From 28889357fefd48039d049c66570347ed91509756 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Firerazer <36164772+Firerazer@users.noreply.github.com> Date: Fri, 4 Mar 2022 14:51:29 +0100 Subject: [PATCH] Issue57 - Translationpush (#615) * FR * We are in march.... * DE --- _posts/de/2022-03-04-ALTF4-57.md | 204 +++++++++++++++++++++++++++++++ _posts/fr/2022-03-04-ALTF4-57.md | 203 ++++++++++++++++++++++++++++++ 2 files changed, 407 insertions(+) create mode 100644 _posts/de/2022-03-04-ALTF4-57.md create mode 100644 _posts/fr/2022-03-04-ALTF4-57.md diff --git a/_posts/de/2022-03-04-ALTF4-57.md b/_posts/de/2022-03-04-ALTF4-57.md new file mode 100644 index 000000000..14ebcd7db --- /dev/null +++ b/_posts/de/2022-03-04-ALTF4-57.md @@ -0,0 +1,204 @@ +--- +author: Sir Fendi +editor: Nanogamer7, stringweasel, Conor_, Therenas, MyNameIsTrez, Firerazer +translator: EDLEXUS +proofreader: marceljoint +image: + url: /assets/ALTF4/57/thumbnail.jpg + transcription: Ein Ingenieur beschaut eine Blaupause für einen Reaktor +title: "Alt-F4 #57 - Ich, Du und die Atomkraft" +lang: de +discuss: + discord: https://alt-f4.blog/discord +--- + +Eine neue Woche, eine neue Ausgabe ALT-F4 ...? Wir waren wohl eine Weile nicht so aktiv. Das ist ganz bestimmt nur weil wir keine Aufmerksamkeit von den neuen [FFF](https://factorio.com/blog/)-Ausgaben stehlen wollten, welche dieses Jahr wieder gekommen sind! Aber egal, wir wollen uns heute nur auf den neuen Artikel konzentrieren. Erstautor *Sir Fendi* hat viele Details zur Kernenergie zusammengetragen. Sie scheint oft die verhasste Stiefmutter der Energieerzeugung in Factorio zu sein, aber Sir Fendi erklärt, wie damit trotzdem viel Spaß bei großer Effizient zu haben ist. + +## Die atomare Option Sir Fendi + +Als ich zum ersten Mal ein grün leuchtendes Uranerzfeld fand, wusste ich, dass Factorio einige saftige Technologien für mich bereit hielt: Kernenergie! Während in der heutigen Welt die Vor- und Nachteile von Kernenergie heftig debattiert werden, gibt es auch in der Factorio-Gemeinschaft heftige Diskussionen. Kernenergie ist um einiges komplexer als andere Energieformen und zusätzlich dazu auch noch vollständig optional und nicht benötigt, um einen Satelliten zu starten. Viele Spieler verzichten deshalb vollständig darauf oder verwenden eine fertige Blaupause und behandeln diese als energieliefernde Blackbox. Andere haben gehört, dass Atomenergie die UPS zerstört, oder auch alles andere, falls es zu einer Explosion kommen sollte, und halten deshalb Abstand von der Sache. Man muss ihn zustimmen, es gibt einiges, auf das zu achten ist, aber wie bei allen anderen Mechaniken kann man Wube vertrauen. Kernenergie hat einen einigermaßen simplen Einstieg, ermöglicht aber auch erfahrenen Spielern, komplexere Systeme zu errichten. Dazu habe ich einige Richtlinien zusammengetragen und einige Versuche angestellt, um hoffentlich etwas Licht ins Dunkle zu bringen. + +{% include image.html src='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis1.jpg' alt='Ein kleiner Kernreaktor mit allen benötigten Zusatzanlagen, welcher 40MW Leistung produziert.' caption='Ein kleiner Kernreaktor mit allen benötigten Zusatzanlagen, welcher 40MW Leistung produziert.' %} + +### Herunterbrechen der Kernenergie + +Obwohl die große Anzahl neuer Maschinen abschreckend wirken können, sind Vanilla-Kernkraftwerke in Kern nur ein kleines bisschen verschieden von Verbrennungs-/Dapmfkraftwerken. Es gibt einen Treibstoff, der verbrannt wird, die entstehende Hitze wird in Dampf umgewandelt und ein Turbinengenerator macht daraus elektrische Energie. Die Komplexität kommt aus drei Schritten: Erstens, der benötigte Kernbrennstoff ist einzigartig und wird in mehreren Schritten hergestellt, anstelle die abgebauten Rohstoffe direkt zu verbrennen. Das offizielle Wiki hat dazu ein [praktisches Tutorial](https://wiki.factorio.com/Tutorial:Nuclear_power/de), welches alle Grundlagen wie den Erzabbau, das Zentrifugieren sowie einen einfachen Reaktoraufbau behandelt. + +Zweitens verbrennen Kernreaktoren, im Gegensatz zu normalen Boilern, immer Brennstoff, was aber, wie ich nachher zeigen werde, in der Regel nicht so schlimm ist, wie es zunächst klingt. + +Drittens wird das Hitze und Flüssigkeitenmanagement komplexer, aber trotzdem noch handhabbar, wenn man mehrere Reaktoren betreibt. Trotz des Mehraufwands kann die Effizienz durch die Kombination mehrerer Reaktoren immens gesteigert werden. Die Magie steckt im Nachbarbonus: Wenn zwei Reaktoren sich eine vollständige Kante teilen, bekommen beide Reaktoren eine zusätzliche Leistungsfähigkeit von 40MW. Da dies theoretisch an insgesamt vier Kanten möglich ist, kann der Leistungsausgang auf 500% gesteigert werden, ohne mehr Brennstoff zu benötigen. Dieser Bonus ist das, was viele Spieler dazu bringt, kreative Lösungen zu finden, um diese gigantischen Mengen Hitze zu transportieren. Damit haben wir nun ein System, welches grundsätzlich einfach zu erbauen ist, aber große Optimierungsmöglichkeiten bietet. + +Aber die Risiken? + +### Eine kurze Geschichte der atomaren Sicherheit in Factorio + +Kernenergie ist etwas, was Wube schon seit langer Zeit im Spiel haben wollte, und so teilten sie einige Ideen bereits bevor es zur uns heute bekannten Implementierung in 0.15 kam. Als sie in [FFF#164](https://www.factorio.com/blog/post/fff-164) ihre ersten Implementierungen teilten, lag der Fokus auf dem Erhitzen und Abkühlen des Wassers. Die ersten Designs enthielten Hochtemperaturdampf, welcher durch die Turbinen nur teils verbraucht und abgekühlt wurde, anschließend in Kühltürmen zurück zu 95°C heißem Wasser kondensiert wurde um dann zurück in die Wärmetauscher geführt zu werden. Du kannst dir sicher vorstellen, dass dieses System schwer auszubalancieren war und es einfach zu Verstopfungen kam. Nach einigen Wochen weiterer Arbeit zu diesem Thema, entschied sich Wube mit [FFF#167](https://www.factorio.com/blog/post/fff-167) dazu, dass diese ganze Temperaturgeschichte umgangen werden kann, indem Wasser und Dampf als zwei verschiedene Flüssigkeiten mit festen Temperaturen behandelt werden. Auch entschloss man sich dazu, das keins der Systeme Hitze mit der Zeit an die Umgebung verliert. + +Dabei wurden auch die Temperatureffekte auf den Reaktor selber abgeschwächt: Zuerst wurde angedeutet, dass ein Reaktor, welcher sich unkontrolliert erwärmt, irgendwann explodiert, was bedeutet hätte, das Reaktoren konstantes Monitoring wie in der Realität benötigt hätten. Diese Idee wurde vor Release abgeschwächt, so das ein Reaktor sein internes Notfallkühlungssystem verwendet, um nie über 1000°C zu kommen. So ist es nun durchaus möglich, einen Reaktor guten Gewissens allein zu lassen, ohne eine Katastrophe befürchten zu müssen. Zumindest meistens, da Reaktoren immer noch explodieren können, wenn sie eine Temperatur über 900°C erreichen und von einem unaufmerksamen Spieler oder Beißer zerstört werden. Wenn sich andere Reaktoren in der Nähe befinden, kann das schnell zu einer schönen Lichtschow führen: + +{% include youtube.html id="l4ePIuhbiPg" caption='Heiße Reaktoren sind solange sicher, bis sie es nicht mehr sind Quelle' %} + +Trotz der trivialen Sicherheit hat Wube ein Kernenergiesystem geschaffen, welches immer noch sehr interessant werden kann, durch die Komplexität und mögliche Gefahr durch den Nachbarschaftsbonus. Für alle, die gerne einen riskanteren und realistischeren Ansatz verfolgen möchten, gibt es [Mods](https://mods.factorio.com/mod/RealisticReactors), welche Probleme mit Kernschmelzen und Strahlung ins Spiel bringen. + +Jetzt, wo wir gesehen haben, dass Kernenergie im Grundspiel nicht sehr gefährlich ist, können wir uns nun den anderen oft genannten Problemen zuwenden. + +### Typische Probleme mit Kernenergie + +* **Atomenergiedesigns und -berechnungen sind sehr komplex** – Es ist nichts Schlimmes daran, mit kleinen und einfachen Reaktoranlagen zu beginnen, und der Rest sind ein paar ungefähre Regeln und Verhältnisse. Im Teil **Design dein eigenes Atomkraftwerk** hoffe ich einige Details zu klären und einige Richtlinien und Werkzeuge zu verlinken. + +* **Atomenergie ist zu teuer, bis das Late Game erreicht ist** – Atomenergie wird mit den Chemiewissenschaftspaketen freigeschaltet. Obwohl es einiger Zeit bedarf, alles zum laufen zu bekommen, kostet Kernenergie am Ende weniger Rohstoffe im Vergleich zu Solarenergie bei ähnlicher Leistungsfähigkeit, vor allem wenn der Nachbarschaftsbonus ins Spiel kommt. Ich habe dazu eine Analyse gemacht und auf [Reddit veröffentlicht](https://www.reddit.com/r/technicalfactorio/comments/srosza/coal_vs_solar_vs_nuclear_setup_costs_and_running/). Ich fand heraus, dass selbst mit den grundlegenden 40MW-Anlagen man im Vergleich zu Solaranlagen tausende Kupfer und Eisenplatten spart im Vergleich zu Solarzellen und Akkumulatoren für 40MW. Wenn du also einen Leistungsbedarf von 40MW hast und nicht die Verschmutzung der Boiler haben willst, ist Kernenergie durchaus profitabel. + +* **Atomenergie benötigt viel Platz** - Eine Kernanlage benötigt mehrere Maschinen, welche nahe beieinander seien müssen. Deshalb benötigt man große Freiflächen. Im Vergleich zu anderen Möglichkeiten sind sie aber vor allem im Hochleistungsbereich deutlich energiedichter als andere Alternativen. Im oben genannten [Reddit-Post](https://www.reddit.com/r/technicalfactorio/comments/srosza/coal_vs_solar_vs_nuclear_setup_costs_and_running/) fand ich heraus, dass 40MW Kernenergie etwa 1 bis 2 Chunks benötigen, während Kohle etwa gleichviel braucht und Solar ungefähr das zehnfache. Ein 800MW Kernkraftwerk mit 2x3 Reaktoren passt aufgrund des Nachbarschaftsbonus problemlos in einen Bereich von 2x4 Chuncks, mit noch mal etwa 2 Chuncks für die benötigten Zentrifugen. So bekommt man etwa zwanzig Mal so viel Leistung für etwa zehnmal soviel Platz, während man für Kohle und Solar ganz linear zwanzigmal die Fläche benötigte. + +* **Atomenergie macht viel Umweltverschmutzung** - In Vanilla-Factorio hat radioaktive Strahlung keinen Effekt auf die Evolution der Beißer, während normale Umweltverschmutzung sie vorantreibt. Die Umweltverschmutzung kommt bei Atomenergie nur vom Abbau und der Verarbeitung der Brennstoffe. Ich habe im [selben Reddit-Post](https://www.reddit.com/r/technicalfactorio/comments/srosza/coal_vs_solar_vs_nuclear_setup_costs_and_running/) Vergleiche dazu angestellt. Ich fand heraus, dass Kernenergie nur etwa 2 bis 10% der Umweltverschmutzung einer vergleichbaren Kohleanlage produziert. + +* **Atomenergie ist viel zu teuer ohne den Kovarex-Anreicherungsprozess** – Ein Stück Uran-235 benötigt tatsächlich etwa 1500 Uranerz in der Zentrifugierung, aber ein einziges Stück ist auch genug, um 10 Kernbrennstoffzellen herzustellen, welche zusammen über 33 Minuten halten. In einem spannenden [Tutorial (englischsprachig)](https://youtu.be/Qw_NzPuccxk?t=1610) erklärt Nilaus die dahinterstehende Mathematik und zeigt, dass 8 elektrische Erzförderer und eine Zentrifuge genug sind, um einen Reaktor kontinuierlich ohne Kovarex zu betreiben. Es kann aber keinesfalls schaden, etwas mehr Uran zu verarbeiten, entweder in Vorbereitung auf Kovarex oder für den Fall, das man mal wenig Glück in der Zentrifuge hat. Zusätzlich können Produktivitätsmodule in den Zentrifugen und Brennstoffherstellungsmontagemaschinen die Effektivität massiv verbessern. + +* **Atomenergie ist schlecht für die Performance (UPS)** – Es ist wahr, das Atomenergie schlechter als Solarenergie in Megabasen-Größenordnungen performt, gibt es keine merkbaren Probleme mit kleinen und mittleren Anlagen. Wir werden uns damit aber noch mal detailliert im Teil "Kernenergie und UPS" befassen. + +Mit diesen Problemen aus dem Weg fangen wir nun an, unseren eigenen Reaktor zu bauen. + +### Design dein eigenes Atomkraftwerk + +### Woher weiß ich, wie viele Materialien ich benötige? + +Zu Beginn ist es sinnvoll, mit einem einzelnen Reaktor zu beginnen, oder vielleicht einem 1x2 Layout (1 Reihe mit 2 Reaktoren). Das [Wiki-Tutorial](https://wiki.factorio.com/Tutorial:Nuclear_power/de) erklärt dafür die Grundlagen. Danach ist die Größe deiner Anlage abhängig von der benötigten Leistung. Du kannst deine Reaktoren anordnen, wie du willst, aber um den Nachbarschaftsbonus zu erhalten, müssen sie an einer vollständigen Kante aneinandergrenzen. Nachdem du deine Anlage entworfen hast, ist es einfach die Gesamtleistung mittels eines Einzelreaktoräquivalent-Diagramms (SRE; Single Reactor Equivalent). Dieser Prozess ist besteht aus drei Schritten, welche wir am Beispiel eins meiner Lieblingsdesigns durchgehen: + +{% include image.html src='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis3.jpg' alt='8 Reaktoren in einem 3x3-Gitter' caption='Ein Design welches ich mit 8 Reaktoren in einem 3x3 Gitter entworfen habe. Es ist das leistungsfähigste Setup (1040MW), welches mindestens eine Seite eines jeden Reaktors freiliegend hat, um automatisches Nachfüllen zu ermöglichen.' %} + +Um nun die Gesamtleistung des Reaktors herauszufinden: + +1) Zeichne eine Kopie der Reaktoren, wobei jeder Reaktor eine 1 bekommt, freie Stellen eine 0: + +$$ +[1][1][1] +$$ + +$$ +[1][1][1] +$$ + +$$ +[1][0][1] +$$ + +2) Zähle für jeden Reaktor die Anzahl der Nachbarn (welche genau nebeneinander liegen) und addiere sie zu der 1: + +$$ +[1+2][1+3][1+2] \rightarrow [3][4][3] +$$ + +$$ +[1+3][1+3][1+3] \rightarrow [4][4][4] +$$ + +$$ +[1+1][0+0][1+1] \rightarrow [2][0][2] +$$ + +3) Addiere alle Zahlen zusammen, um die Gesamtanzahl in Einzelreaktoräquivalenten zu erhalten. Multipliziere mit 40, um die Gesamtleistung in MW zu erhalten: + +$$ +(3+4+3) = 10 +$$ + +$$ +(4+4+4) = 12 +$$ + +$$ +(2+0+2) = 4 +$$ + +$$ +10 + 12 + 4 = 26 \text{ Einzelreaktoräquivalent für dieses Setup.} +$$ + +$$ +26 \cdot 40 MW = 1040 MW \text{ Gesamtleistung.} +$$ + +Wenn die errechnete Gesamtleistung zufriedenstellend ist, können wir mit dem nächsten Designschritt beginnen. Die Reaktorwärme muss nun in Dampf mithilfe von Wärmetauschern gewandelt werden, welche wir mit Wasser versorgen müssen. Der entstandene Dampf muss dann in Turbinen zu Strom gemacht werden. + +Da die Reaktoren ihre Leistung in Wärme produzieren, müssen wir Wärmetauscher verwenden, um sie zu nutzen. Jeder Wärmetauscher verbraucht 10MW Wärme. Im Optimalfall hat man genug, um die gesamte Leistung des Reaktors nutzen zu können. Die Anzahl errechnet sich also auf der Gesamtleistung geteilt durch 10MW. In unserem Beispiel haben wir $1040MW / 10MW = 104$ Wärmetauscher. + +Wärmetauscher verwenden die aufgenommene Leistung, um in jeder Sekunde 103,09 Einheiten Wasser mit einer Temperatur von 15°C in 500°C heißen Wasserdampf zu wandeln. Die Wärmetauscher müssen mit Wasser durch Offshorepumpen versorgt werden, welche maximal 1200 Einheiten Wasser pro Sekunde produzieren. Jede Pumpe versorgt somit $1200/103,09$ Wärmetauscher, also etwa 11,64. Daraus kann man nun errechnen, wie viele Pumpen man für eine gegebene Zahl an Wärmetauschern benötigt, indem man die Zahl der Wärmetauscher durch 11,64 teilt. In unserem Beispiel benötigen wir also $104/11,64 = 8,93$, beziehungsweise 9 Offshorepumpen, wenn alle Wärmetauscher mit demselben Wassernetzwerk verbunden sind. In unserem Reaktor gibt es aber 8 getrennte Wassernetzwerke mit je 13 Wärmetauschern, sodass jedes Netzwerk $13/11,64 = 1,12$ Offshorepumpen benötigt. Um auf der sicheren Seite zu sein, verwende ich für jedes Netzwerk zwei Pumpen, also insgesamt $2 \cdot 8 = 16$ Stück. + +Um jetzt nutzbare Elektroenergie zu erhalten, verwenden wir Dampfturbinen. Jeder Wärmetauscher produziert 103,09 Dampft pro Sekunde, während jede Turbine 60 pro Sekunde verbraucht. Das korrekte Verhältnis ist also $103,09/60 = 1,718$ Turbinen pro Wärmetauscher. Wenn es in unserem Beispiel also ein einzelnes Dampfnetzwerk gibt, benötigen wir $104 \cdot 1,718 = 178,672$ (also 179) Turbinen. Da wir in unserem Beispiel allerdings 12 Netzwerke mit 7 oder 12 Wärmetauschern haben, benötigen wir $7 \cdot 1,718 = 12,026$ (also 12, da die 13te Turbine fast keinen Dampf mehr bekommt) beziehungsweise $12 \cdot 1,718 = 20,616$ (also 21) Turbinen. + +Ein weitverbreiteter Weg ist es, an jeden Wärmetauscher jeweils zwei Turbinen direkt, also ohne Rohrleitungen anzuschließen. Die zusätzliche Dampfverbrauchskapazität bleibt unbenutzt, wenn die Anlage nicht über einen Dampfspeicher verfügt (was wir weiter unten betrachten werden). + +Jetzt ist bekannt, wie viele Anlagen wir von jedem Typ benötigen. Falls du mehr über die Mathematik lernen möchtest oder wenn du einen Rechner willst, der das meiste für dich rechnet, kann ich das [Factorio Cheat Sheet](https://factoriocheatsheet.com/#nuclear-power) empfehlen. + +### Was müssen wir bei der Platzierung der Komponenten beachten? + +Als Kriterium für den Bauplatz ist ein Wasseranschluss sehr praktisch, da die Anlage gigantische Mengen davon benötigt. Nähe zu Uranvorkommen ist erst mal zweitrangig, da Uran einfach mit Zügen transportiert werden kann. + +Als Nächstes müssen wir entscheiden, wie wir die Reaktoren aufstellen. Wir kennen bereits den Nachbarschaftsbonus und wie wir ihn berechnen. Im Optimalfall wollen wir ein geschlossenes Gitter aus Reaktoren, was aber den Nachteil mit sich bringt, das kein Platz mehr vorhanden ist, um ein automatisches Befüllungssystem zu errichten, ohne [Mods](https://mods.factorio.com/mod/logistics-reactor-next) zu verwenden. Im Optimalfall haben also alle Reaktoren an jeweils drei Seiten Nachbarn und eine Seite frei zur Befüllung. 2xN-Setups sind deshalb so populär, da sie genau das für alle Reaktoren, außer die 4 an den Ecken, erreichen. + +{% include image.html src='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis7.jpg' alt='Eine Reihe an Heatpipes und Lampen. Ein grünes Licht bedeutet, das ein Wärmetauscher mehr als 500°C erreichet, also arbeitet. Das Leuchten der Heatpipes ist von der Temperatur abhängig, wobei die linken im Bild das obere Limit von 1000°C erreicht haben. Mehrere parallele Heatpipes ermöglichen es, weiter entfernte Wärmetauscher zu versorgen.' caption='Screenshot aus einem Reddit Post von u/vanatteveldt. Ein grünes Licht bedeutet, das ein Wärmetauscher mehr als 500°C erreichet, also arbeitet. Das Leuchten der Heatpipes ist von der Temperatur abhängig, wobei die linken im Bild das obere Limit von 1000°C erreicht haben. Mehrere parallele Heatpipes ermöglichen es, weiter entfernte Wärmetauscher zu versorgen.' %} + +Das Problem ist die Wärmeleitfähigkeit der Heatpipes. Je weiter die Heatpipes vom Reaktor entfernt sind, desto geringer ist ihre Temperatur. Da der Reaktor nicht heißer als 1000°C werden kann, sind die Heatpipes ab einer bestimmten Entfernung zu kalt, um Wärmetauscher zu betreiben. Das [Wiki](https://wiki.factorio.com/Tutorial:Nuclear_power/de#W.C3.A4rmerohre) und [dieser Post](https://www.reddit.com/r/factorio/comments/ge4y6c/heat_pipe_throughput_and_a_bonus_note_on_parallel/) zeigen, das eine einzelne Leitung maximal 21 Wärmetauscher betreiben kann. Allerdings kann diese Zahl vergrößert werden, indem man mehrere Leitungen parallel verlegt und Wärmetauscher auf beiden Seiten verbaut. Ein anderer Trick ist es, nicht betriebene Reaktoren zur Wärmeleitung zu verwenden, da man mit weniger Entities denselben Weg zurücklegen und mehr Wärmetauscher anschließen kann. In jedem Fall sollte aber das Ziel sein, die Heatpipes so kurz wie möglich zu halten. + +Für alle anderen Fluide ist es wichtig, dass das Wasser die Wärmetauscher von den Offshorepumpen mit möglichts wenig [Durchflussverlusten](https://wiki.factorio.com/Fluid_system/de#Pipelines) erreicht. Solche Verluste im Durchfluss sind dadurch erkennbar, dass nicht alle Wärmetauscher Wasser erhalten und die Produktion der Offshorepumpen unterhalb 1200 Einheiten pro Sekunde liegt. Der ideale Ansatz ist hier wieder möglichst kurze Leitungen zu verwenden, allerdings können auch Pumpen verwendet werden, um den Durchfluss auf langen Strecken hochzuhalten. Die kritische Zahl sind 17 Rohrsegmente zwischen zwei Pumpen, um einen Durchfluss von 1200 pro Sekunde zu ermöglichen. Dabei ist zu beachten, dass Untergrundrohre unabhängig vom Abstand der beiden Enden nur als zwei Segmente gelten. Auch solltest du darauf achten, dass es nicht zu Verstopfungen in deinen Dampfleitungen kommt, was im Allgemeinen aber kein Problem ist, außer bei gigantisch großen Anlagen. + +Das Problem mit Pumpen ist, dass dadurch das System nicht schwarzstartfähig ist. Im Falle eines Blownouts (also bei zuwenig bereitgestellter Leistung im Stromnetz) pumpen die Pumpen weniger Flüssigkeit und tragen so dazu bei, das nochweniger Leistung produziert wird. Diesem Problem kann man entweder mit Wassertanks in der Nähe der Wärmetauscher oder mit alternativen, gekapselten Stromquellen für alle wichtigen Pumpen begegnen. + +{% include image.html src='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis8.jpg' alt='Wärmetauschersetup, welches zeigt, wie Dampfleitungen getrennt werden können.' caption='In diesem Reddit Post, zeigt u/warbaque wie eine Dampfleitung zweigeteilt werden kann. Der erste Vorteil ist der erhöhte Durchsatz. Zweitens sind auch die Verluste kleiner, da Untergrundrohre immer nur als zwei Segmente zählen.' %} + +### Wie können wir den Dampf speichern? + +Es gibt einige Debatten in der Community, ob sich das Zwischenspeichern von Dampf lohnt. Dazu muss gesagt werden, das ein Dampfspeicher nicht nötig für einen normalen Betrieb ist, da das korrekte Verhältnis von Wärmetauschern und Turbinen (mit *gerade so* mehr Turbinen als nötig) dafür sorgt, dass der gesamte Dampf direkt verbraucht wird, wenn die Anlage auf Volllast läuft. Dampfspeicher sorgen dafür, insbesondere bei großen Anlagen, dass das gesamte Design komplizierter wird. Gleichzeitig haben die Tanks aufgrund der höheren Anzahl an Flüssigkeitsverbindungen auch einen negativen Einfluss auf die UPS. Der Einfluss auf die Anlagengröße ist laut meinen eigenen Beobachtungen und [diesen](https://www.reddit.com/r/technicalfactorio/comments/qc0npz/the_impact_of_nuclear_power_plants_on_ups/) [zwei](https://www.reddit.com/r/factorio/comments/s2h64o/100gw_nuclear_setup_ups_comparison_2x2_345ms_vs/) Reddit-Posts im Vergleich zum benötigten Platz für die Turbinen und Wärmetauscher zu vernachlässigen. Dampfspeicher bieten auch einige Vorteile, aber man muss abwägen, ob diese in einem akzeptablen Verhältnis zu etwas mehr Platz und Komplexität und etwas weniger UPS stehen. + +Im Early-Game, wenn Uran-235 noch knapp ist, helfen Dampfspeicher dabei, Brennstoff zu sparen: Wenn im Stromnetz wenig Leistung benötigt wird, wird Dampf im System gespeichert. Wenn die Speichertanks voll sind, wird weitere Energie in Form von Hitze in den Reaktoren gespeichert (bis sie 1000°C erreichen). Danach akzeptieren die Reaktoren weiterhin Brennstoff, welcher nun aber verschwendet wird. Ein Dampfspeichersystem kann da Abhilfe schaffen, indem die Greifer zur Brennstoffbefüllung so eingestellt werden, dass sie nur Nachfüllen, wenn die Dampfspeicher leer werden (Dies ist relativ einfach mit einem einzelnen roten/grünen Kabel zwischen dem Tank und dem Greifer realisierbar). Ab dem Zeitpunkt, wo der Kovarex-Prozess erforscht ist, sind Kernbrennstoffe so einfach zu produzieren, das die teilweise Verschwendung der Wärme nicht mehr ins Gewicht fällt. Man kann das System allerdings auch dann noch einsetzten, wenn man seinen Reaktor aus Sicherheitsgründen unterhalb 900°C halten möchte. + +Ein anderer Grund zum Dampfspeichern ist es, eine "Dampf-Batterie" zu bauen: Wenn der Leistungsbedarf unter 100% liegt, werden die Speicher gefüllt. Kommt es nun aufgrund eines Beißerangriffs oder einer Brennstoffknappheit zu einer Unterbrechung in der Dampfproduktion, werden die Turbinen für kurze Zeit weiter mit dem gespeicherten Dampf versorgt. Auch kann der Dampfspeicher in Verbindung mit einem Überangebot an Turbinen dafür verwendet werden, Lastspitzen abzufangen, zum Beispiel bei einer Beißerattacke auf eine mit Lasergeschützen verteidigte Anlage. Dieselben Speicherziele können natürlich auch mit Akkumulatoren realisiert werden. Ein einzelner Tank enthält zwar so viel Energie wie [485](https://wiki.factorio.com/Steam/de) Akkumulatoren, hat aber auch einen bedeutend größeren negativen Einfluss auf die UPS. Auch zu beachten ist, dass jede Turbine in der Generatorübersicht aufgeführt werden, auch wenn kein Dampf vorhanden ist. So ist es auch nicht möglich, die gesamte angezeigte Leistungskapazität abzurufen, selbst wenn die Reaktoren auf Volllast laufen. + +### Eine Anlage mit Form *und* Funktionalität + +Nachdem wir nun ausgiebig die wissenschaftlichen Aspekte von Kernkraftwerken betrachten haben, können wir uns nun um die Ästhetik kümmern. Es scheint, als gäbe es nicht viel Platz zur kreativen Entfaltung, da es so viele strenge Regeln gibt, allerdings gibt es immer noch viele Möglichkeiten, die einzelnen Anlagen anzuordnen. Die größte Einschränkung ist dabei der Nachbarschaftbonus, welcher dafür sorgt, dass eigentlich jedes Design gegenüber dem 2xN-Design nachteilig ist. Wenn du aber bereit bist, etwas Effizienz zu vergeuden und durch Kovarex genügend Kernbrennstoff hast, kann man durchaus auf kreativere Design, wie Kreise oder Fraktale, zurückgreifen. + +Für die anderen Komponenten kann man kleine Gruppen aus Wärmetauschern und Turbinen ohne Rohrleitungen bauen oder alternativ alle Wärmetauscher in einem großen Cluster anordnen und dann alle Turbinen in einem anderen. Es gibt auch einige verschiedene Wege, Heatpipes rund um die Reaktoen anzuordnen. Hier einmal ein paar Beispiele für eine 2x2-Anlage: + +{% include gallery.html items='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis4A.jpg;480 MW reactor setup,https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis4B.jpg;480 MW reactor setup,https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis4C.jpg;480 MW reactor setup' %} +
Alle diese Anlagen produzieren 480MW Wärme, trotz ihrer unterschiedlichen Aufbauten. Veränderungen in der Anordnung der Wärmetauscher kann zu leicht veränderter Anzahl an Turbinen führen.
+ +Ein anderer Aspekt ist das Einplanen von Erweiterbarkeit ab Anfang an. Das ist zum Beispiel möglich, indem man mehrere überlappende Blaupausen anlegt. Beispielsweise kann man Platz für eine 2x3-Anlage reservieren, aber zu Beginn nur einen 2x1-Reaktor bauen, so wie unten gezeigt. Beim Designen solcher Blaupausen ist es einfacher, zuerst die größere Anlage zu bauen und dann Stück für Stück nicht benötigte Teile herauszulöschen. + +{% include gallery.html offset='3' items='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis5A.jpg;Die erste Blaupause ist eine 2x1-Anlage.;Die erste Blaupause ist eine 2x1-Anlage.,https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis5B.jpg;Die zweite Blaupause macht daraus eine 2x2-Anlage und fügt Dampfspeicher hinzu.;Die zweite Blaupause macht daraus eine 2x2-Anlage und fügt Dampfspecher hinzu.,https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis5C.jpg;Die dritte Blaupause erweitert auf 2x3 und fügt extra Turbinen hinzu, welche den Dampfspeicher verwenden.;Die dritte Blaupausse erweitert auf 2x3 und fügt extra Turbinen hinzu, welche den DAmpfspeicher verwenden.' %} + +Überlappende Upgrades sind nur ein Weg, große erweiterbare Anlagen zu planen. Du kannst auch einfach Blaupausen von Wärmetauschern und Turbinen erstellen, welche du bei Bedarf platzierst. Die am besten skalierbare Lösung ist es, ein vollständig kachelbares Konzept für 2xN-Anlagen zu entwickeln, was aufgrund der großen Anzahl an Wärmetauschern und Turbinen unglaublich breit wird. + +{% include image.html src='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis9.jpg' href='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis9.jpg' alt='Eine kachelbare 2x6-Anlage, welche 1920MW produziert.' caption='Ein Beispiel von u/warbaque für eine kachelbare 2x6-Reaktor Anlage, welche 1920Mw produziert. Sie ist dafür gedacht, auf dem Wasser errichtet zu werden oder mit einer Waterfill-Mod verwendet zu werden.' %} + +### Atomenergie und UPS + +Atomenergie beinhaltet relativ viele Berechnungen, aber Factorio hat eine unglaublich gut optimierte Engine. An welcher Stelle wird Atomenergie trotzdem zu viel zu berechnen? Dankenswerterweise hat die Techincal-Factorio-Community diese Frage bereits beantwortet. Vor allem *u/flame/Sla* hat auf Reddit [einige Benchmarks](https://www.reddit.com/r/technicalfactorio/comments/qc0npz/the_impact_of_nuclear_power_plants_on_ups/) durchgeführt und erkannt, das der Einfluss auf die UPS erst ab einer Größenordnung von deutlich über 10GW relevant wird. + +Eine Basis mit einem solchen Leistungsbedarf operiert in der Regel in der Größe von einigen Tausend Wissenschaftspaketen pro Minute. Natürlich gehen diese Berechnungen davon aus, dass ein relativ leistungsstarker Rechner vorhanden ist und man ein UPS-freundliches Design verwendet. Das UPS-Budget ist aber in der Regel groß genug, um auch guten Gewissens für die ersten 5 bis 10GW den Fokus auf Form und nicht auf UPS zu legen. + +Trotzdem sind einige Design natürlich besser für UPS als andere. In [einem anderen Benchmark](https://www.reddit.com/r/factorio/comments/s2h64o/100gw_nuclear_setup_ups_comparison_2x2_345ms_vs/) vergleicht *u/warbaque* verschiedene große Atomkraftanlagen miteinander. Basierend auf den Erkenntnissen dieser beiden Communitymitglieder habe ich eine Liste mit Regeln zusammengetragen, um die Anlage so UPS-freundlich wie möglich zu gestalten: + +* **Baue nur so viele Wärmetauscher und Turbinen pro Reaktor, wie du brauchst** - Diese Maschinen sind für den Großteil der UPS-Verluste verantwortlich (etwa 80% in einem optimierten Setup), vermutlich aufgrund der benötigten Anzahl und den notwendigen Berechnungen. Die Tests von *u/warbaque* zeigen, dass auch die Auslastung der Turbinen einen Einfluss auf die UPS hat, aber weniger Turbinen unter 100% Last benötigen weniger Rechenleistung als mehr Turbinen mit weniger Auslastung. Einige Mod bieten auch verbesserte Versionen dieser Gebäude an, sodass man weniger von ihnen benötigt. + +* **Minimiere die Anzahl an Heat-Pipes** - Der Wärmemanager des Spiels ist der andere große UPS-Fresser (etwa 20% bei optimierten Anlagen). Der wichtigste Faktor dabei ist die Anzahl der Wärmeverbindungen. Heat-Pipes sollten also so kurz wie möglich und nur ein Feld breit sein. + +* **Versorge die Reaktoren mit Robotern oder getimeten Bändern** - Obwohl Roboter erst mal ineffizienter als Fließbänder klingen, haben Fließbänder ein Problem mit Inserter-Tracking, wenn Greifer versuchen, einen sich bewegenden Gegenstand auf einem Band zu greifen. Diese Probleme treten vor allem auf, wenn du ein langes Band hast, welches viele Reaktoren versorgt. Es sorgt für weitere 6% UPS-Einbußen in optimierten Anlagen. Der primäre Weg, um dem aus dem Weg zu gehen, ist die Verwendung von Robotern. Alternativ kannst du auch ein Förderband verwenden, welches nicht im Kreis verläuft und alle Greifer über das Schaltungsnetzwerk gesteuert sind, so das sie alle zur selben Zeit vom vollen Band greifen und erst wieder aktiv werden, wenn das Band wieder gefüllt ist. + +* **Minimiere Flüssigkeitsentitäten, insbesondere Pumpen** - In einer optimierten Anlage ist das Flüssigkeitensystem nur für unter 1% der UPS-Verluste verantwortlich. Auf der anderen Seite hat ein Setup mit unter Druck stehenden Dampfleitungen (eine Pumpe für zwei Wärmetauscher) einen UPS-Overhead von 15%. Daher ist es ratsam, nur sehr wenige Pumpen zu verwenden und sogar Zwischenspeichertanks einzusparen (beginnend mit Dampfspeicher). + +* **Optimiere zuerst das, was am längsten dauert** - Der Wärmemanager, der Flüssigkeitenmanager und das Stromnetz werden in Factorio alle parallel berechnet. Das langsamste Element dieser Gruppe ist also für die Dauer des Gesamtvorgangs verantwortlich, während die anderen beiden praktisch keinen Einfluss haben. Du kannst das überprüfen, indem du mit F4 das Debug-Menü öffnest und "show-time-usage" auswählst und in der Liste nachschaust, welche Kategorie die meiste Zeit benötigt, indem du den Durchschnitt auswertest (der erste Wert in der Zeile). Basierend darauf kannst du dann dein Design anpassen. Wenn beispielsweise der Flüssigkeitenmanager nur sehr wenig Zeit benötigt, kannst du problemlos Dampfspeicher hinzufügen. + +* **Wenn du eine Megabasis bauen willst, wechsle langfristig zu Solarenergie** - Am Ende kann Atomenergie nicht an Solarenergie herankommen, da Solar einfachere Berechnungen und bessere Optimierung besitzt. Da Solarenergie aber teurer als Atomenergie in den Punkten benötigte Rohstoffe und Platz ist, ist es trotzdem lohnenswert, die Energieproduktion im großen Maßstab mit einigen GW Atomenergie zu beginnen, da die Performancebeeinträchtigungen vernachlässigbar sind. + +Aufgrund dieser Richtlinien wird dir aufgefallen sein, das einige der oben gezeigten Aufbauten nicht unbedingt die UPS-freundlichsten sind. Das ist auch nicht wirklich ein Problem, solange du nicht eine große Anzahl von ihnen errichtest. Trotzdem können wir uns einmal anschauen, wie sich die Designs verändern, wenn wir diese Regeln befolgen: + +{% include compare.html id="0" width="3200px" height="1800px" old="https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis6A.jpg" new="https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis6B.jpg" caption='Um UPS zu sparen wurden nicht benötigte Heat-Pipes und Dampfspeicher entfernt. Auch wurde die Anzahl der Turbinen reduziert, um das optimale Verhältnis zu den Wärmetauschern von 1.718 zu erreichen.' %} + +### Abschlussgedanken + +Nachdem wir uns nun die Details der Kernenergie angeschaut haben, ist es jetzt hoffentlich einfacher, damit anzufangen und bietet mehr Raum und Anhaltspunkte für eigene Designs. Ich bin froh darüber, das Wube diese Mechanik so interessant gestaltet hat und muss mich bei der wunderbaren Community (insbesondere *u/warbaque* und *u/flame_Sla* auf Reddit) bedanken, dafür, dass sie ihr Wissen und Erfahrungen so freudig geteilt haben und so erst diesen Artikel möglich gemacht haben. + +## Beitragen + +Wie immer suchen wir nach Leuten, die zu Alt-F4 beitragen wollen, sei es mit einem Artikel oder durch Hilfe bei Übersetzungen. Wenn du etwas Interessantes im Kopf hast, das du mit der Community in einer eleganten Art teilen möchtest, hier kannst du das tun. Falls du dir unsicher bist, beantworten wir gerne Fragen zu Inhalt und Struktur. Falls das nach etwas klingt, woran du interessiert bist, tritt unserem [Discord](https://discord.gg/nxnCFkb) bei, um es nicht zu verpassen! diff --git a/_posts/fr/2022-03-04-ALTF4-57.md b/_posts/fr/2022-03-04-ALTF4-57.md new file mode 100644 index 000000000..30bc49ae4 --- /dev/null +++ b/_posts/fr/2022-03-04-ALTF4-57.md @@ -0,0 +1,203 @@ +--- +author: Sir Fendi +editor: Nanogamer7, stringweasel, Conor_, Therenas, MyNameIsTrez, Firerazer +translator: bev, Firerazer +image: + url: /assets/ALTF4/57/thumbnail.jpg + transcription: L’ingénieur regardant un plan de réacteur nucléaire +title: "Alt-F4 n°57 - L’énergie nucléaire et vous" +lang: fr +discuss: + discord: https://alt-f4.blog/discord +--- + +Une autre semaine, un autre Alt-F4... ? J’imagine qu’on a été absent pendant un long moment. C’est totalement parce qu’on ne voulait pas voler la vedette au [FFF](https://factorio.com/blog/), qui est de retour cette année ! Mais bref, cessons d’être distrait et concentrons-nous sur l’excellent papier que nous *avons* cette semaine : *Sir Fendi*, pour sa première contribution, nous a écrit un article très détaillé sur l’énergie nucléaire dans Factorio. C’est souvent considéré comme le vilain petit canard de la production d’énergie, mais comme l’explique Sir Fendi, il y a beaucoup de fun et d’efficacité à y trouver ! + +## L’option nucléaire Sir Fendi + +Lorsque je suis tombé pour la première fois sur un gisement de minerai d’uranium d’un vert fluorescent, j’ai réalisé que Factorio avait des choses passionnantes qui m’attendaient quelque part dans l’arbre des technologies : l’énergie nucléaire ! Alors que dans le monde d’aujourd’hui, les essais et les triomphes de l’énergie nucléaire font l’objet d’un débat animé, la communauté de Factorio a également ses propres discussions sur l’utilité de cette énergie. Se lancer dans le nucléaire est un peu plus complexe que les autres options d’énergie, tout en étant complètement optionnel sur la voie du lancement de la fusée. C’est pourquoi de nombreux joueurs ont tendance à ne pas s’y plonger, ou à trouver un bon plan en guise de boîte noire, et à s’en tenir là. D’autres ont entendu parler des avertissements concernant le réacteur nucléaire, qui tue les performances, ou même littéralement lorsqu’il explose de façon spectaculaire, et ils décident de s’en tenir à l’écart. Oui, il y a beaucoup de choses à surveiller, mais vous pouvez faire confiance à Wube : comme beaucoup d’autres mécanismes soigneusement équilibrés du jeu, l’énergie nucléaire est raisonnablement facile à aborder et vous pouvez rapidement faire quelque chose qui fonctionne. Pour ce qui est de la partie la plus compliquée et la plus colorée, j’ai quelques lignes directrices à proposer, issues de ma propre part de bricolages et des découvertes des joyaux lumineux de notre communauté. + +{% include image.html src='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis1.jpg' alt='Une petite installation nucléaire avec toutes les parties nécessaires, produisant 40 MW.' caption='Une petite installation nucléaire avec toutes les parties nécessaires, produisant 40 MW.' %} + +### Démystifier l’énergie nucléaire + +Bien que tout ce tas de nouvelles machines puisse sembler décourageant, au fond, l’installation d’une centrale nucléaire standard n’est que très peu différente de celle de la centrale thermique à vapeur : vous avez un combustible qui est brûlé, la chaleur qui en résulte crée de la vapeur, et un moteur qui produit de l’énergie à partir de cette vapeur. La complexité supplémentaire provient de trois éléments : premièrement, le combustible utilisé dans les réacteurs est unique et est fabriqué en plusieurs étapes, au lieu d’utiliser directement la ressource minée. Le Wiki officiel propose un [didacticiel pratique](https://wiki.factorio.com/Tutorial:Nuclear_power) qui couvre toutes les bases, comme l’extraction et le traitement du minerai d’uranium, ainsi que la mise en place d’une installation de base à réacteur unique. + +Deuxièmement, contrairement aux chaudières ordinaires, les réacteurs nucléaires ne cessent pas de brûler du combustible quoi qu’il arrive, bien que ce ne soit *généralement* pas aussi grave que cela puisse paraître, comme je le démontrerai bientôt. + +Troisièmement, lorsque vous combinez plusieurs réacteurs, la gestion de la chaleur et des fluides devient un peu plus complexe (mais reste finalement gérable). Malgré les calculs supplémentaires, la combinaison de réacteurs permet de réaliser d’immenses gains d’efficacité. La magie vient de la prime de voisinage : si deux réacteurs en fonctionnement partagent un bord complet l’un avec l’autre, les deux réacteurs obtiennent 40 MW de chaleur supplémentaire. Comme cela est possible sur jusqu’à quatre côtés, vous pouvez obtenir jusqu’à 500 % de la puissance d’origine pour la même quantité de combustible ! Ce bonus attrayant pousse les joueurs à faire preuve d’inventivité pour gérer les quantités massives de chaleur générées par les énormes réseaux de réacteurs nucléaires. Ainsi, nous disposons d’un système relativement facile à mettre en place, et assez intéressant à mettre à la bonne échelle et à optimiser. + +Mais qu’en est-il des risques ? + +### La sûreté nucléaire dans Factorio : une brève histoire + +L’énergie nucléaire était un sujet que Wube voulait aborder depuis un certain temps et ils ont partagé quelques idées de conception avant de publier la version que nous connaissons, en 0.15. Lorsqu’ils ont partagé leurs premières tentatives d’implémentation dans le [FFF N°164](https://www.factorio.com/blog/post/fff-164), ils se sont beaucoup concentrés sur le chauffage et le refroidissement de l’eau et de la vapeur. Les premières versions prévoyaient que la vapeur à haute température soit refroidie et seulement partiellement consommée dans les turbines, puis condensée en eau à 95°C dans des tours de refroidissement, avant d’être réintroduite dans les échangeurs de chaleur. Vous pouvez imaginer que tout cela est difficile à équilibrer, ce qui peut conduire à ce que l’une ou l’autre chose se bloque assez rapidement. Après quelques semaines de travail supplémentaires, Wube a décidé, à l’époque du [FFF N°167](https://www.factorio.com/blog/post/fff-167) que la gestion de toutes ces températures pouvait être évitée et que l’eau et la vapeur pouvaient simplement être traitées comme deux fluides distincts à température fixe. Ils ont également décidé qu’aucun des systèmes ne perdrait à la longue de chaleur vers l’environnement. + +Parallèlement, les effets de la température sur le réacteur lui-même ont également été adoucis. Au début, il avait été suggéré qu’un réacteur nucléaire qui chaufferait de manière incontrôlée exploserait, ce qui signifie que les réacteurs devraient être surveillés en permanence, comme dans la vie réelle. Cette idée a toutefois été atténuée avant la publication, de sorte qu’une centrale nucléaire utilise ses systèmes internes de refroidissement d’urgence pour évacuer la chaleur excédentaire, et qu’elle ne dépasse jamais 1000°C, ce qui vous permet de la laisser tranquille en toute sécurité. Enfin, la plupart du temps. Attention, le réacteur *peut* toujours exploser s’il dépasse 900°C et est détruit par un joueur ou un déchiqueteur imprudent. Si d’autres réacteurs se trouvent à proximité, cela donnera lieu à un véritable spectacle lumineux : + +{% include youtube.html id="l4ePIuhbiPg" caption='Les réacteurs chauds sont sûrs jusqu’à ce qu’ils ne le soient plus. Source' %} + +Malgré la sécurité largement simplifiée, nous pouvons constater que Wube a fourni un système nucléaire qui peut devenir intéressant et risqué grâce à la complexité supplémentaire du bonus de voisinage. Pour ceux qui auraient préféré une approche plus risquée et plus réaliste, il existe des [mods](https://mods.factorio.com/mod/RealisticReactors) qui offrent un aperçu des problèmes de fusion et des risques de radiation. + +Maintenant que nous avons vu que l’énergie nucléaire n’est pas si dangereuse dans le jeu standard, examinons les autres préoccupations fréquentes à son sujet. + +### Préoccupations fréquentes concernant l’énergie nucléaire + +* **Les conceptions et les calculs nucléaires sont très complexes** – Il n’y a rien de mal à commencer par des réacteurs petits et simples, et le reste se résume à quelques règles de base et à quelques ratios. Dans la section "Concevoir votre propre centrale nucléaire", j’espère couvrir les détails et indiquer des guides et des outils que vous pouvez utiliser. + +* **L’énergie nucléaire est trop chère à mettre en place avant la fin du jeu** – L’énergie nucléaire est débloquée avec les packs de science chimique. Bien qu’il faille un certain temps pour que tout soit opérationnel, l’énergie nucléaire coûte moins cher en termes de matières premières que l’énergie solaire, à puissance équivalente, surtout si l’on tient compte du bonus de voisinage. J’ai fait une analyse à ce sujet et je l’ai [publiée sur Reddit](https://www.reddit.com/r/technicalfactorio/comments/srosza/coal_vs_solar_vs_nuclear_setup_costs_and_running/). J’ai constaté que même avec une installation nucléaire de base de 40 MW, vous économisez des milliers de plaques de cuivre et de fer par rapport à la construction de 40 MW de panneaux solaires et d’accumulateurs. Par conséquent, si votre demande d’électricité dépasse 40 MW et que vous ne voulez pas de la pollution causée par les chaudières, vous devriez trouver très rentable de vous lancer dans l’énergie nucléaire. + +* **Les centrales nucléaires nécessitent d’énormes quantités d’espace** - Une installation nucléaire nécessite plusieurs machines, dont la plupart doivent être proches les unes des autres. Il faut donc leur réserver de grands espaces ouverts. Cependant, ces installations sont également très denses énergétiquement par rapport aux autres solutions, surtout à grande échelle. Dans le [message sur Reddit](https://www.reddit.com/r/technicalfactorio/comments/srosza/coal_vs_solar_vs_nuclear_setup_costs_and_running/) susmentionné, j’ai constaté que l’installation nucléaire de 40 MW nécessite environ 1 à 2 blocs d’espace, tandis que l’installation équivalente au charbon en nécessite autant, et que l’installation solaire équivalente en nécessite environ dix fois plus. En revanche, une centrale nucléaire de 800 MW en 2x3 réacteurs peut facilement tenir dans une zone de 2x4 blocs grâce au bonus de voisinage, et ses centrifugeuses nécessitent jusqu’à 2 blocs distincts. Par conséquent, il est possible d’obtenir vingt fois plus de puissance pour seulement dix fois plus d’espace, alors que pour le charbon et l’énergie solaire, il faudrait carrément vingt fois plus d’espace. + +* **L’énergie nucléaire est un gros pollueur** - Dans la version standard de Factorio, les radiations nucléaires ne causent aucun dégât et n’ont aucun effet sur l’évolution des déchiqueteurs, alors que la pollution ordinaire en a un. La pollution causée par l’énergie nucléaire provient uniquement de l’extraction et du traitement du minerai d’uranium. J’ai comparé cette pollution à celle de l’énergie du charbon dans le même [message sur Reddit](https://www.reddit.com/r/technicalfactorio/comments/srosza/coal_vs_solar_vs_nuclear_setup_costs_and_running/) que ci-dessus. J’ai constaté que l’énergie nucléaire ne génère que 2 à 10 % de la pollution liée à l’extraction et à la combustion du charbon pour produire de l’électricité. + +* **Les réacteurs nucléaires sont beaucoup trop coûteux à entretenir sans le procédé d’enrichissement kovarex** – L’obtention d’un morceau d’uranium 235 nécessite en effet le traitement d’environ 1500 minerais d’uranium, mais d’un autre côté, un seul morceau suffit pour fabriquer 10 piles à combustible à l’uranium, qui durent plus de 33 minutes au total. Dans une [vidéo didactique](https://youtu.be/Qw_NzPuccxk?t=1610) plutôt révélatrice, Nilaus nous guide à travers les mathématiques, et à partir de là, nous voyons que vous n’avez besoin que de huit foreuses électriques et d’une centrifugeuse pour maintenir un réacteur nucléaire en continu sans le processus d’enrichissement kovarex, bien que cela ne fasse pas de mal de traiter un peu plus d’uranium en préparation du déblocage du kovarex ou en cas de malchance avec l’enrichissement. En outre, le fait de placer un certain nombre de modules de productivité dans les centrifugeuses et les machines d’assemblage du combustible améliore considérablement votre rendement. + +* **Les centrales nucléaires sont nuisibles aux performances du jeu (UPS)** – S’il est vrai que l’énergie nucléaire est incontestablement moins performante que l’énergie solaire à l’échelle de la mégabase, les petites et moyennes centrales nucléaires n’ont pas d’impact notable sur les performances. Nous explorons les détails de ce phénomène dans la section "Le nucléaire et les performances". + +Après avoir répondu à ces préoccupations, examinons le montage de la centrale nucléaire. + +### Concevoir votre propre centrale nucléaire + +### Comment savoir combien de composants il me faut ? + +Au début, il est préférable de commencer avec un seul réacteur, ou peut-être une disposition 1x2 (1 rangée de 2 réacteurs). Le [tutoriel du Wiki](https://wiki.factorio.com/Tutorial:Nuclear_power) vous permet d’acquérir les connaissances de base. Après cela, la taille de votre système dépend de vos besoins en énergie. Vous pouvez disposer vos réacteurs comme vous le souhaitez, mais pour bénéficier du bonus de voisinage entre deux réacteurs, ceux-ci doivent partager un bord complet. Après avoir conçu votre installation, le moyen le plus simple de calculer la puissance totale de sortie est de réaliser un diagramme ERU (équivalent réacteur unique). Ce processus se déroule en trois étapes. Nous pouvons les passer en revue à l’aide d’un exemple, en utilisant une installation qui fait partie de mes préférées : + +{% include image.html src='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis3.jpg' alt='8 réacteurs dans une grille 3x3.' caption='Une conception que j’ai faite avec 8 réacteurs dans une grille 3x3. C’est la configuration 3x3 la plus puissante (1040 MW de puissance) qui a au moins un côté de chaque réacteur exposé, pour le ravitaillement automatique.' %} + +Trouver la puissance (chaleur) totale de cette installation de réacteurs : + +1) Dessinez une reproduction de votre disposition des réacteurs et attribuez à chaque réacteur une valeur de 1. Les espaces vides reçoivent 0 : + +$$ +[1][1][1] +$$ + +$$ +[1][1][1] +$$ + +$$ +[1][0][1] +$$ + +2) Pour chaque réacteur, comptez le nombre de voisins qu’il a (ils doivent être alignés exactement côte à côte) et ajoutez-le au 1 : + +$$ +[1+2][1+3][1+2] \rightarrow [3][4][3] +$$ + +$$ +[1+3][1+3][1+3] \rightarrow [4][4][4] +$$ + +$$ +[1+1][0+0][1+1] \rightarrow [2][0][2] +$$ + +3) Additionnez tous les chiffres pour obtenir le nombre total d’équivalents réacteurs uniques. Multipliez ce total par 40 pour obtenir votre production de chaleur en MW : + +$$ +(3+4+3) = 10 +$$ + +$$ +(4+4+4) = 12 +$$ + +$$ +(2+0+2) = 4 +$$ + +$$ +10 + 12 + 4 = 26 \text{ équivalents réacteurs uniques pour cette installation.} +$$ + +$$ +26 \cdot 40 MW = 1040 MW \text{ de puissance délivrée.} +$$ + +Après avoir déterminé votre puissance totale, vous pouvez décider si vous avez suffisamment de réacteurs ou une disposition suffisamment optimale de ceux-ci. Toutefois, ce n’est que le début du processus de conception. Ensuite, nous devons transformer la chaleur du réacteur en vapeur à l’aide d’échangeurs de chaleur, que nous devrons alimenter en eau à l’aide de pompes côtières. Ensuite, la vapeur doit être consommée par des turbines à vapeur. + +Comme les réacteurs produisent leur énergie indirectement, sous forme de chaleur, nous devons exploiter cette énergie à l’aide d’échangeurs de chaleur. Chaque échangeur de chaleur consomme jusqu’à 10 MW de chaleur, et il est préférable d’en avoir suffisamment pour exploiter au maximum la puissance des réacteurs. Par conséquent, le nombre d’échangeurs de chaleur nécessaires est égal à la puissance totale en MW divisée par 10. Ainsi, dans notre exemple, nous avons $1040 MW / 10 MW = 104$ échangeurs de chaleur. + +Les échangeurs de chaleur utilisent la chaleur qu’ils absorbent pour transformer chaque seconde jusqu’à 103,09 unités d’eau à 15°C en vapeur à 500°C. Les échangeurs doivent être alimentés en eau par des pompes côtières, qui produisent au maximum 1200 unités d’eau par seconde. Par conséquent, une pompe côtière alimente $1200/103,09$ échangeurs de chaleur, soit environ 11,64. Par conséquent, vous pouvez trouver combien de pompes côtières un groupe d’échangeurs de chaleur a besoin en divisant leur nombre par 11,64. Si l’on reprend notre exemple, si tous les échangeurs de chaleur sont connectés au même réseau d’eau, il aurait besoin de $104/11,64 = 8,93$, soit 9 pompes côtières au total. Cependant, dans notre exemple, il y a 8 réseaux d’eau séparés de 13 échangeurs de chaleur chacun. Chaque groupe a donc besoin de $13/11,64 = 1,12$, soit un peu plus d’une pompe côtière chacun. J’en ai pris 2, et donc $2 \cdot 8 = 16$ au total. + +Passons de la production de vapeur à sa transformation en énergie. Chaque échangeur de chaleur produit 103,09 unités de vapeur par seconde, tandis que chaque turbine à vapeur consomme 60 unités de vapeur par seconde. Le rapport entre les deux est donc de $103,09/60 = 1,718$ turbines par échangeur. S’il n’y avait qu’un seul réseau de vapeur dans notre exemple de centrale, il faudrait $104 \cdot 1,718 = 178,672$ (donc 179) turbines. Cependant, l’exemple comporte en réalité 12 réseaux de vapeur avec soit 7 soit 12 échangeurs de chaleur, qui nécessiteraient respectivement $7 \cdot 1,718 = 12,026$ (donc 12, car la 13ème turbine n’aurait pratiquement aucune utilisation) ou $12 \cdot 1,718 = 20,616$ (donc 21) turbines. + +Une alternative simple et populaire pour le placement des turbines à vapeur consiste à en fixer deux à chaque échangeur de chaleur sans rien connecter avec des tuyaux. Cela fournit une capacité de consommation de vapeur excédentaire qui reste inutilisée, à moins que votre usine ne dispose d’un stockage de vapeur (voir ci-dessous). + +Et ainsi, tous les composants sont pris en compte. Si vous voulez en savoir plus sur les mathématiques impliquées ici, ou si vous voulez une calculatrice pour faire la plupart des calculs pour vous, le [Factorio Cheat Sheet](https://factoriocheatsheet.com/#nuclear-power) est la source que je vous recommande. + +### De quoi devons-nous tenir compte pour placer les composants ? + +Pour ce qui est de l’endroit où construire la centrale nucléaire dans son ensemble, il est tout à fait judicieux de la construire à proximité ou sur l’eau, car la centrale en a besoin de quantités considérables. La proximité de l’uranium est facultative, car il peut être facilement transporté par train. + +Vient ensuite la question de la disposition des réacteurs. Nous savons déjà comment exploiter le bonus de voisinage et le calculer à l’aide du diagramme ERU. Étant donné que nous voulons connecter autant de voisins que possible, il serait logique d’avoir une énorme grille de réacteurs sans espace, mais l’inconvénient est qu’il n’y a pas d’espace pour mettre en place un système de ravitaillement automatisé des réacteurs situés au milieu, sauf si vous utilisez [un mod pour cela](https://mods.factorio.com/mod/logistics-reactor-next). Ainsi, dans une configuration idéale, tous les réacteurs ont des voisins sur trois côtés et le quatrième côté est ouvert pour que les bras puissent ajouter/enlever les piles à combustible. La configuration 2xN est très populaire parce qu’elle permet d’obtenir exactement cela, pour tous les réacteurs, sauf ceux du coin. + +{% include image.html src='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis7.jpg' alt='Une rangée de conduites de chaleur et de lumières vertes indiquant un échangeur de chaleur à plus de 500°C (ce qui signifie qu’il fonctionne). La lueur des conduites de chaleur indique la température, les extrémités à gauche étant à la limite supérieure de 1000°C. Comme on peut le voir, le fait de rendre les conduites de chaleur plus épaisses permet d’alimenter des échangeurs de chaleur qui sont plus éloignés.' caption='Dans cette capture d’écran tirée du message sur Reddit de u/vanatteveldt, chaque lumière verte indique un échangeur de chaleur à plus de 500°C (ce qui signifie qu’il fonctionne). La lueur des conduites de chaleur indique la température, les extrémités à gauche étant à la limite supérieure de 1000°C. Comme on peut le voir, le fait de rendre les conduites de chaleur plus épaisses permet d’alimenter des échangeurs de chaleur qui sont plus éloignés.' %} + +L’autre grande préoccupation est le flux de fluide, et la principale contrainte est le flux de chaleur le long des conduites de chaleur. Plus la chaleur s’éloigne des réacteurs, plus la température maximale que peuvent avoir les conduites est faible. Comme la température des réacteurs ne peut pas dépasser 1000°C, les conduites de chaleur au-delà d’une certaine distance deviennent trop froides pour faire fonctionner des échangeurs de chaleur. Comme le montre le [Wiki](https://wiki.factorio.com/Tutorial:Nuclear_power#Heat_pipes) et [ce message](https://www.reddit.com/r/factorio/comments/ge4y6c/heat_pipe_throughput_and_a_bonus_note_on_parallel/), une seule conduite peut chauffer une rangée de 21 échangeurs de chaleur au maximum, mais vous pouvez ici améliorer la distance en rendant la conduite plus épaisse et en ajoutant des échangeurs de chaleur des deux côtés de celle-ci, au lieu d’un seul côté. Une autre astuce utilisée par la communauté consiste à placer des réacteurs nucléaires non alimentés pour faire office de conduites de chaleur 5x5, car cela permet de parcourir la même distance avec moins d’entités et de se connecter à plus d’échangeurs de chaleur à partir d’une seule entité. Dans tous les cas, il est préférable de garder vos conduites de chaleur assez courtes en plaçant les échangeurs de chaleur près des réacteurs. + +Pour ce qui est des autres fluides, vous devez vous assurer que l’eau de vos pompes côtières atteint vos échangeurs de chaleur sans [perte de débit significative dans les canalisations](https://wiki.factorio.com/Fluid_system#Pipelines), d’où l’importance d’avoir plusieurs canalisations sur le trajet. Une perte de débit peut être détectée lorsque vos échangeurs de chaleur n’ont pas assez de fluide en entrée, alors que le débit de la pompe côtière est inférieur à 1200 unités/seconde. Si l’idéal est d’avoir simplement de courtes canalisations, vous pouvez également envisager l’utilisation de pompes. Le nombre critique est un maximum de 17 tuyaux entre deux pompes afin de maintenir le débit de 1200 unités d’eau/seconde issu de la pompe côtière. Il est intéressant de noter que les paires de tuyaux souterrains, quelle que soit la distance, ne comptent que pour deux tuyaux. Il faut également s’assurer que la vapeur générée a suffisamment d’espace dans les tuyaux pour passer des échangeurs aux turbines sans refoulement, ce qui n’est normalement pas un problème, sauf pour les énormes centrales nucléaires. En général, il est plus facile d’ajouter des tuyaux entre les échangeurs de chaleur et les turbines que d’ajouter des pompes, comme l’indique [ce message](https://www.reddit.com/r/factorio/comments/sbse5k/do_you_have_hard_time_estimating_pipeline/) de *u/warbaque* sur Reddit. + +Le problème des pompes est qu’elles peuvent prolonger les pannes du réseau électrique si elles ne reçoivent pas suffisamment d’énergie pour pomper l’eau ou la vapeur dans la centrale nucléaire. Ce problème peut être atténué par la mise en place de tampons d’eau dans des réservoirs de stockage juste avant l’entrée dans les échangeurs de chaleur ou il peut être résolu en donnant à toutes les pompes critiques une source d’énergie alternative. + +{% include image.html src='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis8.jpg' alt='Configuration d’un échangeur de chaleur démontrant la possibilité de séparer les tuyaux de vapeur.' caption='Dans ce message sur Reddit, u/warbaque démontre comment un tuyau de vapeur peut être divisé en deux. Le premier avantage de cette méthode est que deux tuyaux peuvent transporter plus qu’un seul. Le deuxième avantage est que les deux tuyaux sont "plus courts" que le tuyau d’origine, car les paires de tuyaux souterrains ne comptent toujours que pour deux tuyaux. On utilise la numérotation le long des tuyaux pour compter les tuyaux entre l’échangeur de chaleur le plus éloigné et les turbines.' %} + +### Et pour ce qui concerne le stockage de la vapeur ? + +La question de savoir si le stockage de la vapeur est utile fait l’objet d’un débat au sein de la communauté. Il convient de noter que cela n’est pas nécessaire pour le fonctionnement normal d’une centrale, car un rapport correct entre échangeurs et turbines (avec *juste* plus de turbines qu’il n’en faut) garantit que toute la vapeur produite est consommée lorsque la centrale fonctionne à pleine capacité. Par ailleurs, l’ajout de composants optionnels pour le stockage de la vapeur, surtout à grande échelle, complique la conception de votre installation. Plus important encore, cela a un impact sur les performances, en ajoutant plus de calculs de fluides. L’ampleur de cet impact est sans doute faible comparée à celui des échangeurs de chaleur et des turbines à vapeur, d’après mes examens et [ces](https://www.reddit.com/r/technicalfactorio/comments/qc0npz/the_impact_of_nuclear_power_plants_on_ups/) [deux](https://www.reddit.com/r/factorio/comments/s2h64o/100gw_nuclear_setup_ups_comparison_2x2_345ms_vs/) recherches détaillées effectuées par des membres de la communauté technique (voir ci-dessous). En attendant, le stockage de la vapeur offre certains avantages facultatifs, mais c’est à vous de décider si vous préférez ces avantages au prix d’un peu d’espace et de calculs supplémentaires. + +Au début de la partie, lorsque l’obtention de l’U235 est longue, le stockage de la vapeur évite le gaspillage de combustible : lorsque votre demande d’énergie est faible, l’excès de vapeur s’accumule dans le système. Si le circuit de vapeur est plein, les chaudières s’arrêtent et la chaleur commence à s’accumuler dans les réacteurs, qui fournissent alors un tampon énergétique supplémentaire jusqu’à 1000°C. Après cela, les réacteurs continuent à accepter et à brûler les piles à combustible quoi qu’il arrive, les gaspillant. Une installation de stockage de vapeur empêche ce scénario, et elle est encore plus efficace si vous configurez les bras d’alimentation en piles à combustible à l’uranium pour qu’ils ne s’activent que lorsque le stockage de vapeur est faible (vous pouvez le faire avec un seul câble rouge/vert entre chaque bras et un réservoir de stockage de vapeur). Cependant, après avoir débloqué le processus d’enrichissement kovarex, les piles à combustible à l’uranium deviennent très faciles à obtenir et donc laisser les réacteurs chauffer et évacuer la chaleur n’est plus une grande préoccupation. Néanmoins, vous pouvez toujours conserver le stockage de la vapeur si vous souhaitez maintenir vos réacteurs en dessous de 900°C pour des raisons de sécurité. + +Une autre raison de stocker la vapeur est de créer une "batterie de vapeur" comme une sorte de tampon de puissance : lorsque la demande d’énergie de la centrale nucléaire est inférieure à 100 % de ce que les réacteurs peuvent fournir sous forme de chaleur, le tampon de vapeur est rempli. Ensuite, si votre production de vapeur est interrompue par un déchiqueteur qui fait éclater une conduite d’eau ou par une brève pénurie de combustible dans le réacteur, ce tampon peut faire fonctionner vos turbines pendant quelques secondes ou minutes supplémentaires. Parallèlement, si vous construisez des turbines à vapeur supplémentaires (ou si vous utilisez le ratio généreux de deux turbines par échangeur de chaleur), votre tampon de vapeur peut être utilisé en plus de l’approvisionnement en chaleur du réacteur dans les situations où il y a une demande de puissance élevée temporaire, comme une attaque de déchiqueteurs sur des tourelles laser. Notez que les mêmes objectifs de tampon de puissance peuvent également être atteints en utilisant des accumulateurs. Alors qu’un réservoir de vapeur de 500°C contient autant d’énergie que [485](https://wiki.factorio.com/Steam/fr) accumulateurs, les accumulateurs coûtent beaucoup moins cher en performances qu’un système de vapeur étendu. Notez également que chaque turbine à vapeur ajoutée à un réseau électrique est répertoriée comme une capacité électrique supplémentaire dans l’interface graphique du réseau électrique, quelle que soit son alimentation en vapeur. Cela signifie que si vous avez un excès de turbines et un tampon de vapeur vide, vous ne pourrez pas fournir autant de puissance que celle indiquée dans la vue d’ensemble, même si vos réacteurs fonctionnent à pleine capacité. + +### Rendre votre installation jolie *et* pratique + +Après avoir abordé les aspects scientifiques de la conception d’une centrale nucléaire, nous pouvons maintenant nous pencher sur les aspects artistiques. Bien qu’il puisse sembler qu’il n’y ait pas beaucoup de place pour la créativité en raison de toutes les contraintes mentionnées ci-dessus, vous disposez d’une grande liberté quant à la façon dont vous disposez vos composants. Le plus gros inconvénient ici est le bonus de voisinage, qui rend difficile de préférer toute autre configuration que 2xN. Cependant, si vous êtes prêt à sacrifier une partie de l’efficacité du bonus de voisinage (surtout lorsque le carburant est abondant après avoir débloqué le kovarex), vous pouvez faire preuve de créativité et disposer vos réacteurs en anneaux ou en fractales. + +En ce qui concerne les autres composants, vous pouvez faire de nombreux petits groupes d’échangeurs de chaleur avec des turbines attachées directement sans tuyaux, ou vous pouvez avoir tous les échangeurs dans un grand groupe et les turbines dans un autre groupe plus grand. Il existe également plusieurs façons de disposer les conduites de chaleur autour de votre réseau de réacteurs. Voici quelques exemples d’agencement d’une centrale 2x2 : + +{% include gallery.html items='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis4A.jpg;Configuration de réacteurs à 480 MW,https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis4B.jpg;Configuration de réacteurs à 480 MW,https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis4C.jpg;Configuration de réacteurs à 480 MW' %} +
Toutes ces configurations produisent 480 MW de chaleur alors qu’elles ont des dispositions différentes. Notez que les différences dans le regroupement des échangeurs de chaleur peuvent entraîner une légère modification du nombre total de turbines à vapeur.
+ +Un autre aspect de la conception d’une centrale nucléaire consiste à prévoir le passage à une échelle supérieure dès le départ. Pour ce faire, vous pouvez créer des plans superposés pour une centrale nucléaire progressivement améliorée. Par exemple, vous pouvez réserver un grand espace pour une centrale 2x3, mais ne construire au départ qu’une centrale de démarrage 2x1, comme le montrent les images ci-dessous. Lors de la conception de ces plans, il est plus facile de construire d’abord la plus grande centrale, puis de supprimer sélectivement des parties pour la réduire. + +{% include gallery.html offset='3' items='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis5A.jpg;Le premier plan est une installation 2x1.;Le premier plan est une installation 2x1.,https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis5B.jpg;Le deuxième plan en fait une installation 2x2 et ajoute le stockage de la vapeur.;Le deuxième plan en fait une installation 2x2 et ajoute le stockage de la vapeur.,https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis5C.jpg;Le troisième plan étend la configuration du réacteur à 2x3 et ajoute des turbines supplémentaires qui peuvent utiliser le tampon de vapeur.;Le troisième plan étend la configuration du réacteur à 2x3 et ajoute des turbines supplémentaires qui peuvent utiliser le tampon de vapeur.' %} + +Le chevauchement de mises à niveau n’est qu’un moyen de planifier la conception de grands réacteurs. Vous pouvez également créer des plans d’échangeurs de chaleur et de turbines à placer à chaque fois que vous ajoutez un nouveau réacteur à votre centrale. La version la plus évolutive de ce concept consiste à concevoir des tranches de 2xN centrales entièrement modulables, qui deviennent incroyablement larges en raison de tous les échangeurs et turbines qu’il faut placer côte à côte. + +{% include image.html src='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis9.jpg' href='https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis9.jpg' alt='Une section de centrale nucléaire de 2x6 modulable qui produit 1920MW.' caption='Un exemple, de u/warbaque, d’une section de centrale nucléaire 2x6 modulable qui produit 1920MW. Elle est conçue pour être construite au-dessus de l’eau ou en utilisant un type de mod de remplissage d’eau.' %} + +### Le nucléaire et les performances + +L’énergie nucléaire implique un certain nombre de calculs, mais Factorio dispose d’un moteur magnifiquement optimisé. Dans ce contexte contradictoire, à partir de quand le nucléaire devient-il trop lourd à gérer ? Nous devons remercier les membres de la communauté technique pour avoir répondu à cette question. Notamment, *u/flame_Sla* sur Reddit [a effectué des analyses comparatives](https://www.reddit.com/r/technicalfactorio/comments/qc0npz/the_impact_of_nuclear_power_plants_on_ups/) et a découvert que l’impact de l’énergie nucléaire sur les performances ne devient perceptible que lorsque l’on travaille à l’échelle de dizaines de GW ou plus. + +Une base avec une telle demande d’énergie fonctionne généralement à une échelle de plusieurs milliers d’unités de science par minute. Bien sûr, ces calculs supposent un ordinateur assez puissant et une conception de centrale nucléaire adaptée. Cependant, le bilan est généralement assez élevé pour suggérer que vous n’aurez pas de problème si vous privilégiez l’esthétique aux performances pour vos 5 à 10 premiers GW d’énergie nucléaire. + +Néanmoins, certains modèles sont certainement plus performants que d’autres. Dans une [autre étude comparative](https://www.reddit.com/r/factorio/comments/s2h64o/100gw_nuclear_setup_ups_comparison_2x2_345ms_vs/), *u/warbaque* a comparé différentes installations nucléaires à grande échelle. Sur la base des résultats et des expériences de ces deux membres de la communauté, j’ai compilé cette liste de directives pour rendre vos conceptions de centrales nucléaires aussi respectueuses des performances que possible : + +* **Par réacteur, ne construisez que le nombre d’échangeurs de chaleur et de turbines à vapeur dont vous avez besoin** - Ces machines représentent la majeure partie des calculs (environ 80 % pour une configuration optimisée), probablement en raison du nombre de machines dont vous avez besoin, mais aussi en raison des calculs qu’elles doivent effectuer. Les différents tests de *u/warbaque* montrent que le pourcentage d’utilisation des turbines à vapeur affecte leur consommation en calculs, mais que moins de turbines à 100 % d’utilisation donnent de meilleurs résultats que plus de turbines à faible utilisation. Pendant ce temps, certains mods proposent des versions de niveau supérieur de ces bâtiments afin que vous en ayez moins besoin. + +* **Réduire l’utilisation des conduites de chaleur** - Le gestionnaire de chaleur du jeu s’est avéré être l’autre grand mangeur de calculs (environ 20 % pour une configuration optimisée). Le nombre de connexions de chaleur est le principal facteur à prendre en compte, ce qui signifie que les conduites de chaleur doivent être aussi courtes que possible et n’avoir qu’une seule tuile d’épaisseur. + +* **Ravitaillement des réseaux de réacteurs à l’aide de robots ou de convoyeurs cadencés** - Bien que les robots semblent moins efficaces en termes de calculs que les convoyeurs, le problème de l’utilisation des convoyeurs est le suivi des bras, c’est-à-dire lorsque les bras essaient d’attraper les objets en mouvement sur les convoyeurs. Ce problème se produit souvent lorsque vous avez un long convoyeur desservant de nombreux réacteurs. Il entraîne une surcharge de 6 % des calculs dans une configuration optimisée. Le moyen de contourner ce problème est d’utiliser des robots pour livrer les piles à combustible. Vous pouvez aussi utiliser un convoyeur qui ne fait pas de boucle et des bras qui sont "cadencés", c’est-à-dire qu’ils sont synchronisés à l’aide de réseaux logiques de sorte qu’ils prélèvent du convoyeur tous en même temps et attendent ensuite que le convoyeur se remplisse à nouveau avant de pouvoir recommencer. + +* **Minimiser l’utilisation des entités fluides, en particulier les pompes** - Dans une configuration optimisée, le système fluide représente moins de 1 % de la consommation en calculs. Par contre, une installation avec des tuyaux de vapeur sous pression (une pompe pour deux échangeurs) a un surcoût de 15 %. Il est donc préférable d’utiliser très peu de pompes, et par la suite, on peut même envisager de supprimer les réservoirs de stockage (en commençant par le stockage de la vapeur). + +* **Donner la priorité à l’optimisation de ce qui prend le plus de temps** - Dans Factorio, le gestionnaire de chaleur, le gestionnaire de fluides et le réseau électrique sont simulés pour la plupart en parallèle. Par conséquent, la plus lente de ces trois catégories provoque le goulot d’étranglement des performances, tandis que les deux autres ont moins d’impacts. Vous pouvez vérifier cela en ouvrant les paramètres de débug avec la touche F4 et en sélectionnant "show-time-usage" et en regardant quelle catégorie prend le plus de temps de mise à jour en lisant sa moyenne (la première valeur sur sa ligne). Sur cette base, vous pouvez déterminer ce qu’il faut ajouter ou supprimer de vos conceptions. Par exemple, si le gestionnaire de fluides coûte comparativement peu de temps, vous pouvez ajouter plus de stockage de vapeur sans vous inquiéter. + +* **Si vous voulez construire une mégabase, passez éventuellement à l’énergie solaire** - En fin de compte, le nucléaire ne peut pas rivaliser avec le solaire, dont les calculs sont plus simples et les performances parfaitement optimisées. Cependant, comme l’énergie solaire est plus chère que l’énergie nucléaire en termes de coûts d’installation et d’utilisation de l’espace, commencer votre production d’énergie à grande échelle avec quelques GW d’énergie nucléaire vaut toujours la peine, car l’impact sur les performances à cette échelle est faible. + +Compte tenu de ces directives, vous remarquerez que les conceptions présentées dans les images précédentes ne sont pas les plus conviviales pour les performances. Ils n’ont pas besoin de l’être, à moins que vous n’ayez l’intention d’en construire plusieurs exemplaires. Néanmoins, voyons comment le design change lorsque nous appliquons ces directives. + +{% include compare.html id="0" width="3200px" height="1800px" old="https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis6A.jpg" new="https://media.alt-f4.blog/ALTF4/57/vis6B.jpg" caption='Pour optimiser le système, nous avons supprimé les conduites de chaleur non essentielles et le stockage de la vapeur. Nous avons également réduit le nombre de turbines à vapeur afin de respecter le ratio de 1,718 avec les échangeurs de chaleur.' %} + +### Conclusion + +Après avoir passé en revue les mécanismes de l’énergie nucléaire, j’espère qu’il est maintenant plus facile de s’y intéresser, qu’il est plus pratique que vous ne le pensiez et qu’il est plus amusant de le bricoler ! Je suis heureux que Wube ait rendu la mécanique si intéressante et je dois faire l’éloge de notre merveilleuse communauté de bricoleurs (en particulier *u/warbaque* et *u/flame_Sla* sur Reddit) pour avoir partagé leurs découvertes, outils et guides qui ont rendu cet article possible. + +## Contribuer + +Comme toujours, nous attendons vos contributions pour les Alt-F4, que cela soit par la soumission d’un article ou en aidant pour les traductions. Si vous avez quelque chose d’intéressant en tête que vous souhaitez partager avec la communauté, vous êtes au bon endroit. Si vous n’êtes pas sûr, nous serons heureux de vous aider en discutant structure, contenu et idées. Donc si vous voulez vous impliquer dans les Alt-F4, rejoignez-le [Discord](https://alt-f4.blog/discord) pour ne rien rater !