Le solaire comme usine de semences — Panneaux qui construisent la prochaine usine
Nous lançons la boucle de la civilisation avec la lumière du soleil. Une usine fabrique des panneaux. Ces panneaux alimentent l'usine. L'usine grandit, fabrique plus de panneaux, qui alimentent plus d'usines, jusqu'à ce que « énergie limitée » devienne une curiosité historique dont vos enfants riront.
Pourquoi une usine de graines solaires (énergie qui engendre de l'énergie)
Les mines et les fonderies adorent les mégawatts stables. Alors nous construisons la machine qui produit des mégawatts : une usine solaire. Fabriquez des panneaux → branchez-les → alimentez l'usine → fabriquez plus de panneaux. La boucle se resserre. Tout le campus industriel commence à ressembler à un jardin.
- Boucle fermée — les panneaux alimentent la ligne qui les a fabriqués.
- Retour sur investissement rapide — quelques mois pour couvrir l'électricité de l'usine, puis du surplus pur.
- Se scale proprement — allouer une part de la production pour cloner plus d'usines ; la croissance devient une habitude.
Plan directeur de l'usine (modules comme des Lego, lignes comme des rails)
Ce que nous fabriquons
Modules à face en verre, cadre en aluminium, mono-silicium (~500 W chacun). Nous réalisons polysilicium → lingot → tranche → cellule → module sur un même campus, plus le verre solaire et les cadres à côté.
Technologie de cellule : classe TOPCon/HJT Puissance du module : ~500 W Temps de fonctionnement de la ligne : 8 000 h/an (objectif)Intuition énergétique
Les lignes modernes, étroitement intégrées, atteignent une intensité électrique d'usine d'environ ~0.35–0.60 kWh par W de sortie de module (électricité uniquement ; l'énergie incorporée des matériaux est séparée et en grande partie aussi sur site).
Point de conception : 0.40 kWh/W (base) Plage pour la planification : 0.35–0.60 kWh/WScénarios d'échelle pré-calculés
Échelles d'usine (campus intégré)
| Débit | Charge électrique moyenne | PV pour alimenter l'usine (min) | Stockage pour 12 h | Remarques |
|---|---|---|---|---|
| 1 GW/an | ~50 MW (0.40 kWh/W) plage ~40–70 MW |
~260 MWp* croissance : 350–500 MWc |
~600 MWh | Couvre la ligne + auxiliaires |
| 5 GW/an | ~250 MW (0,50 kWh/W milieu) plage ~200–375 MW |
~1,3–1,9 GWc | ~3,0–4,5 GWh | Plusieurs lignes parallèles |
| 20 GW/an | ~1,0–1,5 GW | ~5,1–7,7 GWc | ~12–18 GWh | Échelle du hub mondial |
*PV « min » dimensionné par énergie quotidienne : PVMWc ≈ (MW moyen × 24) / (5,5 PSH × 0,85). Nous recommandons de surdimensionner (« croissance ») pour alimenter les usines adjacentes et accélérer le démarrage.
Production mensuelle (base 1 GW/an)
| Article | Valeur |
|---|---|
| Modules (500 W chacun) | ~166 000 unités / mois |
| Puissance nominale ajoutée | ~83 MWc / mois |
| Puissance AC moyenne (installée localement) | ~16 MW / mois† |
†Utilisation de 5,5 heures de soleil de pointe et rendement système DC→AC de 85 %.
Intuition du retour énergétique
- Par beau temps, chaque watt installé produit environ 1,6–1,9 kWh par an.
- Intensité électrique de l'usine 0,35–0,60 kWh/W → des mois de production de l'usine peuvent couvrir sa propre consommation.
- Après l'autoconsommation, toute nouvelle production est un surplus net pour le campus et le réseau.
Chronologie de l'autoconsommation (vitesse de fermeture de la boucle)
Base de 1 GW/an, 0,40 kWh/W électricité, 5,5 PSH, rendement de 85 %
| Part réinvestie des panneaux mensuels | Puissance moyenne ajoutée par mois | Mois nécessaires pour couvrir une usine de 50 MW | Commentaire |
|---|---|---|---|
| 100% | ~16 MW | ~3 mois | Sprint d'autoconsommation pure |
| 60% | ~9,8 MW | ~5–6 mois | Équilibrer l'autoconsommation et les exportations |
| 30% | ~4.9 MW | ~10–11 mois | Lent & régulier |
Après que la charge moyenne de l'usine est couverte, les panneaux réinvestis servent à développer d'autres usines et à alimenter le reste du campus (fonderies, laminoirs, verre). C'est le moteur de la capitalisation.
Nomenclature (par 1 MW de modules)
| Matériau | Quantité typique | Remarques |
|---|---|---|
| Verre solaire | ~50 t | ~5 000 m² @ ~10 kg/m² |
| Cadres en aluminium | ~5 t | Contenu à haute teneur recyclée |
| Silicium (plaquettes) | ~3.5–5.0 t | ~3–5 g/W incl. kerf |
| Encapsulant EVA | ~1.5 t | Ou POE pour HJT |
| Feuille arrière | ~0.7 t | Option double vitrage |
| Rubans de cuivre | ~0,4–0,8 t | Interconnexions de cellules |
| Argent (pâte) | ~10–20 kg | En baisse avec la nouvelle métallisation |
| Boîtes de jonction | ~2 000–2 500 unités | Modules 500 W |
Nous co-localisons les lignes d'aluminium, de verre et de cuivre sur le même site (Parties 4–6). Tuyaux courts, camions courts, soucis courts.
Matériaux mensuels (1 GW/an)
~83 MWp/mois de production ≈ ~166k modules (500 W).
| Matériau | Par mois |
|---|---|
| Verre | ~4 150 t |
| Aluminium | ~415 t |
| Silicium | ~290–415 t |
| Cuivre | ~35–65 t |
| Argenté | ~0,8–1,7 t |
Ces flux sont la liste de courses pour nos postes de métaux & verre sur site.
Puissance par étape (conçue pour être fluide, pas en pics)
Campus intégré 1 GW/an — moyennes indicatives
| Stade | Charge électrique moyenne (MW) | Remarques |
|---|---|---|
| Polysilicium | ~10–20 | Hybride FBR/Siemens; récupération de chaleur |
| Croissance de lingots & cristaux | ~8–12 | Tirage Czochralski; bancs multi-creusets |
| Découpage de plaquettes | ~6–10 | Fil diamant; capture de boue |
| Lignes de cellules | ~15–25 | Diffusion, PECVD/PVD, frittage |
| Assemblage de modules | ~2–5 | Lamineurs, chaînes, testeurs |
| Total | ~41–72 | Point de conception ~50 MW |
Nous exploitons un micro-réseau sur site : les charges importantes (croissance des cristaux, laminoirs) sont synchronisées avec le stockage pour éviter les pics brusques. Le surplus de PV en journée compense la charge nocturne.
Terrain & bâtiments (où tout cela se trouve-t-il ?)
Campus de l'usine
- Surface couverte (1 GW/an) : ~60–100k m² répartis sur plusieurs halls
- Soutien & entreposage : ~20–40k m²
- Surface totale du campus : ~25–60 ha (parking, cours, zone de sécurité)
- Extrémité chaude du verre solaire : reculée avec sa propre enveloppe de sécurité
Champ PV pour alimenter l'usine
- Règle générale : ~1,6–2,0 ha par MWc
- Usine 1 GW/an, PV min 260 MWc : ~420–520 ha (4,2–5,2 km²)
- Bloc de stockage (12 h) : ~600 MWh (conteneurisé) à côté du poste de transformation
Nous avons aménagé ces zones en prairies solaires — favorables aux pollinisateurs, pâturage léger sous les panneaux.
Q&A
« La fabrication des panneaux n'est-elle pas énergivore ? »
Oui — et c'est le super-pouvoir. Parce que les panneaux produisent de l'énergie. Quelques mois de production alimentent toute l'usine, puis tout le reste est un surplus pour vos métaux, verre et voisins.
« Où obtenons-nous l'argent/l'aluminium/le verre ? »
De nous-mêmes. Les parties 4 à 6 couvrent les fonderies propres et les lignes de laminage/verre sur le même campus, réduisant l'approvisionnement à la durée d'un trajet en chariot élévateur.
« Qu'en est-il des nuits et des nuages ? »
Nous surdimensionnons le PV et utilisons un stockage dimensionné pour une charge moyenne d'environ 12 h. Le micro-réseau planifie les étapes lourdes en fonction des fenêtres de charge. Nous aimons les graphiques de réseau ennuyeux.
À venir : Fusion sans fumée — Fours propres pour l'acier & ses amis (Partie 4). Nous échangeons le charbon contre des électrons et rendons le ciel beaucoup moins craquant.