stockage par inertie

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Volant d'inertie pour stockage d'énergie

Message par Ecu » 31 déc. 2012, 14:22

Bonjour,

je me demandais s'il était de l'ordre du possible d'amortir les variations de production d'énergie électrique (de type éolienne ou solaire) en utilisant des volants d'inertie.

Imaginons de grandes roues montées sur des arbres sur roulements à billes. Les arbres sont mis en rotation par des génératrices reliées au réseau électrique. Lorsque la production électrique chute, on fait passer la génératrice en alternateur pour envoyer du courant dans le réseau. Ainsi la roue restitue son énergie cinétique sous forme de courant.

Mes cours de mécanique étant un peu loin, j'aurais aimé savoir si l'un d'entre vous a déjà fait ce genre de calcul, permettant d'estimer la puissance réalistement stockable par ce biais, ainsi que la durée de stockage (vu que les frottements vont à terme pousser le volant à s'arrêter).

Merci d'avance

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Re: Volant d'inertie pour stockage d'énergie

Message par Ecu » 31 déc. 2012, 14:52

Bon en cherchant un peu, pour l'énergie stockable :
--> énergie cinétique de rotation : I * omega^2 / 2
--> avec pour un disque I = m * R^2 / 2

Prenons un disque en acier de 1m de rayon, 20cm d'épaisseur ==> volume = pi * 1^2 * 0,2 = 0,63 m3.
La masse volumique de l'acier étant de 8000kg/m3 ==> 0,63 * 8000 = 5040 kg.
Si mon disque tourne à du 1 tour/seconde (ça me paraît déjà pas mal pour une roue comme ça), j'arrive à une énergie cinétique de 5040 * 1^2 * 1 / 2 / 2 = 1260 J.

Ok, bon si ces calculs sont exacts, on ne peut stocker qu'une énergie négligeable, en tout cas avec une roue de cette taille.

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Re: Volant d'inertie pour stockage d'énergie

Message par energy_isere » 01 janv. 2013, 12:23

Ecu a écrit :Bon en cherchant un peu, pour l'énergie stockable :
--> énergie cinétique de rotation : I * omega^2 / 2
--> avec pour un disque I = m * R^2 / 2

Prenons un disque en acier de 1m de rayon, 20cm d'épaisseur ==> volume = pi * 1^2 * 0,2 = 0,63 m3.
La masse volumique de l'acier étant de 8000kg/m3 ==> 0,63 * 8000 = 5040 kg.
Si mon disque tourne à du 1 tour/seconde (ça me paraît déjà pas mal pour une roue comme ça), j'arrive à une énergie cinétique de 5040 * 1^2 * 1 / 2 / 2 = 1260 J.

Ok, bon si ces calculs sont exacts, on ne peut stocker qu'une énergie négligeable, en tout cas avec une roue de cette taille.
Bonjour.
Votre calcul ne fait que mettre en évidence que 1 tour par secondes est une vitesse angulaire bien trop faible. :-)

Les systémes de stockage par volant d' inertie sont en fait à 100 ~200 tours par seconde ( 6000 ~ 12 000 tours/mn).

Comme l' energie stockée est en Omega^2, un facteur 100 sur la vitesse de rotation donne un facteur 10 000 sur l' énergie stockée.

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Re: stockage par inertie

Message par energy_isere » 01 janv. 2013, 12:26

et pour illustrer mon propos, un article enerzine d' il y a deux ans :
Le volant d'inertie, une technologie prometteuse

Enerzine 03 Fev 2010

La société américaine Beacon Power annonce avoir débuté la construction d'une centrale de 20 MW dans la ville de Stephentown (New-York), qui a la particularité de stocker l'énergie dans 200 volants inertiels.
En effet, l'énergie est stockée sous forme d'énergie cinétique sur un disque lourd de 900 kg qui tourne à la vitesse de 8 000 à 16 000 tours par minute. Le système de stockage inertiel se veut aussi efficace, car il serait en mesure de restituer environ 85% de l'énergie emmagasinée.

Le concept de volant d'inertie appliqué au stockage et à la régulation de l'énergie n'est pas nouveau, mais celui développé par Beacon utilise les matériaux les plus récents et les plus solides comme la fibre de carbone. En effet, de plus grandes vitesses de volant permettent une plus grande capacité de stockage mais exigent des matériaux ultra résistants pour résister à l'éclatement et éviter les effets explosifs.

"Un des gros avantages du stockage d'énergie par inertie, au-delà du fait qu'il n'y a pas d'émissions de CO2, est sa réponse rapide", affirme Gene Hunt, le porte-parole du groupe. "Il répondra en quelques secondes." Le système mis au point par Beacon Power est également évolutif. Par exemple, 10 volants d'inertie (25 kWh) reliés entre eux représentent l'équivalent d'1 MW de puissance.

En pratique, ce type de stockage est très usité, mais il se limite pratiquement aux « volants d'inertie » au sein des appareils de production d'énergie, qui opèrent un lissage à très court terme pour régulariser la fourniture. Les opérateurs énergétiques réservent habituellement 1 % de leur production d'énergie pour assurer une fourniture d'électricité stable. Aussi, comme l'énergie issue du solaire ou de l'éolien est par nature intermittente, cela signifie que la réserve tampon devra probablement passer à 2 ou 3 %.
http://www.enerzine.com/603/9144+le-vol ... euse+.html

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Re: stockage par inertie

Message par energy_isere » 16 sept. 2016, 20:08

Levisys lance la production de volants d'inertie

PHILIPPE SCHILDE Usine Nouvelle le 16/09/2016

La société Levisys s’apprête à produire une centaine de volants d’inertie par an dans une usine spécialement conçue, bâtie sur le Parc technologique de l’Aube à Troyes. Son projet FlyProd participe à la transition énergétique avec des solutions innovantes et performantes de stockage de l’électricité et de régulation de réseaux. FlyProd a nécessité un investissement de 14,58 millions d'euros d'euros.

"C’est un projet qui n’a pas d’équivalent au monde. Ici, on est les meilleurs du monde !", a affirmé Louis Schweitzer, Commissaire général à l’investissement, en inaugurant à Troyes (Aube), jeudi 15 septembre, la première usine de production de volants d’inertie destinés au stockage d’électricité. Baptisé FlyProd (pour FLYwheel PRODuction), ce projet partenarial public-privé de 14,58 millions d'euros constitue une brique supplémentaire en matière d’efficacité énergétique (stockage, régulation de fréquence et de tension sur les réseaux, adaptation aux énergies renouvelables, recharge rapide de véhicules électriques…). Surtout, il participe aux avancées très concrètes attendues pour réussir demain la transition énergétique. Au passage, il fait la démonstration qu’il est possible de réindustrialiser la France sur le socle de la recherche et de l’innovation.

Image

Un investissement global de plus de 14 M€

Chiffré globalement à 14,58 millions d'euros, FlyProd est considéré [… abonés]
http://www.usinenouvelle.com/editorial/ ... ie.N438117

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Méthodes de stockage énergétique

Message par mobar » 26 sept. 2016, 08:44

Stockage d'énergie par volant à inertie ... en béton, 2 cents/kWh,
A suivre

Conférence TED
https://www.youtube.com/watch?v=N2u6EDwumdQ
https://youtu.be/0pK01iKwb1U
« Ne doutez jamais qu'un petit groupe de personnes bien informées et impliquées puisse changer le monde, en fait, ce n'est jamais que comme cela que le monde a changé »

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Re: Méthodes de stockage énergétique

Message par energy_isere » 28 nov. 2016, 18:27

Levisys fait tourner ses volants d'inertie

Manuel Moragues Usine Nouvelle le 26/11/2016

Une start-up de sexagénaires ? Et pourquoi pas ! Pierre Fessler, 53 ans, le cofondateur et président de Levisys, fait figure de jeunot au sein de son équipe de sept personnes, dont la moyenne d’âge dépasse 60 ans. L’enteprise, fabricant de volants d’inertie dédiés au stockage de l’électricité, a été créée par un jeune retraité du CEA. Au début des années 2000, Michel Saint-Mleux occupe son nouveau temps libre en revenant sur une thématique de sa jeunesse de chercheur : la sustentation magnétique, qui permet de faire tourner très vite de lourds disques avec très peu de frottements, donc quasiment sans perte d’énergie cinétique. Pierre Fessler, alors haut fonctionnaire à la Défense, passe ses week-ends avec lui, dans le salon, puis la cave. "On a trouvé des choses intéressantes et on s’est peu à peu pris au jeu." Un petit prototype en 2004 vaut à la start-up qui vient de naître un prix de Jeune entreprise innovante. Rebelote l’année suivante, avec 450 000 euros pour réaliser un autre prototype, testé avec succès par EDF en 2010.
De quoi participer au démonstrateur de smart grid Smart ZAE, lancé en 2011, qui a reçu ces douze derniers mois dix volants d’inertie de Levisys. En septembre, une ligne pilote de production a été lancée à Troyes (Aube). Elle doit sortir 100 unités de 13,5 kWh-40 kW par an. Pour Pierre Fessler, "ce n’est que le début d’une trajectoire exponentielle". Via un moteur-alternateur, les volants de Levisys absorbent l’électricité en accélérant et en génèrent en freinant. Ils affichent un rendement de 97% et une durée de vie de plusieurs centaines de milliers de cycles de charge-décharge ! De quoi fournir des services au réseau électrique ou charger des voitures électriques très rapidement. Avec des performances bien supérieures à celles des concurrents, reconnues par BYD, le géant chinois de la batterie lithium-ion qui s’est associé à Levisys, fin octobre.

L’innovation

Une technologie de volants d’inertie à haut rendement – grâce à une sustentation magnétique passive – et à haute densité d’énergie grâce à une architecture de rotor en fibres de carbone, développée avec Airbus Industrie. Levisys estime le coût total du kilowattheure stocké, sur la durée de vie, à 4 centimes d’euros.

l’opportunité

Le stockage de l’énergie s’impose dans le monde de l’électricité. Si les batteries électriques mènent la danse, les volants d’inertie offrent une alternative à longue durée de vie.
http://www.usinenouvelle.com/article/le ... ie.N466348

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Re: stockage par inertie

Message par chakiroul » 12 janv. 2018, 23:08

Aaahhh, je suis ravie de voir qu'Energiestro est connu par ici. Ca fait un paquet d'années que je suis l'évolution de la chose. Mais toujours pas vraiment de diffusion, hélas.

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Re: stockage par inertie

Message par mobar » 14 janv. 2023, 17:17

https://letrois.info/actualites/essert- ... e-solaire/
Energiestro développe un volant de stockage solaire, appelé VOSS. « L’objectif est de stocker l’énergie solaire de manière économique », replace André Gennesseaux. De manière économique, mais aussi écologique. « Nous n’utilisons pas d’éléments à problème », relève-t-il, ciblant la pollution inhérente à la production des batteries, mais aussi la problématique de la production de certaines matières comme le nickel, le cuivre, le cobalt ou encore le lithium. Leur volant s’appuie sur une matière bien connue, le béton. « Nous avions la volonté de proposer une solution plus économique et plus propre », insiste l’ingénieur. En regardant l’ensemble du cycle de vie de cette technologie, « le VOSS est le stockage d’énergie qui a les plus faibles émissions de carbone », insiste l’entreprise, notamment grâce à sa très longue durée de vie.

Le volant permet de stocker l’électricité produite le jour par les panneaux solaires, pour l’utiliser la nuit. Elle désynchronise la production électrique de sa consommation, alors que les énergies renouvelables sont intermittentes. « Avec le VOSS, l’énergie solaire est disponible 24 heures sur 24, et est moins chère que les énergies fossiles », assure André Gennesseaux. Car l’autre avantage de stocker de l’électricité produite par des panneaux solaires, c’est que le solaire est une technologie peu coûteuse rappelle l’ingénieur. Certes, cette solution est lourde et encombrante, mais elle n’est pas destinée à la mobilité. Une fois écarté ces problématiques, l’ingénieur peut donc se concentrer sur le coût global. Selon des calculs de l’entreprise, le coût de production du KWh avec de l’énergie solaire et le système de stockage VOSS s’élève à 4 centimes, contre 5 centimes pour le nucléaire, 6 pour le gaz et 4 pour le charbon.
Pour utiliser 24h/24 l'énergie solaire produite par du PV domestique sans avoir besoin de se connecter à un réseau électrique
Image
https://youtu.be/0pK01iKwb1U
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Re: stockage par inertie

Message par mobar » 14 janv. 2023, 20:11

kercoz a écrit :
12 févr. 2008, 10:02

Je ne comprends pas comment le solaire entraine la rotation .
Le PV alimente le moteur électrique du stockeur inertiel
https://youtu.be/0pK01iKwb1U
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Re: stockage par inertie

Message par Silenius » 02 déc. 2023, 15:46

Une visite du site et pre-series d'Energiestro https://www.youtube.com/watch?v=IFaXmI-NbHs

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Re: stockage par inertie

Message par dysgraphik » 21 déc. 2023, 11:43

Ah! Enfin des volants d'inertie petite échelle, sans complication excessives. Ca fait plaisir de voir un produit terminé, qui va arriver sur le marché et Made in Belfort. Merci à Hugo pour ce petit reportage chez energiestro : https://www.youtube.com/watch?v=IFaXmI-NbHs


Dés qu'ils proposent une version grand public j'en installe un dans le jardin : 10 kWh, garantie de 30 ans, et déchets électroniques limités (le moteur électrique, la pompe à vide) : on trouvera difficilement dans la décennie qui vient une batterie compétitive avec cette technologie (même avec les progrès encore attendu sur les couts des batteries).

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Re: stockage par inertie

Message par Jeudi » 21 déc. 2023, 17:27

dysgraphik a écrit :
21 déc. 2023, 11:43
Ah! Enfin des volants d'inertie petite échelle, sans complication excessives. Ca fait plaisir de voir un produit terminé, qui va arriver sur le marché et Made in Belfort. Merci à Hugo pour ce petit reportage chez energiestro : https://www.youtube.com/watch?v=IFaXmI-NbHs


Dés qu'ils proposent une version grand public j'en installe un dans le jardin : 10 kWh, garantie de 30 ans, et déchets électroniques limités (le moteur électrique, la pompe à vide) : on trouvera difficilement dans la décennie qui vient une batterie compétitive avec cette technologie (même avec les progrès encore attendu sur les couts des batteries).
Tu t’attends à quel genre de prix?

N’oublies pas qu’il faudrait le charger chaque jour, ce qui est un gros inconvénient quand le besoin est de pallier des pannes rares chez un particulier. L’entrepreneur du reportage parle plutôt d’utilisation industrielle, en particulier pour le besoin de lisser la production journalière du solaire.
Quand rien dans l’univers ne te contredit, ça veut dire que tu n’écoutes pas.

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Re: stockage par inertie

Message par kercoz » 21 déc. 2023, 18:17

Il y a un intéret au niveau des circuits secourus dans l'attente du démarrage des groupes secours .....et pour les utilisations sensibles aux micro coupures . Je crois que c'est imposé ds les règlementations ERP/IGH.
L'Homme succombera tué par l'excès de ce qu'il appelle la civilisation. ( Jean Henri Fabre / Souvenirs Entomologiques)

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Re: stockage par inertie

Message par mobar » 22 déc. 2023, 09:57

C’est aussi un moyen simple pour lisser la production de panneaux photovoltaiques lors de passages nuageux et ainsi eviter les chutes brutales ou les pics de production
https://youtu.be/0pK01iKwb1U
« Ne doutez jamais qu'un petit groupe de personnes bien informées et impliquées puisse changer le monde, en fait, ce n'est jamais que comme cela que le monde a changé »

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