Stockage d'énergie sous forme mécanique

[Invité]

Je suis tombé sur un article aujourd'hui, un projet de stockage d'énergie sous forme mécanique en Suisse (énergie potentielle de pesenteur).
En gros, on adapte la technologie du coucou en bien plus gros. Sur le coup, je me suis dit "cool", mais pourquoi on n'a pas fait ça avant ?

 

Je me suis posé la question suivante : Quelle masse faut-il déplacer, sur disons 100m, pour avoir l'équivalent du stockage d'une batterie de VE (disons 50kWh).
Epp = m * g * h
50 000 [wh] * 3600

= m [kg] * 9.81 [N/kg] * 100 [m]
m=183 486kg
m=~183t

 

Serieusement, ce ne serait pas plus simple de prendre... une batterie de VE ?!

 

Modifié avril 25, 2023 par Invité

[Dan11300]

Le 25/04/2023 à 15:18, Kakalake a dit :

Sérieusement, ce ne serait pas plus simple de prendre... une batterie de VE ?!

Le très gros intérêt est qu'il n'y a pas de cyclage. En clair, c'est une solution pérenne qui doit pouvoir fonctionner trèèèèèèèès longtemps. La batterie au bout de 10 000 cycles, il ne reste plus grand choses. De plus c'est au solution facile à mettre en œuvre dans des pays de moyennes montagnes. Voir dans des puits de mines qui font beaucoup plus que 100 m de profondeur. Une bonne reconversion. Pour la masse, on peut utiliser des gravats.

Perso, si les vieux rail de la SNCF n'était pas si cher, j'aurais envisager cette solution.

[Remy]

Le 13/07/2023 à 08:25, Dan11300 a dit :

En clair, c'est une solution pérenne qui doit pouvoir fonctionner trèèèèèèèès longtemps. La batterie au bout de 10 000 cycles, il ne reste plus grand choses.

Il faut quand même tenir compte de l'usure des câbles et des moteurs des grues.

Je pense qu'il y a pas mal de maintenance quand même.

[Invité]

La durée de vie des câbles se caclule très bien. C'est surtout fonction du diamètre des poulies.

 

[Remy]

Le 13/07/2023 à 08:49, Kakalake a dit :

La durée de vie des câbles se caclule très bien. C'est surtout fonction du diamètre des poulies.

 

Oui, certes, mais il y a quand même un budget maintenance à prévoir (à voir si c'est plus ou moins coûteux que le remplacement de batteries de stockage).

Modifié juillet 13, 2023 par Remy

[Invité]

Voilà

[Dan11300]

La durée de vie est fonction de ce que l'on met comme matériel et de son dimensionnement. Idem pour la maintenance. La durée de vie des batteries est lié à la chimie. Rien à faire pour la changer, sauf à changer de chimie (ils y travaillent

Donc la pérennité est largement en faveur du stockage mécanique.

[Invité]

C'est juste le fait de soulever 200t (soit tout de même 150 voitures ou 5 gros poids lourds) sur 100m, pour avoir l'équivalent d'une batterie de voiture qui me parraissait énorme.

[Remy]

Le 13/07/2023 à 09:59, Dan11300 a dit :

La durée de vie est fonction de ce que l'on met comme matériel et de son dimensionnement.

[...]

Donc la pérennité est largement en faveur du stockage mécanique.

Ca me paraît biaisé comme raisonnement.

Oui, on peut rendre un système mécanique quasi éternel avec une bonne conception et une construction sans concessions, mais c'est le coût de construction qui devient prohibitif.

 

Le 13/07/2023 à 09:59, Dan11300 a dit :

La durée de vie des batteries est lié à la chimie.

Une batterie dont un n'utiliserait que 5% de la capacité entre 50 et 55% de charge pourrait avoir une durée de vie énorme, mais il faudrait accepter de surdimensionner 20 fois la capacité nécessaire (donc même problème de coût initial).

 

 

Le 13/07/2023 à 13:41, Kakalake a dit :

C'est juste le fait de soulever 200t (soit tout de même 150 voitures ou 5 gros poids lourds) sur 100m, pour avoir l'équivalent d'une batterie de voiture qui me parraissait énorme.

Ca, c'est de la physique, on n'y peut rien.

[Invité]

Le 13/07/2023 à 14:37, Remy a dit :

Ca, c'est de la physique, on n'y peut rien.

Genre une batterie de 50 kWh, ça doit couter 10 000€ (j'en sais rien, c'est une ordre de grandeur).

Rien que 200t de béton ça coute 10 000€ et il manque encore l'ascenceur, la génératrice et l'onduleur !

 

Du coup, je ne vois pas trop l'interet...

Modifié juillet 13, 2023 par Invité

[Dan11300]

Le 13/07/2023 à 15:25, Kakalake a dit :

Genre une batterie de 50 kWh, ça doit couter 10 000€

OK, plutôt pas loin de 30 000 € et 200t de gravas, pas grand chose (en fait maintenant il faut payer pour s'en débarrasser).

Quand au cout généré par une bonne conception (du genre des diamètres bien dimensionnés) cela ne coute pas beaucoup plus cher. Ce que je voulais dire c'est que la solution mécanique ne demande pas de technologies sophistiqués, presque du DIY. Perso je voulais le faire avec des rails SNCF que j'ai failli avoir à pas cher.

Après, faire passer le cout avant la pérennité, bof, pas trop mon genre 

 

[Remy]

Le 13/07/2023 à 16:20, Dan11300 a dit :

Quand au cout généré par une bonne conception (du genre des diamètres bien dimensionnés) cela ne coute pas beaucoup plus cher.

Tu semble supposer qu'un câble s'use parce qu'il n'est pas "bien dimensionné", mais ce n'est pas le cas.

Si on double son diamètre (ce qui en passant quadruple son poids, donc il faut augmenter la masse de la structure et des poulies, donc le prix de la grue), il durera plus longtemps, mais il finira quand même par s'user.

 

Tout système mécanique a besoin de maintenance et au bout d'un certain temps du remplacement de pièces d'usure.

Modifié juillet 13, 2023 par Remy

[Dan11300]

Perso je ne ferais pas un câble, mais une crémaillère plus facile à maintenir et moins risqué.

[Remy]

Le 13/07/2023 à 16:37, Dan11300 a dit :

Perso je ne ferais pas un câble, mais une crémaillère plus facile à maintenir et moins risqué.

C'est une bonne solution pour de faibles hauteurs ou le long d'une pente, mais ce n'est clairement pas la solution proposée dans l'article.

[Dan11300]

Le 13/07/2023 à 16:58, Remy a dit :

mais ce n'est clairement pas la solution proposée dans l'article.

On a pas vraiment de détail (et je ne suis pas allé en chercher 😒), mais il est clair que le stockage gravitaire est un moyen efficace et durable de stockage. Par contre je ne comprend pas pourquoi ils disent que c'est le même rendement que les STEP sachant que le pompage de l'eau n'a pas un très bon rendement (75% au mieux), alors que la conversion moteur-alternateur est proche de 90%. Sans doute du aux pertes par frottement. Des paliers magnétiques seraient l'idéal (aie le coût 😄).

[Remy]

Le 13/07/2023 à 17:18, Dan11300 a dit :

On a pas vraiment de détail (et je ne suis pas allé en chercher 😒)

L'article parle d'"ascenseurs" sur une hauteur de plus de 100 m.

[Invité]

Justement, un câble plus gros ne tiendra pas forcément plus longtemps. En se pliant, il y aura plus de contraintes dûes à son diamètre plus grand.

[Dan11300]

Sauf si les poulies ont le bon diamètre.

Toujours un problème de conception. Si les ingénieurs qui conçoivent des systèmes mettaient leur vie en jeu dans leur installation, la sélection naturelle ne garderais que les bons et on aurais moins de petits soucis au quotidien(à prendre avec humour)

 

[Invité]

Le 13/07/2023 à 16:20, Dan11300 a dit :

OK, plutôt pas loin de 30 000 €

Une MG5 50kWh coute 26 000€.

Ca ne peut pas être plus de 15 000€.

[mb73]

Très intéressant, et c'est français m'sieur

 

[Dan11300]

Le 01/12/2023 à 22:32, mb73 a dit :

Très intéressant, et c'est français m'sieur

Mort de rire. Ils sont toujours là ! Cette techno avec du béton est là depuis 2014 (au moins) et toujours en développement. EDF a mis des sous au début :

https://www.edf.fr/groupe-edf/inventer-lavenir-de-lenergie/edf-pulse/les-prix-edf-pulse-start-up/les-laureats/voss-le-volant-dinertie-qui-stocke-lenergie-solaire

En fait, 24 h d'autonomie ce n'est pas possible. De plus les forces en jeux sont tellement importante que le béton ne tiens pas. C'est une voie sans issue.Les volants d'inertie sont utilisés depuis des décennies dans les centrales électriques pour réguler la fréquences sur un temps très court (quelques dizaines de minutes au mieux).

Pas Glop (à prendre sans offense et avec humour)

Modifié décembre 2, 2023 par Dan11300

[chgros1]

On avait vu aussi un système de stockage d'énergie mécanique avec des grues qui manipulaient des blocs de béton, doit y avoir une vidéo.

[gatouille]

Le 25/04/2023 à 15:18, Invité a dit :

Je suis tombé sur un article aujourd'hui, un projet de stockage d'énergie sous forme mécanique en Suisse (énergie potentielle de pesenteur).
En gros, on adapte la technologie du coucou en bien plus gros. Sur le coup, je me suis dit "cool", mais pourquoi on n'a pas fait ça avant ?

 

Je me suis posé la question suivante : Quelle masse faut-il déplacer, sur disons 100m, pour avoir l'équivalent du stockage d'une batterie de VE (disons 50kWh).
Epp = m * g * h
50 000 [wh] * 3600

= m [kg] * 9.81 [N/kg] * 100 [m]
m=183 486kg
m=~183t

 

Serieusement, ce ne serait pas plus simple de prendre... une batterie de VE ?!

 

Pour plein de raisons.

Des gens qui ont pensés à çà et ont fait des calculs il y en a eu des milliers.

J'en ai vu des personnes en conférence présenter leur solution miracle avec des étoiles plein les yeux. Comme bien souvent, cela n'a pas débouché.

Le stockage d'énergie cinétique n'est pas aujourd’hui performant (techniquement, économiquement) par rapport aux autres technologies (STEP, chimique, ...) pour du stockage moyenne et longue durée et surtout sur du stockage mobile.

Cinétique -> besoin de masse. On veut des véhicules légers donc on oublie.

Il est utilisé sur du stockage courte durée pour stabilisé la fréquence (rapport production/consommation) dans les centrales hydro par exemple, pour emmagasiner rapidement de l'énergie et la restituer rapidement (sur quai de métro par exemple).

 

Incomplet mais donne une idée : https://jancovici.com/transition-energetique/l-energie-et-nous/est-ce-facile-de-stocker-lenergie/

Wikipédia, assez complet, enrichissant : https://fr.wikipedia.org/wiki/Stockage_de_l'énergie#Efficacité_énergétique

Et plein de sites et de vidéos.

Modifié décembre 5, 2023 par gatouille

[alfniev]

Le volant inertie au béton peux permettre de recréer une inertie du réseau électrique quand il n y a pas de machine tournante , comme par exemple les réseaux i.sulaires avec forte proportion de solaire.