Éolien : probléme de l' intermitence, des solutions ?

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Éolien / énergie

Message par energy_isere » 14 mai 2008, 13:06

Un projet expérimental de stockage d' energie éolienne par le vecteur Hydrogéne (obtenu par electrolyse) dans une petite ferme éolienne au Danemark.

http://afp.google.com/article/ALeqM5izn ... GxZu62RC-g

C' est pas encore compétitif comme le dit l' article .
"This is not a commercial project as it stands," Oeya acknowledges.

"We must have a bigger scale in order to compete ... and this will take a number of years," he says.

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Éolien : probléme de l' intermitence, des solutions ?

Message par energy_isere » 15 juil. 2009, 18:09

Allemagne : des solutions à l'intermittence de l'éolien

mercredi 15 juillet 2009

Pas assez de vent ? On complète l’énergie éolienne de façon propre par l'utilisation de biogaz. Trop de vent ? On fabrique de l’hydrogène qui permettra notamment de faire rouler des voitures

La Chancelière allemande Angela Merkel a inauguré en avril 2009 une centrale innovante au plan mondial : cette centrale hybride biogaz / éolien érigée à Prenzlau (Brandebourg) au nord de Berlin devrait utiliser une partie de l'énergie éolienne captée en surplus pour fabriquer de l’hydrogène, qui sera stocké pour produire de l'électricité sur commande et alimenter des automobiles du futur via des piles ad hoc. Une combinaison des énergies qui peut élargir le spectre d’utilisation des énergies renouvelables.

Selon les détracteurs de l'énergie éolienne, cette source d'énergie intermittente ne peut pas vraiment être qualifiée de propre. En effet, en l'absence de vent, il faut faire appel aux centrales fossiles classiques pour fournir l'électricité de base. Au contraire, en cas de vent fort, les éoliennes conventionnelles génèrent souvent plus d'électricité que la capacité d'intégration du réseau. Cette électricité éolienne ne peut être stockée et entre en compétition avec l'électricité produite en continu par les centrales thermiques de base (en particulier les centrales à charbon), peu flexibles. Elle doit alors être vendue à un prix sacrifié.

Une solution existe pour résoudre le problème provoqué par un vent trop faible : une centrale hybride biogaz[1] / éolien. Le biogaz peut être transporté, stocké et brûlé pour produire de l'électricité verte, qui est en cas de besoin couplée avec l'énergie éolienne renouvelable.

Mais que faire en cas de vent fort ? L'idée innovante de l'entreprise Enertrag à Prenzlau consiste à coupler une centrale hybride biogaz/éolien avec une installation de production d'hydrogène (H2), jusqu'à présent généré principalement à partir d'énergies conventionnelles.

L'hydrogène sera produit par électrolyse grâce à une alimentation en énergie électrique éolienne, avec un rendement de 70-85%. Cet hydrogène ainsi produit sous une pression d'environ 30 bars contiendra quelque 100 kWh d'énergie par mètre cube[2]. Puis l'hydrogène, facilement transportable par pipeline, sera stocké dans des cavités de gaz, mélangé avec du méthane, permettant ainsi de stocker l'énergie excédentaire du vent.

En cas de vent faible, l'hydrogène sera mélangé avec du biogaz et utilisé comme source de chaleur ou d'électricité. L'entreprise pétrolière Total achètera également une partie du gaz pour ses stations services à hydrogène.

La centrale hybride, dont la mise en fonctionnement est prévue pour 2010, devrait coûter environ 21 millions d'euros. Ses dimensions sont plutôt modestes. La centrale combinera ainsi trois génératrices éoliennes déjà existantes, à capacité de 2 MW chacune, et une usine de biomasse. La puissance combinée sera de 120 MW.

Selon le Ministère de l'environnement du Land de Brandebourg à Postdam, environ 3.000 personnes travaillent dans la branche éolienne brandebourgeoise, particulièrement dynamique. Par ailleurs, les quelque 400 éoliennes d'Enertrag concentrées en Europe produisent plus d'un milliard de kWh d'électricité par an, couvrant ainsi les besoins d'un million de personnes.

La production d'hydrogène pratiquée jusqu'à présent à partir de gaz naturel ne pourra pas suffire à couvrir le besoin futur, selon une étude : d'ici 2050, 70% de la flotte automobile allemande pourrait être alimentée avec de l'hydrogène. Pour le moment, il n'existe que peu de véhicules test en circulation.

[1] Le biogaz est un mélange composé essentiellement de méthane.

[2] Ce qui représente 100 fois plus d'énergie que le même volume d'air comprimé.
http://energie.lexpansion.com/articles/ ... -l-eolien/

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Re: Éolien / énergie

Message par Thy » 16 juil. 2009, 13:42

utiliser une partie de l'énergie éolienne captée en surplus pour fabriquer de l’hydrogène, qui sera stocké pour produire de l'électricité sur commande
Ca pourrait marcher aussi pour le nucléaire et le charbon en période de faible consommation d'une journée.

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Re: Éolien / énergie

Message par kercoz » 16 juil. 2009, 13:52

Thy a écrit : Ca pourrait marcher aussi pour le nucléaire et le charbon en période de faible consommation d'une journée.
Bien sur , mais tu changes plusieurs fois d'énergie.
Pour l'éolien, tu peux prendre le surplus directement sur l'arbre moteur et en faire du chaud , du froid , de l'air comprimé . Tout ça directement utilisable sur place par des utilisateurs opportunistes installés pour cette raison (comme le stockage froid agricole et a coté les serres climatisées du maraicher.
Entre 2 certitudes , il faut toujours choisir la moindre .

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Re: Éolien / énergie

Message par Alturiak » 16 juil. 2009, 19:22

Thy a écrit :
utiliser une partie de l'énergie éolienne captée en surplus pour fabriquer de l’hydrogène, qui sera stocké pour produire de l'électricité sur commande
Ca pourrait marcher aussi pour le nucléaire et le charbon en période de faible consommation d'une journée.
Oui, enfin faire ça avec du charbon ce serait vraiment idiot (le charbon c'est bien de la pointe ?)

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Re: Éolien / énergie

Message par Raminagrobis » 16 juil. 2009, 19:26

Alturiak a écrit :
Thy a écrit :
utiliser une partie de l'énergie éolienne captée en surplus pour fabriquer de l’hydrogène, qui sera stocké pour produire de l'électricité sur commande
Ca pourrait marcher aussi pour le nucléaire et le charbon en période de faible consommation d'une journée.
Oui, enfin faire ça avec du charbon ce serait vraiment idiot (le charbon c'est bien de la pointe ?)
Si on veut convertir du charbon (c'est vrai pour tout combustible) en hydrogène, il ne faut pas passer par la case "électricité". La conversion des combustible en hydrogène par des réactions chimiques est deux fois plus efficace.
Toujours moins.

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Re: Éolien / énergie

Message par Alturiak » 16 juil. 2009, 19:37

Bien sûr. Mais Thy se plaçait dans le cas d'une centrale élec déjà en place, qui à un moment se retrouverait en surproduction. Dans ce cas je dis que le plus intelligent est de diminuer la puissance sortant de la centrale, et pas de rester en surproduction et de faire de l'hydrogène avec le surplus.

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Re: Éolien / énergie

Message par Raminagrobis » 16 juil. 2009, 23:32

Alturiak a écrit :Bien sûr. Mais Thy se plaçait dans le cas d'une centrale élec déjà en place, qui à un moment se retrouverait en surproduction. Dans ce cas je dis que le plus intelligent est de diminuer la puissance sortant de la centrale, et pas de rester en surproduction et de faire de l'hydrogène avec le surplus.
Certes... Surtout que les électrolyseurs sont des équipements couteux, ce serait ruineux d'en construire pour ne les utiliser que quelques heures par jours (donc pendant les heures cruses ou avec les excès d'éolien).

Le prix d'un électrolyseur d'un MW est de plus d'un million d'euro, il est donc plus cher que la centrale qui l'alimente.
Toujours moins.

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Re: Éolien : probléme de l' intermitence, des solutions ?

Message par jml34 » 16 juil. 2009, 23:42

l'expansion a écrit :La production d'hydrogène pratiquée jusqu'à présent à partir de gaz naturel ne pourra pas suffire à couvrir le besoin futur, selon une étude : d'ici 2050, 70% de la flotte automobile allemande pourrait être alimentée avec de l'hydrogène.
Ben si c'est le seul argument pour justifier l'intérêt du procédé ça promet...
Y'avait pas un article dans un autre fil sur une amélioration du stockage d'air comprimé qui donnait un rendement de 70% ? Ça m'avait semblé vachement plus convainquant :-s

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Re: POWEO

Message par Philippe » 19 sept. 2009, 11:43

Une énergie fournie de 24 térawattheures avec une puissance installée de 12 mégawatts, cela signifie que les éoliennes tourneront 2 000 heures par an, soit 23% du temps. Le reste du temps, l'énergie, elle vient d'où ?

Est-ce que les 24 térawattheures remplacent du charbon (centrales fonctionnant en semi-base, soit aux mauvais jours) ? Est-ce qu'ils remplacent du courant nucléaire lors des périodes de l'année où la fourniture d'électricité nucléaire est déjà excédentaire ?

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Re: POWEO

Message par Jägermeifter » 20 sept. 2009, 13:06

Philippe a écrit :Une énergie fournie de 24 térawattheures avec une puissance installée de 12 mégawatts, cela signifie que les éoliennes tourneront 2 000 heures par an, soit 23% du temps. Le reste du temps, l'énergie, elle vient d'où ?

Est-ce que les 24 térawattheures remplacent du charbon (centrales fonctionnant en semi-base, soit aux mauvais jours) ? Est-ce qu'ils remplacent du courant nucléaire lors des périodes de l'année où la fourniture d'électricité nucléaire est déjà excédentaire ?
Les éoliennes fonctionnent en général aux alentours de 70-80% du temps, mais 95% du temps, elles sont à puissance réduite.

Et heureusement, car le contraire démontrerai un grave défaut de conception : à chaque fois qu'une éolienne est à pleine puissance, la génératrice est en quelque sorte saturée et les pales régulent alors la puissance à la Pmax. A ce moment la, le "rendement" est alors au plus faible, car une partie de l'énergie n'est plus transmise au rotor.

Pour avoir un facteur de charge de 100%, c'est pas dur, il suffirait de sous-dimensionner la génératrice, ou de surdimentionner les pales.

A chaque fois qu'une éolienne fonctionne, c'est une centrale classique qui est arrêtée. En France, 82% du temps, c'est du thermique. En 2020, ce taux sera de 100%.

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Message par krolik » 20 sept. 2009, 13:38

Jägermeifter a écrit :A chaque fois qu'une éolienne fonctionne, c'est une centrale classique qui est arrêtée. En France, 82% du temps, c'est du thermique. En 2020, ce taux sera de 100%.
Là je n'ai pas tout compris...
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Message par Glycogène » 20 sept. 2009, 15:27

krolik a écrit :Là je n'ai pas tout compris...
Les centrales thermiques et hydrauliques hors fil de l'eau compensent le manque de production entre la demande et la production nucléaire + éolien/solaire.
Donc pour une demande donnée, plus il y a d'éolien/solaire, moins il y a de thermique/hydraulique.
Evidemment, ça suppose que sans éolien, il y a tout le temps du thermique/hydraulique, car sinon il faudrait réduire le nucléaire, ce qui n'est pas possible à l'échelle de la minute.
Et ça suppose aussi que l'éolien ne dépassera jamais le thermique, sinon même problème.
Et donc ça suppose aussi qu'on ait en réserve la même puissanc e en thermique qu'en éolien, pour compenser une absence de vent.
Ou alors, qu'on puisse réguler en partie la demande.

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Re: POWEO

Message par krolik » 20 sept. 2009, 16:40

Mais on module bien la puissance du nucléaire : variation de 70% de la puissance d'une centrale en 20 minutes, ce qui est supérieur aux variations mesurées par RTE sur le réseau, sauf le connerie du type : on éteint toutes les lumières pendant 2 minutes à 20:00 heures pile. Même si ça ne fait que 0,8% de variation du total ça fait un dP/dt trop rapide qu'il faut anticiper spécialement.
D'ailleurs les centrales nuc en France travaillent en suivi de charge et plus en base ce qui a pour conséquence de réduire leur taux de disponibilité apparent depuis quelques années. Alors que les Allemands travaillent en base. En 2008 sur les 10 meilleures disponibilités de centrales nuc dans le monde il y avait 6 allemandes, ils en sont fiers.

Maintenant une éolienne =égale une centrale classique, une éolienne à 2,5MW et une centrale thermique charbon à 700MW. Je veux bien!!!! C'est ce qui est écrit pourtant.
Et puis arrêter une centrale charbon, ce n'est pas instantané non plus et la faire redémarrer encore moins. Ce ne sont pas des mobylettes.
Une centrale charbon ça pollue un max tant qu'elle n'est pas à son régime de croisière, c'est comme un moteur qui n'est pas chaud, ça crache noir, alors s'amuser à arrêter redémarrer...

Et puis, petit détail, avec le réseau actuel on connait très bien les sources d'énergie et les points de consommation, les heures de pointe etc.. Le réseau de transport a été optimisé pour cela. Mais si l'éolien sort du marginal du fait de sa nature fluctuante dans le temps mais auss dans les lieux, il faut prévoir non seulement des puissances de substitution mais aussi des lignes de transport de substitution. Vous avez aimé l'éolien, vous aimerez les pylones et les lignes. C'est le "smart grid" ainsi dénommé pour mieux faire passer le pilule aux Américains, il n'y a qu'à voir le budget du DoE principalement pour le transport électrique. J'ai du vous mettre à charger le rapport d'un attaché de l'Ambassade France à Washington sur le sujet, je vous le remets ici http://dl.free.fr/mGbPaotT8

Mais pour en revenir à la phrase que je n'ai toujours pas comprise : que se passera-t-il en 2020 on aura 100% de quoi ? D'éolien et de thermique charbon l'un et l'autre ? L'un compensant l'autre si nécessaire?

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Re: POWEO

Message par Glycogène » 20 sept. 2009, 17:13

krolik a écrit :les centrales nuc en France travaillent en suivi de charge et plus en base ce qui a pour conséquence de réduire leur taux de disponibilité apparent depuis quelques années.
Ben pourquoi ?
Ca demande plus d'entretien ?
krolik a écrit :on module bien la puissance du nucléaire : variation de 70% de la puissance d'une centrale en 20 minutes
Bon ben alors ya plus de problème ! Pourquoi on nous bassine avec la contrainte d'une base nucléaire, à laquelle doit se soumettre les autres sources d'électricité ?
Pourquoi on construit de centrales au gaz pour les pointes alors que le nuc pourrait suffire ?

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