Le Graal du stockage de l’énergie
La France n’atteindra pas son objectif de 23% d’énergies renouvelables en 2020, vient de reconnaître le syndicat des énergies renouvelables. Le principal défi technologique posé par les éoliennes et les panneaux solaires n’a en effet pas encore été complètement résolu : celui du stockage de l’électricité produite.
Les énergies renouvelables ont un sérieux défaut : elles sont intermittentes. Elles produisent uniquement quand il y a du soleil ou du vent et leur électricité doit être utilisée immédiatement. Des solutions existent déjà pour compenser les fluctuations de la production d’électricité verte, mais elles ne sont pas satisfaisantes ou pas reproductibles partout dans le monde. La partie n’est cependant pas perdue pour faire sauter le verrou du stockage.
Ce que l’on sait faire…
A défaut de pouvoir stocker l’électricité des panneaux photovoltaïques et des éoliennes, il faut prévoir d’autres sources d’énergie pour prendre le relai quand ils ne fonctionnent pas. Ce sont les centrales au gaz ou au charbon qui sont les meilleurs compléments. Paradoxalement, le développement des énergies renouvelables s’accompagne alors d’une hausse des émissions de CO2, comme en Allemagne ou au Danemark.
D’autres pays, comme la Suède ou la Norvège, font beaucoup mieux en termes d’énergies renouvelables et d’émissions de gaz à effet de serre. Mais ils disposent d’un sérieux avantage : un énorme potentiel hydraulique. Grâce aux barrages, le surplus d’électricité des éoliennes et des panneaux photovoltaïques sert à pomper de l’eau, ensuite relâchée quand le besoin s’en fait sentir. C’est la technique dite « STEP » (station de transfert d'énergie par pompage), qui n’est malheureusement pas reproductible à très grande échelle dans la plupart des pays.
…Et ce que l’on voudrait faire
Dans la vie de tous les jours, le stockage de l’électricité ne semble pourtant pas un souci. Les piles et les batteries de nos télécommandes et de nos téléphones fonctionnent très bien, mais il n’est pas si simple de le faire pour de forte puissance. Les constructeurs de voitures électriques sont bien placés pour le savoir : l’autonomie est le principal défaut de leurs véhicules.
De fait, pionniers du stockage de l’électricité, les fabricants de véhicules électriques pourraient bien être à l’origine du déblocage de la situation. Les progrès réalisés notamment par Tesla, ont conduit son patron, Elon Musk, à annoncer le lancement de la production de batteries dérivées de celles qui équipent ses voitures. L’objectif est de les installer dans les foyers et les champs d’éoliennes et de panneaux photovoltaïques. Toyota a aussi des projets similaires, notamment en réutilisant ses batteries usagées.
Les véhicules électriques eux-mêmes peuvent aussi être mis à contribution pour stocker l’électricité verte dans leurs batteries. Pour que cela marche correctement, il faut un pilotage précis entre demande et production d’électricité, c’est le rôle des réseaux intelligents. Pour l’instant, le nombre de véhicules électriques qui circulent en France est largement insuffisant pour accompagner la montée en puissance des énergies renouvelables. A plus longue échéance, c’est une réserve de stockage qui mérite qu’on s’y attarde.
32 réactions à cet article
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C’est la technique dite « STEP » (station de transfert d’énergie par pompage), qui n’est malheureusement pas reproductible à très grande échelle dans la plupart des pays.
Dans le Pas de calais, une société est en train de réaliser un prototype utilisant cette technique dans un ancien puits de mine. Nous avons une fosse de plusieurs centaines de mètres avec un lac souterrain au fond et une retenue d’eau en surface. Une centrale éolienne est chargée de remonter l’eau vers la surface, la colonne d’eau génère de l’énergie électrique de façon constante. cette solution avec brevet français serait adaptable dans pas mal de région minière.
En 1966 (presque 50 ans) a été mis en service une usine avec un captage d’eau lors de la marée haute permettant de produire de l’électricité par le mouvement des marées (dans les deux sens), ou de produire de l’énergie hydraulique en turbinant l’eau de la retenue.. Avec sa puissance de 240MW, elle produit 4% de l’électricité consommé en Bretagne (la Bretagne ne produit que 9% de l’électricité qu’elle consomme). Cette usine a aussi le mérite de relier Dinard à Saint Malo. La France possède 3500 km de côtes avec un nombre important d’estuaires propices à ce type d’installation.
On peut aussi évoquer les barrage et retenue d’eau, les courants marins, etc. La France a la technologie encore faut-il qu’elle s’en donne les moyens
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À Trelawney,
Du fait du barrage, la vallée de la Rance est en train de se combler de sédiments.Que se passera-t-il quand ceux-ci atteindront la hauteur des turbines ?Les écologistes signalent pas ailleurs que la baie face à l’embouchure de la Rance à sa biologie perturbée par l’absence du limon riche en nutriments que déversait la rivière avant le barrage.C’est le même effet que pour le barrage sur le Nil ou le fleuve jaune.Par ailleurs 240MWH par intermittence, cela peut paraître beaucoup mais ce n’est quasiment rien au regard des 495TWH transportés par RTE en 2013. Un térawatt c’est un million de mégawatts !!! -
@Alren
Du fait du barrage, la vallée de la Rance est en train de se combler de sédiments.Barrage ou pas barrage, tous les estuaires se comblent de sédiment. C’est même un phénomène naturel. Allez faire un tour en baie de somme, dans le golfe du Morbihan ou dans l’estuaire de la gironde et vous constaterez de visu
La Rance est une rivière (en fait un fleuve) qui se serait comblé et aurait disparu de lui même si il n’y avait pas le barrage. Sans le barrage on ne parlerait pas de limon riche en sédiment car il n’y aurait plus rien.
Cette usine fonctionne depuis 50 ans sans jamais un seul incident, les ingénieurs du monde entier s’émerveillent devant ce bijou de simplicité technologique, mais nos ingénieurs français préfèrent se « masturber intellectuellement » sur la génération 4 voir même 5 de la technologie nucléaire ne sachant même pas si cela pourra être appliqué un jour.
En France dès qu’un système de production d’électricité autre que le nucléaire fonctionne, il se trouve un lobby pour le critiquer avec des arguments plus que vaseux.
A ce propos : La loi sur la transition énergétique vient d’accoucher d’un nouvel amendement : Il ne sera plus possible de construire une éolienne à moins de 1 km d’une habitation. A votre avis Est-ce que l’on fera pareil sur les lignes à haute tenson ?
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CE QUE VOUS DITES EST RIDICULE TESLA commence a avoir des problemes ses ventes sont en chute libre !! j ai demarre ma carriere ds les batteries , avant qu elles aient des capacites de stockage d un barrage , les poules auront des dents et pour l eolien ou le phoyovoltaique qui peuvent s arreter totalement il faudra une capacite equivalente en classique !! alors pourquoi doubler , on est pas schaddocks a ce point la
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À sicome,
La soi-disant révolution de Tesla (les Étasuniens sont toujours premiers en matière de publicité mensongère !) est basée sur le lithium.Pour stocker les 200TWH (estimation) nécessaire pour remplacer l’électricité d’origine classique ou nucléaire, rien que pour la France, y aurait-il assez de ce métal facilement accessible dans le monde et combien cela coûterait-il de l’acheter sachant que la spéculation ferait flamber les prix ? -
@sicome
Et la solution de McPhy ? Personne n’en parleAu fait la voiture à l’hydrogène ? Selon Elon Musk ce serait une idiotie ? pourtant il a des problèmes. -
Quoique j’ai voté pour l’article, il dégoise des conneries sous l’emprise du préjugé escrologiste.
Non, on n’a pas, et on n’aura jamais les capacités de stockage qu’exigent les éoliennes et le photovoltaïque. Il y faudrait des travaux plus que pharaoniques qu’on n’a pas les moyens de réaliser.Le parti éoliennes et le parti anti-électronucléaire sont deux partis de l’étranger, financés et discrètement dirigés (notamment via la presse aux ordres) par une oligarchie pétrolière et financière, pour dicter aux gouvernements de l’Europe les choix énergétiques les plus absurdes et les plus ruineux possibles. Afin de ruiner et paralyser ces pays, dont la France.
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@JC_Lavau
le photovoltaïque, c’est fini. Place aux fours solaires :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_solaire_d’Ivanpahet : -
Le principal blocage dans le progrès en matière d’énergie n’est pas tant dans la connaissance technologique que dans les fournisseurs qui freinent des quatre fers afin de conserver leur chiffre d’affaire.
Le dernier des cons pourrait fortement réduire sa consommation de carburant avec un système HHO sur moteur à explosion.
La réduction importante de la consommation de pétrole provoquerait une véritable déstabilisation du système économique actuel.
Imaginez ces fantastiques gaspilleurs que sont les pays producteurs de pétrole sans leurs ressources...
Ils ont tous les atouts en main et vous voulez jouer à la belote avec eux ??
C’est mort et enterré.
Par contre, commençons-donc à réduire de façon drastique le gaspillage que nous faisons, y compris Madame Michu qui veut absolument un lampadaire devant chez elle, surtout qu’elle est la belle-soeur du maire et qu’elle pourrait se faire agresser à la nuit tombée... A huit heures le soir, elle ferme volets et portes et rentre même le chat, mais ça fait rien.
Les économies d’énergie vont à l’encontre de la philosophie de croissance actuelle.
Alors, ça va être dur de s’y mettre.
Par contre, si il y avait une volonté réelle, ça fait un moment que les voitures marcheraient à l’eau.
Et ce n’est pas une fiction. L’eau, c’est de l’oxygène et de l’hydrogène. Combinés, ce sont de puissants explosifs.
Mettez de l’oxygène et de la graisse, vous allez voir !!-
À Le421,
Croire qu’on peut faire marcher un moteur avec de l’eau c’est croire qu’on peut faire du feu avec de la cendre ... -
@Le421
Toujours sous influence du parti escrologiste, ce malheureux.
Condamné de la sorte à délirer en permanence.Qui feust premier ? Souef ou beuverye ?
Qui fut premier chez Le421 ? Sa demande en fautes de raisonnement préfabriquées ? Ou l’offre escrologiste en fautes de raisonnement préfabriquées ? -
http://www.generateurhho.com/ca-existe-ou-pas/le-moteur-a-eau-est-il-une-arnaque
Après, il y en a (souvent les mêmes qui ne croient pas au moteur HHO) qui sont persuadés que la Vierge Marie, comme Rachida Dati, a fait un gosse sans père (les premiers à gueuler qu’il faut un « papa » et une « maman ») et que le monde a été fait en huit jours...
Moi, au moins, d’après ce que vous dites, j’ai l’excuse de boire !! Hips !° Burp...
Mais je suis un abruti de « cartésien »...
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On pourrait stocker l’énergie éolienne en mer avec un principe STEP en utilisant la pression sous marine, voir ici :
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À benyx,
Il faudrait (j’emploie le conditionnel car ce projet ne se fera pas c’est encore de la poudre aux yeux made in USA) comprimer l’air de surface à une pression énorme pour vider la sphère !La pompe devrait être exceptionnellement robuste donc chère. le rendement serait mauvais car l’air très échauffé par cette compression (je n’ai pas fait le calcul mais on atteindrait plusieurs centaines de degrés) se refroidirait et donc se contracterait lors de sa descente dans une eau de plus en plus froide.D’où une perte de rendement considérable.La sphère pleine, il faudrait maintenir la pression dans le tuyau sinon la pression bathymétrique l’écraserait au fond. mais l’air étant beaucoup plus léger que l’eau cette pression serait la même près de la surface : il faudrait donc que le tuyau soit particulièrement résistant pour ne pas éclater à cet endroit. D’où là encore un coût considérable.Enfin 1000 éoliennes, ça coûterait combien et combien d’espace maritime faudrait-il sacrifier pour les installer ? -
@Alren
Toutes ces techniques sont parfaitement maîtrisées dans les forage offshore. Les tuyaux de forage des plateformes (reiser) subissent ce genre de pression tout les jours. Par 400 mètres de profondeur il faut 40 bars. Les pressions de forage pétrolier sont couramment de 10000 psi (700 bars). Les pressions de sécurité actuelles sont testées à 25000 psi (2000 bars). Reste le rendement du système qui effectivement ne doit pas être très bon, mais les barrages STEP EDF ne le sont pas non plus. A étudier : PV=nRT etc... -
@ cassino et autres nucleophiles
Je ne comprends pas :
Il n’y a que le surplus de la production des centrales nucléaires durant la nuit qui peut fournir la quantité d’énergie électrique suffisante.
Pourquoi un kw solaire est différent qu’un kw nucléaire sans doute les nouvelles lois de la physique ?
La France vend son surplus nucléaire à la suisse la nuit qui nous la revend le jour
Le Danemark vend son surplus éolien à la Norvège qui lui revend également. La Norvège avec environ 80 GW d’hydraulique peu être la batterie d’une bonne partie de l’Europe.
C’est à peu près la même chose.
En France on a 25 GW de puissance hydraulique de quoi réguler pas mal l’intermittence du solaire et de l’éolien et probablement que nos turbines qui fonctionnent dans un seul sens pourraient aussi remonter de l’eau par exemple sur la Durance il y a un potentiel de 1800 MW Le coût ne seraient pas forcément énorme.
N’oubliez pas que le solaire et l’éolien neuf son aujourd’hui moins cher que le nucléaire neuf et que les financiers investissent beaucoup plus dans les ENR que dans le nucléaire.
Pour les batteries lithium hydroquebec a fait de gros progrès.
http://nouvelles.hydroquebec.com/fr/communiques-de-presse/596/linstitut-de-recherche-dhydro-quebec-et-la-region-aquitaine-france-vont-collaborer-afin-de-soutenir-la-rd-sur-les-materiaux-de-batterie/
http://quebec.huffingtonpost.ca/2014/11/28/une-super-batterie-developpee-par-hydro-quebec_n_6236030.html-
@Cassino
Monsieur cassino,
Chez moi j’ai un puits avec une pompe pour remonter l’eau. Cette pompe fonctionne à l’aide d’une éolienne. Je n’ai donc pas besoin d’électricité pour actionner ma pompe. Il est où le problème
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Ben seule alternative le stockage hydraulique ou lithium ? Pourquoi toujours ressasser le vieux pour défendre l’intérêt de notre suicide nucléaire ?Du vieux neuf est cependant déjà possible, ce avec une simple électrolyse qui permet une production d’hydrogène avec les surplus du renouvelable ! Pour le stockage il est solide et semble bien moins contraignant et risqué que l’hydrogène liquide....N’étant pas spécialiste de la question me contenterai de balancer le lien sur ce qui à mes yeux néophytes semble être une réponse plausible au questionnement du stockage
Avis ?????Wake up !-
@babadjinew
le problème c’est que cette opération d’électrolyse a un très mauvais rendement on perd 70% d el’électricité en chaleur.
Avec un step le rendement est d’environ 80%. -
voir cette suggestion :
réseau de collecte et de mutualisation de sources d’énergie propre-
oup .. lien foiré : on réessaye >> collecte d’énergie propre
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Pourquoi faire compliqué et cher quand on peut faire simple et pas cher ?
Idée n°1 géniale (je dis géniale, parce que visiblement aucun enarque/ecolo ne l’a comprise).
La première énergie propre est celle qui n’est pas consommée.
Donc la priorité n’est pas de produire plus ou de stocker mais de consommer moins.idée n°2 géniale (je dis géniale, parce que visiblement aucun enarque/ecolo ne l’a comprise).
Les énergies renouvelables doivent être adaptées a chaque pays en fonction de sa géographie.Donc quand on voit les efforts stupides de la France pour faire du solaire n’importe ou, n’importe comment, y compris sur une base aérienne de DIJON (zone manifestement sur ensoleillée !!), on se dit qu’on marche sur la tête. LE SOLAIRE CE N’EST PAS POUR NOUS.
N’importe quel étudiant du brevet en regardant une carte de la France se rendra compte que sa principale richesse est son front de mer !!!
Donc arrêtons de faire de l’éolien terrestre (très intermittent, et encombrant), mais faisons de l’éolien maritime) beaucoup plus rémanent.
Arrêtons de faire du solaire, mais faisant du marémotrice a travers différentes technos = Energie prévisible, fiable et stable.
Enfin je dis ca, nos ecolosenarco ne comprennent rien de toute façon....
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Bref le stockage de la production est la question auquel on doit répondre, quand on a oublié de se poser les deux premieres bonnes questions :
Comment consommer moins.
Quelle energie renouvelable est adaptée a notre géographie
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@vachefolle
De la même façon, je vois des panneaux solaires montés sur des toits pas vraiment bien orientés, de la même façon, ces même toits ont une inclinaison trop faible, donnant un rendement maximum en été quand le soleil est quasiment à la verticale et surtout quand on en a le moins besoin....
Le panneau solaire, chez moi, je l’ai monté sur un support de parabole motorisée que j’avais de rab (ancienne génération à moteur courant continu) et son inclinaison est optimisée pour la saison d’hiver...
Bon.
Moi, je ne suis pas un ingénieur diplômé (même si j’en ai le niveau) et surtout, je ne suis qu’un simple petzouille du Périgord, pas un génie (sans bouillir) de la région parisienne, là où on sait et dirige tout !!! -
@ vache folle
chez moi avec 3 kwc de solaire je produit 4300kwh annuel je suis en PACA avec tous les toits exposé sud du sud est de la France il y a de quoi produire pas mal d’électricité.
En Allemagne l’installation d’un kwc solaire coûte 2000 euros en France 4000 euros grâce a notre intégration toiture. Cherchez l’erreur.
http://www.google.fr/imgres?imgurl=http://www.cleantechsguide.com/wp-content/uploads/2011/12/carte-energie-solaire-europe.png&imgrefurl=http://www.cleantechsguide.com/cartes-du-potentiel-solaire/&h=459&w=480&tbnid=snEX2EdHrH9PkM :&zoom=1&tbnh=100&tbnw=105&usg=__ZfEnq5gAn5dOLQzkmpLGVmd-hnk=&docid=lMmVZi7FEB4-dM&client=ubuntu&sa=X&ei=dwDmVM2pBNftaMPUgJAM&ved=0CC4Q9QEwAg
Autant de soleil (lumière)chez moi que dans le sud de l’Espagne !-
concernant le solaire, le solaire thermique est un bon moyen de stockage d’énergie. Combien de TWH économisé si tous le monde avait son chauffe eau solaire. qui est suffisant 10 mois sur 12.
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@raymond 2
effectivement le solaire thermique oui, mais l’electrovoltaique...
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@vachefolle
Oui mais le nucléaire......... -
Ne pas oublier également qu’une machine à laver linge ou vaisselle peu aussi être alimenter en thermique solaire.
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Marrant ces lobbyistes qui envoie un sujet et qui ne répondent pas aux commentaires.
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L’article est intéressant non pas par les solutions proposées mais parce qu’il aborde un sujet fondamental en termes de production d’énergie, à savoir le stockage, pour lequel, soyons francs peu de solutions existent. Imaginer que l’on pourrait stocker dans des batteries lithium la puissance nécessaire à notre pays, même en se disant que l’on pourrait économiser 30% de ce que nous consommons par des efforts (possibles mais couteux) relève de l’utopie. Idem d’ailleurs pour le moment pour tout type de batteries connues. Dans ce contexte, le turbinage d’eau qui existe déjà à plusieurs endroits, constitue une solution potentielle à cette question du stockage. L’électrolyse de l’eau pour fournir de l’hydrogène est en revanche d’un très mauvais rendement...
Au delà du problème du stockage, la question de la disponibilité des sources de productions est critique et elle est malheureusement généralement peu favorable aux énergies de flux à l’exception sans doute de l’hydraulique (mais pas partout). Le gros pb. de l’éolien comme du photovoltaique, hors pollution liée à la production de panneaux et coût carbone du kWh produit (éolien - nécessité d’importantes fondation en béton), c’est le facteur de charge qui représente la disponibilité de l’élément producteur. Le champion toutes catégories est la centrale au gaz ou au fuel, suivi de près par le nucléaire. En bas de tableau, les moins bons sont l’éolien et le photovoltaique.On peut arguer à juste titre que l’on ne sait pas encore exploiter l’éolien au mieux . Effectivement les champs éolien au large sont une solution intéressante mais peu développée comme le sont aussi le marémoteur profond aussi et le géothermique. Pour le moment, nos meilleurs pistes en matière d’énergie en France sont réduction des consommations, développement d’une filière bois et au delà d’un mix énergétique, et possiblement à terme fusion nucléaire.-
Pour le stockage convertir le surplus en Hydrogène et utiliser ce dernier comme carburant lors de forte demande est écologique.
En plus la technologie est au point.Le problème n’est plus la technologie mais les choix d’urbanisation.
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