Nouveau système de stockage d'énergie

Du pompage hydraulique sous-marin.
Est-ce que la pression sous-marine augmente virtuellement le delta de hauteur entre les 2 réservoirs ?

Là je comprends pas du tout.

C'est simple.
On a un réservoir rigide souterrain et un réservoir souple sur le fond.
Entre les deux, une turbine réversible :
- qui fonctionne en pompe pour transférer l'eau du réservoir rigide vers le réservoir souple quand on a trop d'électricité et
- qui fonctionne en générateur quand on transfère l'eau du réservoir souple vers le réservoir rigide.
L'astuce, c'est que dans le réservoir rigide, dès qu'on pompe, la pression tombe à 0 bar absolu (à la pression de vapeur de l'eau près).
Donc si le réservoir souple est à 10 m de profondeur, la pression absolue de l'eau est de : 1 bar (pression atmosphérique) + 1 bar (pression hydrostatique) = 2 bar.
On dispose d'un delta P de 2 bar pour faire tourner la turbine.
Plus les réservoirs sont profonds et plus on a de pression différentielle.

Donc, @caillou, ta formulation est bonne.

Il y a un truc que je ne suis pas sûr d'avoir compris : est-ce que les lames souple du réservoir supérieur donnent une pression supplémentaire utilisable dans le réservoir souple. Oui certainement, mais ça doit être anecdotique par rapport à la pression hydrostatique.

La quantité d'énergie stockable est proportionnelle à la masse d'eau transférable d'un réservoir à l'autre et à la différence de pression.
C'est aussi la quantité d'énergie nécessaire pour élever une masse d'eau M d'une hauteur h.
E = M.g.h

Avec un réservoir de 1 m³ et une pression de 2 bar (10 m de profondeur), ça fait 1 000 kg x 9,81 x 20 m = 196 200 joules = 54,5 Wh.
De quoi faire briller une ampoule moyenne pendant une heure.

Bon, allez, disons que là où ils vont implanter les éoliennes de Saint Brieuc ( ) on a 30 m de profondeur. Ça fait 40 m de hauteur : on passe à 109 Wh.
Avec le rendement de la turbine, 0,8 en pompage et 0,8 en génération, ça fait 109 Wh x 0,8 x 0,8 = 70 Wh.

Soyons fous, mettons des réservoirs de 1 000 m³ au pied de chaque éolienne. Ça fait 70 kWh stockables.

Ça fait qu'il faut deux réservoirs de 1 000 m³ à 30 m de profondeur et une turbine pour stocker de quoi recharger un gros VE.
Et il faut que le réservoir rigide tienne 4 bar de pression extérieure. Ce n'est pas une vulgaire citerne à mazout ! Il va falloir de belles parois épaisses et nervurées pour que ça n'implose pas.
Raisonnablement, je vois ça sous formes de tubes de 1,30 m de diamètre avec des membrures tous les 50 cm.
Et pour 1 000 m³, le bazar va faire 1 km de long.
Plus on voudra augmenter la capacité, plus la profondeur sera importante et plus ce sera compliqué et encombrant.

Autant dire que la pêche à la coquille Saint Jacques en baie de Saint Brieuc, c'est terminé.
Pas à cause des citernes rigides qu'on peut enterrer (le boulot pour enterrer ça, d'ailleurs !) mais plutôt à cause des citernes souples qui ne vont pas trop aimer quand les dragues vont passer dessus.

Ya de l'idée
Surtout pour aller creuser le fond des océans

En même temps, on récupère les nodules poly-métalliques.

Oui, il faut enterrer les réservoirs rigides...
Là où ça pourrait être bien plus facile et donc intéressant, c'est en utilisant des cavités existantes que l'on aurait étanchéifiées.

Plus simple de monter deux grands ballasts à pistons en tandem un à 50m sous la surface et un pres du fond.
La limite sera la tenue aux pression maxi de la profondeur d'immersion du ballast du bas, sachant que les 2 doivent pouvoir supporter cette pression.

@fxmx86, des cavités naturelles dans lesquelles on fait le vide ?
Si elles sont peu profondes, on risque l'effondrement du plancher océanique.
Et si elles sont très profondes, il faut mettre les turbines à la même profondeur, sinon on ne pourra pas pomper.
Pas très commode pour la maintenance.

@COAXIAL, qu'appelles-tu "ballasts à pistons" ?

Je me demande un truc.
À quoi servent les réservoir souples ?
Si on pompe directement dans la mer, ça fonctionne aussi bien.
Je ne crois pas du tout que la pression supplémentaire due à la rigidité des réservoirs souples soit significative.

Un ballast avec un piston dedans , un peu comme un vérin mais sans tige de poussée.

Celui du bas à une extrémité libre vers l'océan,  l'autre extrémité est relié au ballast du haut par une tuyauterie, entre les deux il y a la turbine pompe .
Chaque ballast ayant un piston pour le isoler du mieux extérieur, seul le piston du bas ayant une action de production.

Lorsqu'il ya de l'énergie en surplus on mets le ballast du bas en surpression , son piston est en bas du cylindre.
Lorsqu'il y'a un besoin. , on libère cette pression le piston remonte en actionnant la turbine du générateur.

Principe de la cloche de plongée

Qui s'affranchit totalement de cette poche souple totalement inutile
Et peut permettre un système à grande profondeur.

Un petit schéma ?

A main levée. J'espère que la qualité reste bonne.

COAXIAL a écrit:J'espère que la qualité reste bonne.

Bah euh non, en fait.
Tu as un Iphone 3 ?
Ah non, c'est un Samsung Galaxy A40, pourtant...

Pour le peu que j'arrive à voir, ça ne marche pas du tout, ton système.
Tu ne fais que déplacer de l'eau mais comme toutes les pressions s'équilibrent, tu ne stockes pas d'énergie.

Pour le système initial à vessies, je pense que la vessie ne se justifie que pour avoir un système fermé.
Ainsi on a toujours la même eau et elle peut-être filtrée, purifiée, traitée de manière à éviter tous les problèmes de corrosion et de pollution par les organismes vivants, le sable,etc.

Lapomme truc je sais pas ...
Mais A40 ne sait pas améliorer les graphismes au crayon à papier, ni le style graphique.

Si tu vois pas bien c'est peut-être tes yeux.

Tu as raison, c'était ça. J'avais oublié de mettre mes yeux.
Avec les yeux, ça donne ça :



Et je confirme que ça ne fonctionne pas.
Il ne faut pas d'énergie pour déplacer l'eau dans ton système.
Enfin si, un peu pour vaincre le frottement des joints de piston.

En fait, tu oublies juste un truc, c'est que l'eau n'est pas un fluide compressible.

Justement
Le fait de pomper le volume du cylindre du haut le transvase dans celui du bas en vainquant la pression du bas 50 bars il faut beaucoup de puissance de pompes, comme pour la vidéo de début du sujet, qui dans son dessin nous fait croire le contraire.

Étudiez d'un peu plus près le fonctionnement des ballast des sous-marins, et vous comprendrez mieux les erreurs de ce qui est montré dans la vidéo.

Dans mon schéma, le delta de pression 45 bars permet beaucoup de force mécanique sur le piston. Qui est à 500 mètres sous la surface.
Immerger un tel système est assez simple comparé au système de la vidéo.

Sans oublier que pour le système de la vidéo, ta réflexion, sur l'incompression des fluides s'applique aussi.

En plus il faut gérer la nourrice souple.
Pas dans mon schéma.

Autre chose pour s'affranchir de la puissance des tempêtes, il faut être mini sous 50 mètres d'eau.

C'est valable aussi pour les éoliennes flottantes, comme pour les stations pétrolières.
Déjà que la rentabilité sur terre est limitée aux subventions qui aident le développement de ses "solutions" , pour dépasser le nucléaire, on est pas sortis le cul des ronces.

Il n'y a aucune "pression à vaincre" dans ton schéma.
En effet, dans tes canalisations, il y a de l'eau... comme autour d'elles.
Donc, sans rien faire, l'eau est déjà à 50 bar dans ton cylindre du bas, du fait du poids de la colonne d'eau.
Et cela, aussi bien au-dessus qu'en dessous du piston.
Quand tu vas pomper, tu vas juste augmenter très légèrement cette pression de 50 bar et le piston va descendre.
Mais aucune énergie ne sera stockée où que ce soit.
Tu vas juste générer un peu de chaleur par frottement du piston.

Tu peux enlever les pistons et il ne se passera rien de plus ni de moins.
Ensuite, puisque tu auras enlevé les pistons, tu peux aussi enlever les cylindres et les tuyaux.
Il te reste une turbine entre deux eaux et qui brasse de l'eau pour rien.

Tu parles de ballasts des sous-marins mais je ne vois pas le rapport.
Les ballasts des sous-marins sont des réservoirs remplis d'eau... et d'air.
Pour descendre on laisse entrer l'eau et l'air se comprime. Le sous-marin s'alourdit et descend.
Pour remonter, on "chasse aux ballasts", c'est à dire qu'on envoie de l'air comprimé qui fait sortir l'eau.
L'eau étant remplacée par de l'air, le sous-marin s'allège et remonte.

Mais tout ça n'a rien à voir avec notre problème.

COAXIAL a écrit:Autre chose pour s'affranchir de la puissance des tempêtes, il faut être mini sous 50 mètres d'eau.

À Saint Brieuc, c'est embêtant. Le fond de la mer est entre 30 et 40 m.
Je ne crois pas qu'il y ait beaucoup de parcs éoliens prévus ou construits au-dessus de fonds de 500 m.

Pixel a écrit:mettons des réservoirs de 1 000 m3 au pied de chaque éolienne. Ça fait 70 kWh stockables

Pfiou je partage ton analyse et c'est sacrément merdique
Obligé de combiner grande profondeur (500m?) et volume gigantesque (millions de m3) pour arriver à des centaines de MWh de stockage ... ça parait très irréaliste cette affaire, pour changer...

Peut être que la membrane souple sert à utiliser de l'eau douce pour la durabilité ? Comparativement à faire sans réservoir supérieur et utiliser l'eau de mer directement

Tant pis.

J'ai fait une grave erreur dans mon schéma, pompe/turbine devrait être sur le dessus du ballast du haut afin de mettre sous pression le piston du haut.

Oui, de l'eau douce ou du moins de l'eau traitée.

Je prenais 500m pour avoir du rendement,  mais ça fonctionne aussi à 100m , 5 fois moins voire moins.

Le principal souci c'est la puissance de pompage pour faire descendre les pistons.

Dans l'un ou l'autre,  la salinité est le plus impactant des facteurs de durabilité des systèmes

Sans oublier les pollution et trace carbone de leur mise en oeuvre

COAXIAL a écrit:J'ai fait une grave erreur dans mon schéma, pompe/turbine devrait être sur ke dessus du ballast du haut afin de mettre sous pression le piston du haut.

Ah oui, oui, oui.
Et donc ?
Je ne vois pas ce qui change.
Tu envoies de l'eau au-dessus du piston du haut.
Le piston descend et envoie de l'eau dans la canalisation.
Cette eau fait descendre le piston du bas... et après ?
Tu as juste déplacé un peu d'eau et deux pistons dans un système en équi-pression avec l'eau extérieure.
Tu n'as toujours stocké aucune énergie.

Regarde bien ce qui se passe dans la vidéo.
Le niveau d'eau descend dans le réservoir enterré... et rien ne rentre.
Au-dessus de l'eau, il y a le vide.
La clé est là.

Mais de toutes façons...