Solutions de stockage d'énergie

J'aime bien ce gars et sa solution de stockage d'énergie concurrentielle aux STEP ou autres batteries pour soutenir le réseau électrique.
Une petite vidéo avec peu de moyens, mais passionnantes:
https://www.youtube.com/watch?v=we929CiOfBc
J'attend vos commentaires!

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c'est pas bête, ça permettra de recycler les plateformes pétrolières en step

Pas con du tout.
J'ai des doutes pour le petit robot crocheteur mais on doit pouvoir faire plus simple.
En plus, ça semble n'avoir qu'un très faible impact sur l'environnement.

Sur la forme : je trouve pénible cette manie de faire des longues vidéos pour expliquer ce qu'on pourrait résumer en quelques lignes de texte, mais c'est hélas une tendance générale. Et celle-ci a un rythme particulièrement lent...

Sur le fond : d'après son explication, il faut manipuler une masse de 50 t pour produire 1 MW pendant 30 minutes, mais 1 MW c'est rien, un step c'est plusieurs centaines de MW (le plus gros en France, c'est le barrage de Grand Maison avec 1800 MW), donc il faut multiplier le concept par 100 pour avoir une puissance équivalente au plus petit des STEP : donc soit manipuler des masses de 5000t, soit multiplier par 100 le nombre de masses à manipuler, il faut aussi multiplier par le même coefficient la taille de la barge.
Au final, cela me semble peu réaliste.
De plus pour avoir des fonds de 4000m , à quelle distance faut-il aller des cotes ? Quel coût pour acheminer l’électricité jusque là ?

Question profondeur, le golf de Gascogne permet déjà d'atteindre 4000m assez près des côtes :

Oui, en France, il n'y a que le golfe de Gascogne, la Méditerranée est bien moins profonde.

Sauf au niveau de la mer Ionienne entre l'Italie, la Grèce et la Libye avec 5 100 m :



Entre la Sardaigne et l'Italie, on dépasse les 3600m

De manière plus générale, la profondeur et l'éloignement des côtes qui en découle ne doit pas vraiment être un problème vu le nombre de câbles sous-marins existants.

Et si on remplaçait l'eau dans les STEP par du mercure, on pourrait multiplier leur capacité  de stockage par 13. Non ? Bon ce serait peut être un peu cher à supposer qu'on puisse en rassembler suffisamment et d'aucuns se plaindraient des vapeurs de mercure en période de canicule,  mais ça serait sûrement  intéressant à voir dans un paysage...Et pour le "bare foot" cela devrait ouvrir des possibilités.

A la base, j'ai trouvé l'idée bonne.
Mais effectivement, pour industrialiser le système, il faudrait oublier les ROB et plutôt penser un système type téléphérique débrayable entièrement automatisé constitué d'un câble sans fin en boucle vertical, et des gares de stockage des lests sous la surface (gare amont), et au fond de la mer (gare avale).
Après, la mer est grande, et la profondeur n'est qu'un problème secondaire.
Si on envisage un système type téléphérique, pas besoin de lest de 50 tonnes si on peut accrocher un lest de 2 tonnes tous les 20m, sur 2000m de câble ça fait 200 tonnes soit 4x plus.

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Encore une solution de stockage en béton:
https://www.youtube.com/embed/N2u6EDwumdQ
Si il n'y a rien à regarder à la télé, ça vous occupera 8 minutes

Merci !

Nous sommes un petit nombre à penser qu’on pourra se passer des énergies fossiles, c’en est une belle démonstration de solution.

Voir volant d'inertie où le projet de ce monsieur avait déjà été évoqué.
Je ne sais pas si la vidéo est plus récente que la discussion d'aout 2015

Bonjour,

La solution de stockage mécanique inertielle est intéressante mais peu rentable,.

Les Solutions hydrogène ; pile a combustible ou méthanisation paraissent nettement plus prometteuses.

Pour l'instant, les batteries Pb ont le meilleurs rapport qualite/prix pour des décharges lentes compatibles avec l'habitat.

Gwladys a écrit:La solution de stockage mécanique inertielle est intéressante mais peu rentable,.

Les Solutions hydrogène ; pile a combustible ou méthanisation paraissent nettement plus prometteuses.

Ces deux solutions ne s'adressent pas du tout au même problème.

Le stockage inertiel est une solution de type "secours" permettant d'assurer la fourniture de fortes puissances pendant des durées courtes (quelques minutes) le temps de démarrer des systèmes à temps de réponse plus long (comme des groupes électrogènes). Elle est en concurrence avec les onduleurs à batterie de forte puissance (par exemple 1MW avec 100kWh de batterie).

La solution hydrogène est pour un stockage / déstockage de longue durée (de l'ordre de plusieurs heures à plusieurs jours) avec des puissances moins importantes, elle est en concurrence avec les onduleurs à batterie de moyenne puissance alimentés par des batteries de capacité importante (par exemple 10kW avec 100kWh de batterie).

Gwladys a écrit:Pour l'instant, les batteries Pb ont le meilleurs rapport qualite/prix pour des décharges lentes compatibles avec l'habitat.

Oui, mais le problème de la durée de vie des batteries plombe (sans jeu de mot) la rentabilité.

Comme pour le stockage mécanique inertiel, l'hydrogène ne se stocke pas ou très mal avec beaucoup de pertes.
L'hydrogène doit être dilué dans le gaz naturel (maxi 15%) ou recombiné au C0² (réaction exothermique) pour former du méthane et de l'eau (opération de déshydratation). 4 H² + C0² => CH4 + 2 H²O
Dans le cas d'un réseau électrique sous dimensionné, le stockage mécanique inertiel peut réguler les variations de puissance en bout de ligne pendant les pics de consommation de 1 à 2 heures.

La vidéo pour le stockage inertiel indique que l'intérêt principal est justement que c'est plus rentable que les solutions électrochimiques. Et on ne lui demande que de réaliser du "time-shifting" entre le jour et la nuit.

Par contre, dans l'hypothèse d'une "ferme" de stockage, avec de nombreux cylindres collés les uns contre les autres, je me demande s'il n'y aurait pas un risque de réaction en chaîne au cas ou l'un d'entre eux éclaterait (après tout on cherchera à les réaliser au plus bas coût et on leur demandera de tenir le plus longtemps possible, donc le risque est présent surtout si on en concentre un grand nombre au même endroit).

Je me demande pourquoi ils n'ont pas disposés les cylindres avec un axe horizontal sur 2 appuis plutôt qu'un axe vertical avec point d'appui unique.
C'est plus facile de disposer de place horizontalement que verticalement, quitte a augmenter le diamètre si on dispose de place en hauteur.
Après, ce serait plus simple de coupler plusieurs cylindres sur un même axe horizontal pour augmenter la capacité de stockage avec moins de dysfonctionnement en chaine en cas d'éclatement d'un cylindre tant que l'axe peut continuer à tourner.
Au niveau contraintes dans un cylindre horizontal, la flexion serait reprise par le cerclage métallique externe, et plus de cisaillement dans le béton entre l'axe et les couches périphériques externes.

Mais en horizontal, chaque élément de béton subirait une composante alternative de force liée à la pesanteur suivant qu'il est dans la partie montante ou descendante du cycle. Enfin ce serait la même force, mais qui serait alternativement résistante ou motrice. Ca ne pourrait pas induire une fatigue?

je serais tenté de dire qu'en horizontal on pourrait y mettre des paliers magnétiques, mais ça risque d'être trop couteux, et peut être de drainer plus d'énergie que les frottements mécaniques.

Pour une raison très simple : avec un axe vertical le centre de gravité se retrouve exactement au dessus du point d’appui alors qu'avec un axe horizontal les points d'appuis sont écarté et avec les masse en jeu les flexions sont énormes et le moindre appui en périphérie comme tu le propose provoquerait des pertes énormes de par la vitesse relative de frottement.

Autre point les effets gyroscopiques sont plus simples à gérer avec un axe coaxial à celui de la rotation (passant par le centre) de la terre.

Ceci devrait parler à ceux qui ont connu les petites voitures à ressort dans leur jeunesse:

https://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/articles/des-ressorts-en-nanotubes-de-carbone-pour-stocker-lenergie-25206/

Oui effectivement, problèmes vibratoires liés à la déformation de l'axe même minime, en flexion.

pascal11 a écrit:autre point le effets gyroscopiques sont plus simple à gérer avec un axe coaxial à celui de la rotation de la terre.

Dans ce cas, sous nos latitudes, il va falloir mettre l'axe à 45°.

Bon, j'y vais de mes petites idées sans prétention, juste pour échanger:

- Imaginons un immeuble d'habitations qui souhaite être autosuffisant en energie. Pour 100m² au sol, il peut générer en panneau solaire et chauffe eau thermique en utilisant son toit environ 30kW. environ 100K€ d'installation photovoltaïque à changer tous les 20 ans. En admettant qu'une journée normal c'est équivalent à 8h d'enso on génère 240kWh/ jour ce qui couvre le besoin 3 familles, soit un immeuble de 3 étages de 100m² chacun. Pour passer la nuit, il faut permettre le stockage de 120kWh en cycle journalier.

- Stockage chimique : Ca fait une batterie de 16.000€ à changer tous les 3 ans

- Stockage mécanique sous forme d'énergie potentiel pesanteur: Pompage d'eau dans une piscine au niveau du garage rebasculé sous les panneaux solaire sur le toit ? Disons que notre immeuble fait 20m de haut entre le bas du garage et les panneaux solaires, il faudrait pomper 2200m^3 (soit l'équivalent de 40 piscines...) =>Complétement irréaliste.

- Stockage mécanique sous forme d'énergie cinétique. Imaginons un volant cinétique en acier de 10 tonnes (diamètre 2m, hauteur 0.5m, coût 15K€) pour stocker 120kWh il devrait tourner à... 4000 tr/min. Pour réussir à faire tourner notre volant à cette vitesse, il va falloir lutter contre les frottements (vide d'air, roulement à rouleaux, ...) et l'on aura quand même pas mal de déperdition qu'il faudra compenser avec plus de panneaux solaire.

- Stockage mécanique sous forme d'énergie élastique: on utilise un réservoir de gros volume dans lequel on fait rentrer de l'air avec une pompe qui injecte toujours plus d'air. je ne suis plus sur de mes équations (je me fais vieux mais avec un réservoir de 10m^3, il faudrait comprimer à 420 atm, ce qui fait un réservoir sérieux (type enroulement carbone) => Prix prohibitif... au delà des 100K€

Faut continuer à chercher, y a rien qui semble très concluant (le mieux étant encore le cylindre d'acier

Ce que j'aime bien avec ces exemples, c'est que l'on se rend compte de l'énergie démentielle qui est contenu dans 10 litres d'essence puisque cela fait environ 120kWh....