Concept TOUT ELECTRIQUE, remise en cause .

Comment mettre en pratique la décroissance et vivre dans un monde sans pétrole (les «travaux pratiques» en somme : artisanat, nourriture, etc)

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utiliser directement l'energie stockee sous forme mecanique

Message par jml34 » 02 avr. 2008, 15:23

Bonjour, je n'ai pas trouve de fil concernant une question que je me pose...
On stocke de l'energie sous forme d'air comprime dans des vieilles mines. Il y a des machines qui fonctionnent a l'air comprime. Pourquoi n'y a-t-il pas d'usines a air comprime au-dessus des stocks d'air comprime ? Trop de pertes dans un circuit de distribution ? Est-ce qu'un jour on construira des villes sur les vieilles mines pour tout faire marcher a l'air comprime ?
Dans la meme idee d'utiliser directement l'energie mecanique sous forme mecanique, je suppose qu'il n'est pas realiste de mettre un gros arbre a came a cote d'un barrage pour alimenter un petit complexe industriel ?

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Re: utiliser directement l'energie stockee sous forme mecani

Message par kercoz » 02 avr. 2008, 17:17

La principale raison de l'utilisation de l'air comprimé comme énergie motrice , c'est qu'elle n'est pas dangereuse dans les locaux a risque incendie ou explosion . Ca évite pas mal d'investissements en poudrerie et locaux aviation (matos antideflagrant). Un reseau air Comp sert a des tas de truc (surpression d'armoire electronique ), nettoyage , elevateurs ...
Un simple compresseur et un reservoir suffisent comme source . Le réservoir peut etre alimenté par un tas de sources (eolienne; moulin , vélos ?) .
Le reservoir est une vrais bombe . a proteger des chocs et de la corrosion !

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Re: utiliser directement l'energie stockee sous forme mecanique

Message par jml34 » 02 avr. 2008, 23:53

Autrement dit on s'en sert quand c'est pratique mais l'energie utilisee sous cette forme est globalement negligeable.
Je me rends compte que j'etais un peu bref dans mon post. Je me disais que puisque l'intermittence necessite un stockage temporaire sous forme d'energie mecanique, il y avait peut-etre du rendement a gagner en evitant un passage par un intermediaire electrique (restituee en periode de pointe de consommation / creux de production), ce qui suppose
1) que les unites de production soient a proximite immediate du stockage
2) qu'il y ait effectivement du rendement a gagner, cad qu'on sache fabriquer des machines a air comprime avec un bon rendement pour le cas du stockage d'air comprime dans de vieilles mines.
Donc actuellement on n'utilise pas une technologie a air comprime, mais c'est peut-etre parce que le rendement du compresseur n'est pas bon compare au moteur electrique. Si l'on a deja l'air comprime, est-ce que cela ne change pas la donne pour certains types de machines ?
(et j'imagine deja un roman de SF avec des metros a air comprime, des tracteurs a air comprime..., autour des sites de stockage :D )
(au passage, je ne comprends pas tres bien pourquoi il y a ces projets de stockage dans des mines (rendement 40% d'apres wikipedia) alors que le coup des barrages semble avoir un bien meilleur rendement. Saturation des sites disponibles je suppose ? Si on etait chinois on ferait quelques projets pharaoniques, mais comme on est occidental on se dirige vers des solutions peu couteuses politiquement ?)

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Re: utiliser directement l'energie stockee sous forme mecanique

Message par energy_isere » 02 avr. 2008, 23:57

jml34 a écrit :Bonjour, je n'ai pas trouve de fil concernant une question que je me pose...
On stocke de l'energie sous forme d'air comprime dans des vieilles mines.
#-o Voila déja une hypothése de post qui me semble à vérifier.

On est ce que ca existe en France ? et si oui, quelle volume et à quelle pression?

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Re: utiliser directement l'energie stockee sous forme mecanique

Message par jml34 » 03 avr. 2008, 01:06

euh, j'ai pas dit qu'il y avait ca en France... J'ai le "on" planetaire...
wiki oleocene mentionne deux sites en fonctionnement, en Allemagne (290 MW) et en Alabama 110 MW. Bon ok en lisant ce dernier lien je me rends compte que ces deux projets utilisent l'air comprime pour faire tourner des turbines a gaz ou fioul (systeme dit hybride), il ne s'agit pas du tout d'un stockage intermittent d'energie propre comme je le croyais. Il n'existe pas d'autre installation actuellement semble-t-il, il y a un projet d'environ 100 MW dans l'Iowa totalement propre, et surtout cette histoire de grand plan solaire US (cite sur oleocene) avec stockage massif dans des cavernes. Extrait de l'article de sciam.com
Studies by the Electric Power Research Institute in Palo Alto, Calif., indicate that the cost of compressed-air energy storage today is about half that of lead-acid batteries. The research indicates that these facilities would add three or four cents per kWh to photovoltaic generation, bringing the total 2020 cost to eight or nine cents per kWh.

Electricity from photovoltaic farms in the Southwest would be sent over high-voltage DC transmission lines to compressed-air storage facilities throughout the country, where turbines would generate electricity year-round. The key is to find adequate sites. Mapping by the natural gas industry and the Electric Power Research Institute shows that suitable geologic formations exist in 75 percent of the country, often close to metropolitan areas. Indeed, a compressed-air energy storage system would look similar to the U.S. natural gas storage system. The industry stores eight trillion cubic feet of gas in 400 underground reservoirs. By 2050 our plan would require 535 billion cubic feet of storage, with air pressurized at 1,100 pounds per square inch. Although development will be a challenge, plenty of reservoirs are available, and it would be reasonable for the natural gas industry to invest in such a network.
En plus c'est deja pres des villes ! 8-)

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Re: utiliser directement l'energie stockee sous forme mecani

Message par kercoz » 03 avr. 2008, 10:09

@Jml34

""""Autrement dit on s'en sert quand c'est pratique mais l'energie utilisee sous cette forme est globalement negligeable.""""

J'ai jamais dit ça !!
Au contraire! , les usines qui sont obligés d'utiliser l'air comprimé par sécurité ds certains locaux , étandent cette utilisation a tous les locaux parce qu'ils s'apercoivent que c'est bourré d'avantages : moteur a air tres léger et peu volumineux (prceuses , riveteuses , peinture ...) , pas d'entretien , de pannes , resaux simple a etablir ...... Les usines d'aviations privilègient ce truc malgrès l'arrivée des visseuses a batterie .

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Re: utiliser directement l'energie stockee sous forme mecanique

Message par jml34 » 03 avr. 2008, 13:59

Ah bon ok :oops: Donc peut-etre qu'on va voir fleurir de nouvelles usines finalement. Mais ca ne s'est pas fait sur les 2 sites existant, a ma connaissance

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Concept TOUT ELECTRIQUE, remise en cause .

Message par kercoz » 12 juin 2011, 09:19

Je ne trouve pas de titre existant sur ce thème :
Il est possible que la pénurie d' énergie et donc son surcout nous oblige a reconsiderer la perte de rendement induit par les changements d'énergie , aussi bien a la production, qu'a la consommation.
L'usage direct de l'energie mécanique resultant de la production , en chaleur , pression , energie mécanique , froid , levage etc ....est possible a moindre frais , surtout si la production se décentralise en une multitude de petites productions .....
Il est possible de réduire la production d"elec , tout en la conservant pour l'eclairage , l'electronique , la régulation , et en secour ,tout en conservant des reseaux qui , surcalibrés deviendrait tres rentables .
Les avantages de ce concept me semblent nombreux: peu de pertes en ligne , diminution du poids techno (reparations plus faciles) ,adaptibilité , plus de possibilité de stocker les pointes des éoliennes , mais surtout gain par l'absence de changement d'énergie .
Il me semble que c'est une piste cachée qui ne peut devenir de plus en plus pertinente avec la déplétion progressive .

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Re: Concept TOUT ELECTRIQUE, remise en cause .

Message par Troti » 12 juin 2011, 10:00

La production et le transport d'énergie électrique n'est pas très complexe, surtout pour des puissances modestes. De même, un moteur, en particulier un triphasé asynchrone est une machine très simple, très très fiable. L'intérêt d'utiliser directement l'énergie mécanique sans passer par la conversion électrique est assez marginal.

Même pour une application simple de pompage à partir d'une éolienne par exemple, il peut être intéressant de passer par la conversion électrique. Si on veut une exploitation optimale de la source d'énergie (du vent ici), le découplage qu'apporte le passage par l'électricité permet de faire fonctionner chacun des appareil aux meilleurs régimes en fonction des circonstances. De plus, plus besoin d'avoir un paquet de pales à l'éolienne, possibilité de mettre la pompe au font du forage facilement pour aller cherche l'eau à plus de 10m, ou plusieurs pompes pour 1 éolienne, ou le contraire, ...

Si l’industrie est passée très tôt à l'entrainement électrique, ce n'est pas par amour des nouvelles techno, mais parce que c'est plus simple, plus souple, moins cher. Le mouvement continue, avec abandon progressif des réseau d'air comprimé dans les entreprises et le remplacement des vérins pneumatiques pas cher par des vérins électriques. C'est aujourd'hui possible effectivement via des systèmes plus compliqués (moteur brushless à aimant NeFeB, capteur effet Hall ou pilotage sans capteur, DSP pour le contrôle, ...) comparé à un verin+vannes. En fait, ce que l'électrique ne savait pas faire, c'était avoir une grande force massique.

Au final, j'ai quand même l'impression que les choix faits sont très pragmatiques. Un exemple est l'entrainement des navires, tantôt diesel direct, tantôt diesel/électrique suivant l'usage du bateau. De même en ferroviaire. Je ne pense pas que l'on soit face à un dogme.
Comment fait-on pour que les ravioles ne collent pas?

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Re: Concept TOUT ELECTRIQUE, remise en cause .

Message par Remundo » 12 juin 2011, 10:33

cette question taraude Kercoz depuis longtemps, et il n'y a pas de réponse unique à donner selon le contexte.

L'accouplement direct entre une éolienne et une pompe par exemple peut les placer toutes deux sur un point de fonctionnement à mauvais rendement...

On peut améliorer les choses par des réducteurs/poulie/courroie.... c'est mécanique, parfois difficile à mettre en place, et avec perte de rendement aussi.

Le zéro électrique peut aussi avoir ses avantages pour des systèmes robustes et rustiques...

Bref, c'est au cas par cas.

@+

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Re: Concept TOUT ELECTRIQUE, remise en cause .

Message par kercoz » 12 juin 2011, 12:07

Troti a écrit :
Si l’industrie est passée très tôt à l'entrainement électrique, ce n'est pas par amour des nouvelles techno, mais parce que c'est plus simple, plus souple, moins cher. Le mouvement continue, avec abandon progressif des réseau d'air comprimé dans les entreprises et le remplacement des vérins pneumatiques pas cher par des vérins électriques.

Au final, j'ai quand même l'impression que les choix faits sont très pragmatiques..
Je me fais l'avocat d'une intuition forte. Ce que tu écris sont des affirmations , pas des démos . Il y a un effet de "collage" des systèmes du a des raisons financières et des inerties cumulées : Les avions utilisent encore du 400hz bien qu'ils n'aient plus d'hélice , ce qui cause un max d'emmerde au sol .....
Le choix élec a été fait qd l'energie s'est développée et que les choix se sont portés vers un concept centralisateur . Pour l'air comp. par ex , tu te trompes , les usines qui ont qqs locaux a risque BE2 et BE3 (explosion) utilisent l'air comp par sécurité , et ds la totalité des locaux technique parce que c'est plus pratique , moins cher , facile a dépanner et tres souple (rivetage , perçage palans , chariots ....) .
Les grosses M.Outils ont toutes un reseau d'air comp et hydraulique ds le canniveau .
Les changements d'habitudes sont tres perturbants tant pour les individus que pour les systèmes . De ces perturbations résulte des résistances fortes. Je ne dis pas que j'ai raison ..je pose le problème avec comme intrant suplémentaire , les nouvelles conjonctures et les nouvelles conjectures .
Le problème que je posais porte plus sur du calcul de rendement : l'interface elec fait chuter le rendement , changer 2 fois d'énergie ça plombe le % obligatoirement , sans parler du transport . Des cuves d'air comp. ou du froid ne nécessitent meme pas de régulation sur la compression .
Je pense surtout a la petite indus ou a l'agricole qui demande du chaud (serre) , du froid (stock) , du tres froid (conservation et transformation) , un peu de manip (palan , chariots auto.., des rideaux d'air , de la pulvérisation ....et un peu d'eclairage .

Ce qui me taraude , c'est que le plombage du rendement par l'interface elec + transport , peut devenir primordial et que de plus , les ENR ont des problèmes de pointe que ce changement de paradigme peut plus facilement absorber .
@Remundo : l'air comp et l'hydrau sont des fluides aussi interssants que l'elec ....les asservissements elec se pratiquent aussi par l' hydrau chez poclain par ex , avec plus de fiabilité et de souplesse (transfert des puissances dispo pour la rotation vers le levage par ex ..les asservissement des robots chez Dassaults idem .

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Re: Concept TOUT ELECTRIQUE, remise en cause .

Message par energy_isere » 12 juin 2011, 12:20

kercoz a écrit : ...
Je me fais l'avocat d'une intuition forte. Ce que tu écris sont des affirmations , pas des démos . ......
Les intuitions de Kercoz ! Hum, Hum.

Ah bon, pourtant il semble bien que les choix techniques fait en la matiére depuis 100 ans sont bien les bons.

Ce que tu cite et bien sur réel mais cantonné a des application de niche.

Va t'en distribuer de air comprimé ou de la pression hydraulique à des villes de 100 000 h et plus !
Va t'en distribuer de air comprimé ou de la pression hydraulique à un hopital de 1000 lits !

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Re: Concept TOUT ELECTRIQUE, remise en cause .

Message par kercoz » 12 juin 2011, 13:07

energy_isere a écrit :
kercoz a écrit : ..

Ah bon, pourtant il semble bien que les choix techniques fait en la matiére depuis 100 ans sont bien les bons.

Ce que tu cite et bien sur réel mais cantonné a des application de niche.

Va t'en distribuer de air comprimé ou de la pression hydraulique à des villes de 100 000 h et plus !
Va t'en distribuer de air comprimé ou de la pression hydraulique à un hopital de 1000 lits !
Je ne parle pas de distribution publique pour le logement bien sur (quoique de petites eoliennes peuvent faire le froid d'un immeuble et complémenter le chauffage solaire) . Je ^parle d'ateliers ou de petites/moyennes unités agri ou indus .
Si tu as tenu ds ta main une riveteuse ou une perceuse air comp. et que tu constate que l'outil est tellement simple que le fabricant est obligé de lui rajouter du poids pour lui donner un peu d'inertie ...tu te poses des question sur son equivalent elec .
Pareil , tu dis "il semble" ..... mais ces choix ont été faits avec certains contextes qui auront de moins en moins de réalité .


Je suis assez nul (surtout flemmard) en physique , mais cette histoire de loi de la mécanique qui fait tomber le rendement qd on change d'énergie , ça existe bien , non ? Avec une énergie méca sur l'arbre eolien , disons 10 kw , tu fais de l'élec : on obtient combien ? puis on transporte : cuite en ligne ; puis on refait du méca sur un arbre moteur ........résultat ? quoi qui reste de mes 10 KW .
Maintenant on compare a mes 10 kw préservés en bout d'arbre (pour du froid , ou un broyeur BRF ) .... Bilan global de mon économie ? il m'étonnerait que ça soit inferieur a 50% .

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Re: Concept TOUT ELECTRIQUE, remise en cause .

Message par kercoz » 12 juin 2011, 17:46

Sur Wiki :
///////Stockage par transformation

Aux États-Unis, une entreprise conçoit de nouvelles éoliennes qui produisent de l'air comprimé au lieu de l'électricité96. Dans la nacelle des éoliennes, au lieu d'un alternateur se trouve donc un compresseur d'air. L'air comprimé est stocké et permet de faire tourner un alternateur aux moments où les besoins se font le plus sentir.
Du point de vue du stockage de l'énergie, cette façon de faire impose une conversion d'énergie (de l'air comprimé vers l'électricité, avec un rendement réduit), mais permet de positionner la production électrique sur le pic de consommation, où l'électricité est payée plus cher, avec une conversion de moins que par le processus classique (électricité vers stockage puis stockage vers électricité). Certains pensent même que l'on pourrait utiliser directement l'air comprimé ainsi produit pour alimenter des voitures automobiles propulsées avec ce fluide.

En 2009, les Néerlandais de Dutch Rainmaker ont réalisé une éolienne dont l'énergie est utilisée pour condenser la vapeur d'eau présente dans l'air ambiant. Le premier prototype a ainsi condensé 500 l d'eau douce en 24 h
En 2010, l'institut allemand Fraunhofer97 explique dans un communiqué avoir réussi à mettre au point un processus de production de méthane à partir de la production en excès des éoliennes. L'électricité est utilisée pour faire une électrolyse d'eau, produisant de l'oxygène (rejeté) et de l'hydrogène. Cet hydrogène est recombiné à du CO2 (sans doute par réaction de Sabatier) pour produire du méthane, qui est réintroduit dans le circuit de distribution public de gaz naturel. La première partie de cette réaction était déjà utilisée par Poul La Cour en 1890.
/////////
un arbre moteur reste un arbre moteur , qu'il soit entrainé par un moteur elec ou autre .
En bretagne , un type chauffe ses 3 serres et sa maison par 2 éoliennes .
Il ne veut pas dévoiler son systus , mais je suis persuadé qu'il ne passe pas par l'élec .....Il freine et régule ses éolienne avec un système du type régulateur de Watt , sauf que ce ce sont pas des boules qui tournent , mais des pales qui freinent ds un liquide de circuit primaire a viscosité choisie .....Apres tout c'est la def du joule : 1m2 à 1m/s ds un m3 fait monter l'eau de 1degré (en 1 s ? ou 1 heure ?)
ce système utilisé sur les tournes disques 78t etait aussi précis que la régulation electronique , et pourrait servir a réguler une éolienne en 50HZ , tout en fabricant de la chaleur , de l'air comp.ou du froid ..........Bon , j'ai rien breveté ...

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Re: Concept TOUT ELECTRIQUE, remise en cause .

Message par fbreuls » 12 juin 2011, 22:20

Va t'en distribuer de air comprimé ou de la pression hydraulique à un hopital de 1000 lits !
Pour l'air comprimé, L'hospital est un mauvais exemple, cela ce réalise déjà pour soigner les malade.
Pour la pression hydraulique, cela s'appelle le réseau de distribution d'eau
Maintenant, pour obtenir de l'air comprimé, il faut un compresseur qui a son rendement (m'étonnerais qu'il soit meilleur qu'un alternateur) et pour les pertes de distribution électrique, il en vas de même pour l'air comprimé ou il y a les pertes de charge du au frottement dans la tuyauterie dépendant de la vitesse,du type de tuyau, la longueur avec les embranchement de tuyauterie,... l'énergie dissipé n'est pas négligeable.
Et l'hydraulique, les problèmes des hauteurs.
L'avantage du réseau électrique basse tension est son faible encombrement de distribution et besoin en matériel pour amener de fortes puissances avec de faible perte.

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