terceira idade, etc.) e alguns edifícios industriais.
Quanto ao sector da renovação da casa e à substituição de aparelhos e métodos de aquecimento obsoletos (esquentadores eléctricos, sistemas de aquecimento ou de ar condicionado, etc.), o seu volume anual é quatro a oito vezes superior ... vendeu um milhão e meio de aquecedores elétricos de água em 2004, em comparação com dez mil aquecedores solares de água ...

O potencial é comumente estimado em 250 instalações anuais, em comparação com 000 vendas em 10 ... O intervalo inferior do depósito de energia anual médio é de 000 GWh

Os obstáculos ao desenvolvimento da energia solar térmica na França

Como vender produtos que não são conhecidos? A comunicação na mídia, reduzida ao mínimo, é muito difícil para o público em geral ler. Os consumidores, acostumados a "ver e tocar", não conhecem os aparelhos que não são apresentados nas grandes lojas de bricolagem. A distribuição é confiada a alguns milhares de artesãos rotulados como "ADEME", cujos produtos solares térmicos raramente são preponderantes em sua receita. Enquanto você instala um aquecedor elétrico de água, um radiador, uma lareira ou até mesmo um equipamento mais complexo, é quase impossível adquirir um equipamento solar térmico em kit, impedindo assim a sua auto-instalação!

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Nos municípios, do setor industrial, durante os concursos para a construção de hotéis e casas de repouso, poucas empresas oferecem instalações combinadas com energia solar térmica. Quando existem cotações, no que diz respeito às tecnologias desenvolvidas, os preços são elevados (ou mesmo excessivos). Por que, dado um serviço comparável, os equipamentos solares são três a seis vezes mais caros do que os dispositivos convencionais? A análise do valor não explica o diferencial de preço entre um aquecedor elétrico de água e um tanque solar térmico, afinal pouco inovador ...

Os dispositivos estão sujeitos a descontos de impostos e pagamento de prêmios (Conselho Regional, etc.). Esta ajuda substancial de “compra + instalação” dificulta a emulação e a competição, e limita as ofertas de novos fabricantes que muitas vezes são desencorajados quando confrontados com as restrições de obtenção de rótulos ad hoc. Além disso, a fraca dinâmica do mercado não incentiva os fabricantes a aderirem a esta atividade.

Devemos mesmo continuar com a política de pagamento de prêmios? Ou para incentivar a produção de materiais a preços realistas, “abrindo” o mercado a novos participantes?

Os industriais e agentes de energia devem agora desenvolver ações industriais e comerciais conjuntas, reverter esse ciclo inibidor e esclerosante, oferecendo “preços de mercado”.

Os passos a seguir

Inicialmente: comunique-se de maneira diferente e reduza custos.

A comunicação com a mídia precisa ser aprimorada, implementando campanhas de televisão e na Imprensa Regional.
Devemos impor padrões tão drásticos aos fornecedores? Vamos liberar o mercado rapidamente. Sendo a energia solar gratuita, o CSTB não deve legislar, mas apenas avaliar o desempenho das instalações sem qualquer outra forma de avaliação. Isso a fim de esclarecer o comprador ao mesmo tempo em que estimula positivamente a concorrência.

O preço de venda do equipamento deverá situar-se entre 700 euros e 2000 euros (hoje a variação inferior é superior a 1200 euros). Os custos de instalação merecem ser faturados à taxa de uma mão de obra BTS?

Em uma segunda etapa, desenvolva e industrialize inovações.

As apostas exigem a redução do tempo de retorno sobre o investimento para 6-8 anos o mais rápido possível em comparação com as energias convencionais. Esse desafio realista será resolvido por inovações que reduzem os custos de fabricação e, em seguida, pelo crescimento da demanda que se seguirá.

Os serviços de pesquisa dos comerciantes de energia podem mudar a era das tecnologias obsoletas utilizadas. Novos materiais, como mudança de fase, eletrônica de regulação, podem ser infundidos com grande interesse em tecnologias de equipamentos solares. A FRANÇA deve realizar pesquisas adequadas neste campo.

O setor solar térmico europeu representa hoje menos de 10 empregos, dos quais apenas 000 a 2% dizem respeito à FRANÇA. A pesquisa, fabricação, instalação e manutenção desses dispositivos representam uma fonte de milhares de empregos de alto valor agregado, atraentes para a nossa juventude. O potencial de um milhão de empregos na Europa é frequentemente mencionado.

Por outro lado, obviamente não podemos abandonar a fabricação de materiais. Devemos ajudar os criadores de produções inovadoras. Em regiões onde as indústrias de metalurgia, plásticos, eletrônicos e micromecânica estão desaparecendo, as habilidades podem ser recicladas dessas maneiras.

Por último, o ar condicionado solar deve rapidamente ser objeto de investigação para utilização em instalações terciárias, em particular instalações de alojamento e outras casas de repouso (que, após a onda de calor de 2003, poderão ser objeto de ações de teste. ), etc. As autoridades locais são os primeiros clientes interessados ​​nestes meios de conforto que se tornaram necessários em grande parte dos seus estoques imobiliários.

Esta tecnologia antiga, negligenciada industrialmente (que não conhecia geladeiras a gás ao acampar onde com “quente fazemos frio”?), No entanto apresenta desafios reais. Os verões escaldantes que estão por vir, amplamente previstos por especialistas, impulsionarão a instalação de condicionadores de ar com consequências infelizes no consumo de eletricidade no verão, enquanto as condições de operação das usinas estarão longe de suas ótimas.
O ar condicionado solar ajudará a resolver essas dificuldades. (Após a onda de calor de 2003, a explosão nas vendas de aparelhos de ar condicionado com baixo desempenho deve ser contida sem causar dificuldades futuras tanto na produção - distribuição de energia elétrica no verão quanto na elevação das temperaturas do atmosfera e o agravamento dos efeitos de estufa associados aos diversos efluentes, etc.)

Treinar em gestão de energia

A implementação da política de controlo energético e de desenvolvimento da utilização de energias renováveis ​​exige o início em simultâneo de uma grande política de formação de forma a apoiar o corpo de colaboradores que irá intervir nesta longa cadeia. valioso. A transição cultural ocorrerá ao longo de vários anos durante os quais será necessário acompanhar esta mudança profunda. A lista de áreas impactadas por este ponto de inflexão cultural proposta abaixo para fins educacionais não pode ser exaustiva.

Mencionaremos particularmente:

- Atividades de instalação de instalações solares térmicas atendendo a todos os edifícios (incluindo industriais),
- Arquitetos tendo que adquirir novos conhecimentos em troca de calor, sol, etc ...
- Escritórios de projetos responsáveis ​​por estudos térmicos na construção e reforma de edifícios,
- Todas as atividades de construção que usarão novos materiais (por exemplo, tijolo “Monomur”), pisos solares, novas coberturas de telhado incorporando coletores solares térmicos ou fotovoltaicos,
- Gabinetes de engenharia, especialistas em estudos energéticos de processos industriais (necessariamente complexos e variados),
- As atividades de instalação, regularização, manutenção de instalações solares fotovoltaicas, em particular os dispositivos de proteção dos acoplamentos às redes de distribuição elétrica,
- O campo da engenharia elétrica de energia para geradores de turbinas eólicas ou pequenas centrais hidráulicas, acoplamento elétrico de instalações de produção de eletricidade às redes de distribuição da EDF,
- Empregos no setor de transporte: novos motores, regulamentos eletrônicos, etc.

O potencial dos cursos e locais de treinamento, de instrutores competentes nesses campos relativamente novos, onde a demanda estará crescendo fortemente, são insuficientes hoje para atender às necessidades de 2008-2010.

Ao mesmo tempo, as aposentadorias significativas dos “baby boomers” ampliarão a escassez de habilidades.

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Termodinâmica, as leis de troca de calor e circulação de fluidos são relativamente complexas de adquirir. Eles exigem um grande treinamento quando essas habilidades são pouco utilizadas. Hoje, esse conhecimento é pouco distribuído e dominado entre os profissionais da construção ou indústria.

Da mesma forma, os campos da eletrônica de potência, dos cálculos mecânicos necessários à fabricação - manutenção de geradores hidráulicos ou eólicos, são complexos, pouco difundidos nos cursos de formação geral.

O mesmo se aplica aos conceitos de operação de equipamentos como bombas de calor, cuja utilização aumentará exponencialmente com o ar condicionado e o aquecimento reversível.

As profissões solares

Sem um esforço considerável para treinar artesãos, a mudança de uma taxa anual de instalação de 10 aquecedores solares de água em 000 para um volume de 2004 em 200, ou seja, um fator de crescimento de 000, não pode ser realista. Tanto mais que o sucesso do desafio estará ligado ao profissionalismo dos artesãos instaladores fortemente impactados pelas aposentadorias dos “baby boomers”.

O aumento das necessidades de manutenção de sistemas geotérmicos ou bombas de calor exigirá a formação de novas promoções de profissionais, nomeadamente no sector da manutenção.

A necessidade de empreiteiros aumentará. São eles que, por um lado, garantem a conformidade das construções com as regras e, por outro, facilitam a migração de novos conceitos dentro do artesanato. Estando estas profissões na origem da qualidade dos edifícios, são uma das pedras angulares do sucesso dos objectivos fixados pela lei.

Os escritórios de design serão particularmente solicitados pelos fabricantes, que terão que fazer economias significativas e que recorrerão a habilidades especializadas em processos industriais complexos.

O acoplamento de instalações de produção de energia elétrica (turbinas eólicas, fotovoltaicas, pequenas hidrelétricas) às redes de distribuição de energia elétrica é complexo e, em geral, as técnicas são pouco conhecidas pelos eletricistas. Por outro lado, a manutenção de geradores (turbinas eólicas, hidráulicas, etc.) exigirá novos conhecimentos quantitativos e qualitativos.

No setor mecânico (desenvolvimento de motores), as necessidades de engenharia elétrica e eletrônica de potência aumentarão.

Análise térmica e técnica Solar Thermal

Em alguns anos, a demanda crescerá por um fator de 10

A curva de idade dos funcionários do ensino técnico acrescentando uma dificuldade adicional ao desafio ...

Por Bernard REYNIER

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Reações do leitor

Bom Dia,

Boa análise, mas do nosso ponto de vista, prejudicada por uma contradição, aliás parcial, porque o artigo é mais geral do que isso. Acreditamos que essa contradição não corresponda necessariamente às opiniões do autor, mas que o autor a formulou com o objetivo, consciente ou não, de não incomodar ninguém. É um longo caminho que nunca termina até que se tenha ideias claras sobre qualquer assunto e depois o fale. Pedimos ao autor que não tome o que se segue de forma negativa.

Propomos, portanto, levantar esta contradição e, assim, acrescentar uma pedra ao debate.

A contradição: se é verdade (e o autor o põe muito apropriadamente em itálico) que pesa a explosão de (inúteis que fazem as) normas sobre o material e alocam os subsídios com base nas ditas normas no desenvolvimento de todas as aplicações no campo da energia solar térmica, torna-se então contraditório clamar por uma inovação industrial que vá ainda mais longe na direção dessa padronização, oferecendo produtos "caixa preta" que serão ainda mais fora do alcance do artesão básico e terá que estar ainda mais… sujeito aos padrões.

Há nessa história de alta tecnologia e padronização um objetivo oculto de monopolização do mercado que visa transformar os instaladores básicos em equivalentes a vendedores de TVs. Mas então simplesmente, como diz o poeta, um fenômeno de "velocidade adquirida" ou "pensamento único" no sentido em que pensamos o desenvolvimento técnico dessa maneira, ou seja, "desenvolvimento técnico" = "desenvolvimento de produto".

Tal "desenvolvimento" acabará por beneficiar as mesmas grandes estruturas industriais que atualmente instalam caldeiras a óleo que o artesão básico é precisamente incapaz para muitos já de compreender, e para 99%, de manufaturar. Mas se queremos interessar ao artesão básico, devemos oferecer-lhe algo sobre o qual ele tenha poder e conhecimentos concretos, e que torne a sua atividade na sua área mais "robusta" face ao mercado globalizado. A saber, por exemplo, contra os despejos que haverá com produtos feitos por escravos na China para matar justamente o mercado descentralizado de independentes básicos.

Se o diagnóstico é, portanto, este, não devemos oferecer novos produtos que, mesmo sendo melhores, não farão mais do que os produtos existentes e que já vão bem, sem que ninguém os queira.

É necessário fornecer conhecimento técnico como tal. Esse conhecimento técnico deve ser baseado em um produto “aberto” no sentido de tecnologia livre, como o Linux é aberto. Deve resultar em instalações solares térmicas do tipo "mecânico" (é aqui que nos opomos resolutamente às opiniões prevalecentes sobre o assunto), para que o artesão de base possa intervir sobre elas em cada indivíduo. estágios de sua instalação, modifique-os para resolver problemas particulares de instalação (que sempre surgem na renovação, ou a renovação diz respeito a 99% da frota construída) ou dimensionamento, desmonte-os para repará-los / modificá-los, remontá-los etc. o que os “kits” compactos e de alta tecnologia ou os produtos “caixa preta” existentes no mercado não permitem.

Além disso, uma "instalação mecânica", cujo "valor" reside na própria obra de construção / montagem, dificilmente pode ser roubada porque não pode ser retirada de uma divisão. Isto torna, portanto, tais instalações solares térmicas "socialmente mais seguras", ao contrário das instalações fotovoltaicas ou instalações de "alta tecnologia" (por exemplo, kits de vácuo), sujeitas a furto contínuo na França (os painéis / sensores são vendidos no mercado. Mercado cinza alemão). Tal técnica também facilita a tarefa e economiza a saúde e a carteira do instalador, no sentido de que os elementos "mecânicos" são mais leves / menos volumosos e, portanto, fáceis de movimentar / transportar / instalar para pequenos negócios. equipado com ferramentas básicas (a van e os equipamentos e ferramentas nela). Isso os torna muito interessantes para essas pequenas estruturas (ou seja, ter um sensor de 3m2 de uma sala mais barata é inútil se você tiver que pagar um guindaste para montá-lo no telhado, sem falar que se ele tem um problema ou que você tem que fazer uma modificação, você tem que mudar totalmente, ou seja, baixe-o e coloque outro…). Poderíamos enumerar outras vantagens genéricas e simples bom senso que assim vaporizam todas as famosas vantagens especializadas de produtos industriais concebidos de acordo com uma lógica “acima do solo”.

Mas voltando ao instalador básico, é porque ele tem a liberdade de modificar e adaptar seu produto que ele é levado a se interessar pelos métodos de instalação, e com isso ele melhora competência nesta área. O que o torna um artesão, ou um ofício, e não um vendedor, ou uma ocupação de trabalhador pobre com assento ejetável. Porque um vendedor de TV, mesmo que venda muitas TVs, é, com uma exceção cósmica, incapaz de dizer como funciona uma TV e como repará-la. Pode, portanto, ser substituído durante a noite por outro (polonês?) Vendedor de TV que podemos pagar ainda menos porque a habilidade básica necessária é em qualquer caso perto de zero. É a famosa feira de profissões imbecis que nossa civilização promove em lugar do mínimo universal de existência que o progresso da ciência torna não só possível, mas necessário sob pena de guerra civil generalizada no curto prazo. O lado negativo desse fato, uma dificuldade com a qual temos que lidar um pouco na Suíça e muito na França, é que ninguém pode se bombardear da noite para o dia como “instalador solar térmico” (e principalmente depois de ter feito um falso curso de treinamento). qualisol). Somente o coaching contínuo e a atividade de campo permitem a produção de competência real. Portanto, requer uma paciência que muitos, por inclinação, desespero, ignorância, orgulho ou estupidez, não têm.

Claro, deve-se ter cuidado para garantir que as modificações e adaptações locais da técnica sejam válidas, para que as instalações funcionem de forma satisfatória e, portanto, os clientes fiquem satisfeitos (o que é vital, sem ofensa aos vendedores externos -sol, com fama de artesão que se mantém integrado ao seu ambiente, ao contrário do vendedor que desaparece na natureza assim que o produto é vendido). Caso contrário, cairíamos na bagunça dos anos 70 e em toda a má fama de energia solar que ela gerou. Mas kits padrão, incluindo os aparentemente baratos e / ou padrão, instalados - pode-se dizer "vomitado" - de qualquer forma em qualquer telhado para qualquer uso - inclusive quando se pudesse fazer melhor com o mesmo dinheiro, por exemplo, isolando - isso também é bagunça.

O que é necessário neste estágio, portanto, não é um industrial que faz mais um superproduto milagroso no qual colocaremos um rótulo como colocamos cruzes em formulários ISO, mas pessoas que devolvem o serviço para instaladores básicos para julgar a validade, técnica e em termos de eficiência energética geral do edifício, de suas aplicações de uma técnica genérica. E aí nos juntamos ao autor. Tal estrutura pode conter engenheiros, mas também ... artesãos básicos que têm a garrafa na técnica considerada e, portanto, treinam novatos, ou mesmo autoconstrutores, desde que também tenham garrafas. Os artesãos devem dar o difícil passo psíquico de lutar contra a tentação de garantir seu mercado recusando qualquer ajuda de concorrentes em potencial, uma mentalidade que vem diretamente do neoliberalismo que também contribui para o fato de que a energia solar térmica, como tantas outras coisas, não pode não desenvolver. E para auxiliá-los nessa tarefa, existe a pressão exercida pelo aumento da competência dos autoconstrutores, porque a técnica é justamente gratuita.

É o que pretendemos fazer no seio da Sebasol, associação que se coloca como condição, para não fazer parte dela, ter produzido com as próprias mãos pelo menos uma instalação solar térmica que funcione segundo uma técnica comprovada fornecida em primeiro lugar. Tal associação vê os autoconstrutores e os instaladores básicos trabalhando juntos, com um fluxo contínuo de informações técnicas de um para o outro. A retenção de informações é proibida e os artesãos e autoconstrutores da rede são a base para a formação dos estagiários com o objetivo de torná-los instaladores. Portanto, pessoas que estariam de acordo com uma lógica estreita atual, para não dizer degeneradas, seriam seus próprios "concorrentes". A desvantagem é obviamente que o curso de treinamento é longo e que tais "competidores" terão adquirido uma cultura realista resultante da experiência na área. As suas instalações serão bonitas, funcionais e, portanto, contribuirão para a boa reputação da energia solar térmica em geral e de toda a rede em particular. Sem falar que trabalhando juntos, se às vezes nos imitamos, na maioria das vezes nos damos uma mão ...

Nota: com este modesto aviso acreditamos ter contribuído para o debate e esperamos que seja útil para o autor. Damos-lhe autorização para enviar este aviso a quem desejar, obviamente sujeito ao cumprimento do texto. Estamos muito ocupados e não teremos tempo para gerar polêmica. Desejamos boa sorte à energia solar térmica na França, onde, além disso, estamos fazendo o nosso melhor dentro dos limites de nossa taxa de sobrecarga, para manter as coisas em movimento.

Saudações ensolaradas

Pascal Cretton
Sebasol Vaud / Suporte Solar

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