Méthodes de stockage énergétique

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Pourquoi le G7 appelle à multiplier par 6 les capacités de stockage d'électricité d'ici 2030

AFP le 30 avr. 2024

Les gouvernements du G7 ont appelé mardi à multiplier par six les capacités mondiales de stockage d'électricité d'ici 2030, par rapport à 2022, une croissance indispensable à l'essor des énergies renouvelables attendu pour lutter contre le réchauffement climatique.

Nécessaire

La batterie, fondement de l'essor des véhicules électriques, est tout aussi indispensable à celui des éoliennes et des centrales solaires, qui ne produisent pas d'électricité 24H/24. Si le monde veut déployer au maximum les énergies vertes, il devra avoir de quoi stocker le surplus d'électricité produite quand il y a beaucoup de soleil ou de vent: pour injecter du courant quand l'usager en a besoin, lors des pics de consommation, ou le soir, ou quand il n'y a pas de vent... "C'est la colle qui tient tout le système" électrique, résume-t-on à l'Agence internationale de l'énergie (AIE).

En 2023, selon l'AIE, le déploiement de batteries couplées à des champs éoliens ou solaires, à des toitures photovoltaïques ou encore à des mini-réseaux, a crû au rythme inédit de 130% par rapport à 2022.

Les principaux marchés sont la Chine, puis l'Union européenne, les Etats-Unis. Viennent ensuite Royaume Uni, Corée du Sud, Japon, mais aussi des régions en développement dont l'Afrique où le solaire avec stockage est vu comme un sésame pour accéder à l'énergie.

Pour autant, les capacités mondiales de stockage devront encore être multipliées par six d'ici 2030, a calculé l'AIE, si le monde veut tripler les renouvelables à cet horizon, comme il s'y est engagé à la conférence de l'ONU sur le climat COP28.

Objectif: remplacer les énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz) pour garder le réchauffement sous 1,5°C par rapport à l'ère pré-industrielle.

La capacité de stockage nécessaire (batteries et autres) d'ici 2030 est évaluée à 1.500 GW, dont 1.200 GW par batteries.

Défis

En moins de 15 ans, le coût des batteries a baissé de plus de 90%.

"En Inde, la combinaison solaire photovoltaïque-batteries est aujourd'hui compétitive face aux nouvelles centrales à charbon. Dans quelques petites années, ce sera le cas en Chine et face aux centrales à gaz aux États-Unis", a plaidé le directeur de l'AIE, Fatih Birol, le 25 avril lors de la publication d'un rapport spécial.

"Mais ces progrès ne sont pas assez rapides pour nous permettre de tenir nos objectifs en terme de climat et de sécurité énergétique", a-t-il prévenu.

Les coûts devront encore diminuer, a insisté l'économiste, qui appelle aussi à diversifier les chaînes d'approvisionnement.

La plupart des batteries sont produites en Chine. Parmi les projets annoncés, 40% cependant se trouvent dans des économies avancées, Etats-Unis ou Europe notamment.

Autre sujet épineux, la ressource en métaux critiques.

Les experts pointent cependant l'arrivée future de chimies prometteuses, notamment les accumulateurs à sodium-ion, à côté des lithium-ion actuels. "L'évolution technologique réduira la quantité de lithium" nécessaire, souligne Brent Wanner, responsable Electricité à l'AIE, lithium, cobalt et nickel étant "les métaux clés des batteries" aujourd'hui.

S'organiser

A côté des batteries, d'autres solutions de stockage sont possibles, mais moins disponibles ou rapides à déployer.

Parmi elles, les barrages hydroélectriques de type "Step", dont certains existent depuis longtemps déjà, et qui, dotés d'un système de pompage-turbinage, font monter l'eau dans un bassin supérieur quand l'électricité est abondante, pour la faire redescendre et générer de l'électricité quand elle manque.

Autre option: dans un avenir plus ou moins proche, la transformation de l'électricité en hydrogène, stockable et transportable.

Enfin les renouvelables ne devront pas compter sur le seul stockage. Comme c'est déjà un peu le cas, s'y ajoutent d'autres mesures dites de "flexibilité": interconnexions (européennes par exemple), mesures pour "piloter" la demande (agir sur les heures de consommation, heures pleines/creuses...)...

Pour tout cela, il faudra l'action des industriels mais aussi des pouvoirs publics (normes internationales, incitation au recyclage des métaux, etc.), autant d'acteurs qui commencent juste à s'organiser.

https://www.connaissancedesenergies.org ... 030-240430

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Le retour de l'air comprimé :

BaroMar : un système de stockage d’énergie sous-marin à air comprimé atteignant un rendement de 70 %
La société israélienne BaroMar projette de tester son système de stockage à air comprimé (CAES). Celui-ci devrait avoir un rendement de 70 % et se démarque par ses réservoirs sous-marins.

Raharisoa Saholy Tiana   9 mai 2024
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https://www.neozone.org/innovation/baro ... ent-de-70/

Franchement je vois pas ce qui est nouveau et permettrait de s'affranchir du mauvais rendement qu'a toujours eu l' air comprimé en stockage.

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World’s largest compressed air energy storage project comes online in China
Zhongchu Guoneng Technology Co., Ltd. (ZCGN) has switched on the world’s largest compressed air energy storage project in China. The $207.8 million energy storage power station has a capacity of 300 MW/1,800 MWh and uses an underground salt cave.

MAY 16, 2024 VINCENT SHAW

Chinese developer ZCGN has completed the construction of a 300 MW compressed air energy storage (CAES) facility in Feicheng, China's Shandong province.

The company said the storage plant is the world's largest CAES system to date. Previously, the largest CAES facility was a 100 MW project switched on in October 2022 by the Institute of Engineering Thermophysics of the Chinese Academy of Sciences, also in China’s Hebei province.

ZCGN said the new system consists of a multi-stage wide-load compressor and high-load turbine expander, as well as a high-efficiency supercritical heat exchanger technology and integrated control technology. It claimed that the facility was 30% cheaper than the 100 MW project built by the Institute of Engineering Thermophysics and said its overall efficiency is 72%.
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https://www.pv-magazine.com/2024/05/16/ ... -in-china/

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Le retour de l'air comprimé :

BaroMar : un système de stockage d’énergie sous-marin à air comprimé atteignant un rendement de 70 %
La société israélienne BaroMar projette de tester son système de stockage à air comprimé (CAES). Celui-ci devrait avoir un rendement de 70 % et se démarque par ses réservoirs sous-marins.

Raharisoa Saholy Tiana   9 mai 2024
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https://www.neozone.org/innovation/baro ... ent-de-70/

Franchement je vois pas ce qui est nouveau et permettrait de s'affranchir du mauvais rendement qu'a toujours eu l' air comprimé en stockage.

Pour améliorer le rendement du stockage d'énergie a air comprimé il faut récupérer la chaleur perdue lors de la compression de l'air
Rien de tout ça n'est précisé, en plus ils prévoient que les réservoirs soient remplis d'eau de mer lors du turbinage, ce qui va créer des problèmes de fouling à l'intérieur de réservoir, difficile a éviter et surtout à éliminer par 200 ou 700 mètres de fond

L'idée parait intéressante pour des champs éoliens offshore mais ils ne sont pas au bout de leurs surprises

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https://www.lombardodier.com/fr/content ... gKIn_D_BwE

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https://www.neozone.org/innovation/la-m ... ravitaire/

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https://www.neozone.org/innovation/la-m ... ravitaire/

voir de post de fevrier 2024. http://www.oleocene.org/phpBB3/viewtopi ... 0#p2385560

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Leur site est un peu plus explicatif avec plusieurs projets et aussi du stockage d'hydrogène vert

La jeune entreprise écossaise Gravitricity développe, quant à elle, une technologie basée sur les mêmes principes de physique, mais au lieu de hisser des poids en hauteur, les treuils les laissent descendre dans d’anciens puits de mine. Ses fondateurs imaginent des masses de 5.000 tonnes pouvant descendre jusqu’à 1.500 mètres de profondeur. Selon les configurations locales, la puissance développée par une telle installation peut varier de 1 à 20 MW et pourrait produire de l’énergie pendant 15 minutes à 8 heures. Ils annoncent un rendement de 80 à 90 %, ce qui serait remarquable car supérieur à celui d’une STEP (qui est d’environ 75 %) et du même ordre que celui d’une batterie lithium ion.

https://gravitricity.com