Méthodes de stockage énergétique

Krom · Message par **Krom** » 31 janv. 2007, 14:50

Le problème c'est qu'il te faut une montagne (1000m) et un lac (des milliards de mètres cubes.)

La solution est bonne mais d'usage restreint. (En plus, les écolos n'aiment pas les barrages, ça bousille les écosystèmes, parait.)

Lauren · Message par **Lauren** » 31 janv. 2007, 15:08

En même temps, les ecolos n'aiment rien qui touchent à l'énergie, sauf si cela relève de l'impossible.

sceptique · Message par **sceptique** » 31 janv. 2007, 15:43

Krom a écrit :Ok, alors exit l'idée des châteaux d'eau.
(Cela dit, l'énoncé du fil n'est pas très précis: quel genre de stockage cherche-t-on?)

Il n' y a aucun moyen de stockage de l'énergie délocalisée et à échelle non ridicule.
Les chateaux d'eau ? exit donc.
Les batteries ? 100 kg de batteries équivalent à 1 litre essence.
l'air comprimé ? Encore moins bon que les batteries au plomb.
L'énergie cinétique dans un volant d'inertie ? Le calcul est décourageant.
Et tout le reste à l'avenant.
Sauf ...
Le pétrole est un moyen fabuleux de stocker l'énergie ! Très concentré, souple d'emploi (un tuyau !), facile à stocker, à transporter. Que des qualités donc. Dommage qu'il s'épuise ... Il reste quand meme l'huile agricole.

LeLama · Message par **LeLama** » 31 janv. 2007, 21:40

sceptique a écrit : l'air comprimé ? Encore moins bon que les batteries au plomb.

Ça veut dire quoi, moins bon ? A mon avis, on peut supporter un mauvais rendement si c'est pas cher. Si tu minimises vraiment la conso energétique chez toi, tu peux etre en exces energetique rien qu'avec l'eolien et le solaire thermique il me semble.

Pour lénergie domestique (je ne parle pas du transport), la vraie question est alors le stockage plutot que la production, et on peut se permettre des mauvais rendements. Les points les plus importants me semblent le cout et la possibilité de stocker sur de longues periodes (plusieurs semaines si possible ).

Et tout le reste à l'avenant.
Sauf ...
Le pétrole est un moyen fabuleux de stocker l'énergie !

LeLama · Message par **LeLama** » 31 janv. 2007, 21:44

Et des trucs avec des gros ressorts qu'on comprime au lieu de l'air comprimé. On doit éviter les fuites et ça doit être moins cher, non ? Rendement catastrophique ?

sceptique · Message par **sceptique** » 01 févr. 2007, 09:53

Pour l'air comprimé c'est simple, il suffit de voir les bouteilles de "Air Liquide". Des trucs de 2 metres de haut 100-200 kg et qui coutent très cher. (elles sont d'ailleurs plutot utilisées pour stocker oxygène, acétylène, argon, ...). J'en ai manipulé jeune, gaffe aux pieds !
Typiquement 100 litres à 100-200 bars. Energie contenue en ordre de grandeur : à la louche 1-2 kWh (rappel 1 litre essence = 9 kWh). Et avec des bouteilles en composite on gagne un facteur 5 certes (disons 1 litre essence) mais à un prix extravagant. Et puis, ces bouteilles "fatiguent" avec les cycles compression-détente et il faut les vérifier-tester-changer régulièrement.
La seule solution raisonnable est d'avoir une structure géologique appropriée et d'y injecter l'air comprimé. C'est donc le réservoir géologique qui remplace gratuitement la bouteille avec des volumes sans commune mesure. Mais ces structures sont rares.Cela est fait (de mémoire) dans un ou deux endroits en Allemagne et rend bien service. Mais à une échelle "industrielle".
Quand aux ressorts classiques, je ne vais pas détailler mais c'est très inférieur (à tous points de vue : volume, poids, investissement, facilité, amortissement ...) à l'air comprimé.

Une autre idée un peu moins farfelue : l'eau chaude. Une piscine de 10 m * 10 m * 2 m soit 200 m3 d'eau chauffée de 20° à 70° contient :
200 000 * 50 * 4180 = 42 GJ = 1000 litres pétrole.
Seulement si on veut ensuite extraire de l'électricité Carnot nous indique un rendement de 20% (en pratique plutot 10-15). Et puis il faut sacrément isolé cette piscine si on veut conserver sa chaleur qq semaines. Car si la température tombe à 45° le rendement (dixit Carnot) pas terrible est encore divisé par 2.
Je le répète : rien ne vaut le pétrole (et de très loin) pour stocker de l'énergie. La meilleure solution quand on a de l'énergie électrique disponible en surplus ? La vendre au "réseau" pour la racheter ultérieurement.

metamec · Message par **metamec** » 01 févr. 2007, 11:51

Une autre idée un peu moins farfelue : l'eau chaude. Une piscine de 10 m * 10 m * 2 m soit 200 m3 d'eau chauffée de 20° à 70° contient :
200 000 * 50 * 4180 = 42 GJ = 1000 litres pétrole.

pour stocker de l'énergie sous forme de chaleur il est plus interessant d'utiliser des matériaux à changement de phase (MCP).
La chaleur de changement de phase est bien plus importante que la chaleur sensible, d'où un densité énergétique nettement supérieure.

Il y a d'ailleurs des recherches pour stocker de l'énergie solaire dans des nodules contenant des MCP.
Il faut alors une température de changement de phase bien choisie (mélange)en fonction de l'utilisation

Seulement si on veut ensuite extraire de l'électricité Carnot nous indique un rendement de 20% (en pratique plutot 10-15). Et puis il faut sacrément isolé cette piscine si on veut conserver sa chaleur qq semaines. Car si la température tombe à 45° le rendement (dixit Carnot) pas terrible est encore divisé par 2.

Comment tu fais pour produire de l'électricité avec une source chaude (eau) à 70°C?

sceptique · Message par **sceptique** » 01 févr. 2007, 12:16

Une source chaude 70° et une source froide 20° suffisent pour faire une machine théorique thermique avec un rendement maxi de 20%.
Le but était justement de montrer que ce n'est pas terrible et que cela n'est pas une solution ...
Maintenant, avec les MCP on fait effectivement mieux. Mais ils coutent beaucoup plus cher et leur usage délicat pour un particulier désireux de stocker son électricité, en tout cas disproportionné et hors de portée. Comme toutes les solutions de stockage de l'énergie d'ailleurs. Sauf le pétrole.

metamec · Message par **metamec** » 01 févr. 2007, 12:38

Une source chaude 70° et une source froide 20° suffisent pour faire une machine théorique thermique avec un rendement maxi de 20%.

En pratique pour fair de l'élect il faut de la vapeur haute pression donc à plus de 100°C

Maintenant, avec les MCP on fait effectivement mieux. Mais ils coutent beaucoup plus cher et leur usage délicat pour un particulier désireux de stocker son électricité, en tout cas disproportionné et hors de portée. Comme toutes les solutions de stockage de l'énergie d'ailleurs. Sauf le pétrole.

Pour stocker de l'élec ce n'est pas la solution, par contre pour stocker de l'énergie frigorifique issue d'une machine à absorption avec source de chaleur solaire, où pour le chauffage d'ECS et de locaux ils permettent une densité de stockage importante et un déphasage dans le temps intéressant.

sceptique · Message par **sceptique** » 01 févr. 2007, 14:07

metamec a écrit :
Une source chaude 70° et une source froide 20° suffisent pour faire une machine théorique thermique avec un rendement maxi de 20%.
En pratique pour fair de l'élect il faut de la vapeur haute pression donc à plus de 100°C

Justement non avec les MCP. Par exemple, en inversant un frigidaire avec une source chaude à 20° et une froide à 5° on produit du courant. Théoriquement, bien sur. Pratiquement, je suis d'accord, il vaut mieux ne rien faire ! En tout cas ce n'est pas avec ce genre de système que l'on pourra stocker un surplus d'électricité et le restituer ultérieurement. Ce problème n'a pas de solution réaliste et pratique.

jlvx · Message par **jlvx** » 03 févr. 2007, 12:04

Bonjour,
une idée sans doute farfelue, et applicable (au mieux) au niveau d'une petite ville,
(préparez le styol rouge ô savants forumiens ):
idée = "emmagasiner" la chaleur qui ne va pas manquer pendant les périodes d'été, canicule ou pas, pour l'utiliser en chauffage l'hiver, et réciproquement le froid pour la clim.
dans des structures géologiques, voire des réservoirs artificiels à creuser à une profondeur "suffisante"(mais déjà pas complètement idiot le gars

, j'imagine que l'amortissement énergie mise en oeuvre vs émergie "gratuite" récupérée par la suite, risque de se chiffrer en moultes années).
A défaut de réservoirs creusés, n'est ce pas déjà ce qui se passe, au niveau individuel, mais à très court terme avec des sols ou des murs capables d'emmagsiner la chaleur du soleil, même en hiver pour la restituer le soir ? (excusez du côté très trivial, ça porte surement un nom que j'ignore

)
Autrement au niveau plus large, tout ce qui est co génération ne peut-il pas être considéré comme stockage, ou du moins palliatif à la production hors pointe (je pense au couplage éolien/électrolyse hygrogène par exemple).
ou alors un cycle récupération eaux usées = méthane+résidus secs/engrais, à utiliser dans des sortes de serres proches des grands centres urbains pour cultures oléagineuse même tropicales, hors sol et au goutte à goutte, intrants = engrais récupérés, énergie de chaleur = méthane récupéré, cultures "en échelles" aves des plantes présentant des possibilités de plusieurs récoltes par an/
et ou brulage du méthane pour énergie + récupération du CO2 pour culture d'algues produisant de l'huile
suite hypohèse "serre" pressage à froid avec énergise électrique provenant des énergies récupérées précédemment, récolte huile d'une part et résidus végétaux d'autre part (tourteaux et/ou résidus séchés et brulés, produisant énergie et CO2 recyclé algues etc...
HVB ultra filtrée, voire transestérifiée de préférence avec procédé "vert" (additifs et énergie) , pour alimentation machines, autos, chaudières "mazout" (est-ce compatible ?)
OUF... y'a surement une (modeste) faille dans le raisonnement, mais ça fait du bien

Lauren · Message par **Lauren** » 03 févr. 2007, 12:48

Pour le couplage eolien/hydrogene, il y a une expérience en Espagne actuellement.
Enerzine en a parlé.
Il faut encore un peu attendre pour savoir "quoi".

metamec · Message par **metamec** » 03 févr. 2007, 15:16

une idée sans doute farfelue, et applicable (au mieux) au niveau d'une petite ville,
(préparez le styol rouge ô savants forumiens ):
idée = "emmagasiner" la chaleur qui ne va pas manquer pendant les périodes d'été, canicule ou pas, pour l'utiliser en chauffage l'hiver, et réciproquement le froid pour la clim.
dans des structures géologiques, voire des réservoirs artificiels à creuser à une profondeur "suffisante"(mais déjà pas complètement idiot le gars , j'imagine que l'amortissement énergie mise en oeuvre vs émergie "gratuite" récupérée par la suite, risque de se chiffrer en moultes années).
A défaut de réservoirs creusés, n'est ce pas déjà ce qui se passe, au niveau individuel, mais à très court terme avec des sols ou des murs capables d'emmagsiner la chaleur du soleil, même en hiver pour la restituer le soir ? (excusez du côté très trivial, ça porte surement un nom que j'ignore )

En effet il faut pouvoir réaliser la même chose que ce que fait un mur capteur à forte inertie, qui restitue la chaleur qq heures après l'avoir captée.
Les MCP sont une des solutions envisageable pour augmenter ce temps de déphasage, qui dans le cas de ton exemple se monte à plusieurs semaines.
L'avantage des MCP est que l'on peut stocker une grand quantité d'NRJ avec une masse relativement faible, et surtout une température de stockage pas très élevées 50/55°C et même moins pour du chauffage basse température. Stocker à ces niveaux de températures et avec une bonne isolation permet d'avoir un flux de déperditions thermique très faibes, et donc un déphasage important.

LeLama · Message par **LeLama** » 05 févr. 2007, 16:18

jlvx a écrit :Bonjour,
une idée sans doute farfelue, et applicable (au mieux) au niveau d'une petite ville,
(préparez le styol rouge ô savants forumiens ):
idée = "emmagasiner" la chaleur qui ne va pas manquer pendant les périodes d'été, canicule ou pas, pour l'utiliser en chauffage l'hiver, et réciproquement le froid pour la clim.
dans des structures géologiques, voire des réservoirs artificiels à creuser à une profondeur

Sans aller jusqu'aux structures geologiques, il y a des autoconstructeurs qui isolent les fondations et qui stockent la chaleur de l'ete en sous-sol. Cela leur permet d'avoir un dephasage de plusieurs mois. Malheureusement, je ne connais pas de documentation sur la question (description des dispositifs et retours d'experience ??)

Message par **Tiennel** » 08 févr. 2007, 11:28

Que diriez-vous de rassembler les différents points évoqués, ainsi que les discussions sur l'air comprimé par exemple, sur la nouvelle page du wiki Stockage de l'énergie ?