Batteries sodium-soufre et stockage de l'électricité (comparatif)

[izentrop]

Fabriquées avec des matériaux abondants sur terre, concurrencent de plus en plus Les STEP pour palier à l’intermittence des énergies renouvelables solaires et éoliennes.

Si l’Europe utilise massivement le pompage turbinage installé en particulier dans le Massif Alpin (Autriche, Suisse, Allemagne, Italie, France), d’autres nations comme le Japon semblent vouloir mettre à profit leur maîtrise dans les technologies des générateurs électrochimiques pour assurer la régulation fine des puissances délivrées...
la batterie Sodium-Soufre qui ne fait appel massivement qu’à de l’aluminium pour les boitiers et couvercles de chaque accumulateur, à de l’alumine béta transporteuse à chaud ( vers les 300°C) d’ions Na+ comme séparateur, ressemblant beaucoup à une coquille d’œuf, en un peu moins fragile, et à du sulfure de sodium inclus dans un réseau de fibres de carbone comme matière électrochimiquement active. Durant la charge les ions sodium traversent le séparateur et forment du sodium fondu dans la chambre ad’ hoc, les ions sulfures sont oxydés en Soufre fondu dans son réseau de fibres de carbone.

http://www.techniques-ingenieur.fr/actu ... entes-844/

EDF a lancé l’étude pour la réalisation de deux STEP marines de taille moyenne avec faibles chutes d’eau: l’une en Guadeloupe (falaises de 50 mètres) stockant 1 GWh, l’autre à la Réunion (100 mètres), suivant le modèle de la STEP japonaise de l’île d’Okinawa. EDF estime à 5 GW le potentiel des STEP marines réalisables en France. François Lempérière estime de son côté que ce potentiel est bien supérieur. Cet expert hydraulicien craint que les projets d’EDF ne soient pas de taille suffisante pour atteindre une véritable pertinence économique.

La baisse rapide du coût des batteries pourrait d’ailleurs venir bousculer ce genre de projets. Les batteries, contrairement aux STEP, ne posent d’ailleurs aucun problème d’acceptabilité par les populations et peuvent être déployées très rapidement.

http://www.techniques-ingenieur.fr/actu ... res-34837/

TECHNOLOGIE. "Nulle part en Europe il n’existe de système équivalent". Jean-Bernard Lévy, président-directeur général du groupe EDF (Electricité de France) ne cachait pas hier sa fierté sur le site de la batterie sodium-soufre installée depuis 2010 à côté du transformateur électrique de Bras-des-Chevrettes (Saint-André).

Car dans le sobre hangar de béton est installée une batterie d’une capacité de 1 MW, qui permet de stocker l’électricité et d’équilibrer les périodes de forte et faible production. "C’est comme un gros onduleur", explique Frédéric Cellier, responsable de production d’EDF à La Réunion... L’usage de batteries de ce genre est indispensable pour développer les énergies intermittentes, notamment l’éolien et le photovoltaïque ... l’objectif est d’arriver en 2030 à une autonomie énergétique de La Réunion, avec 100% d’énergies renouvelables !

http://www.clicanoo.re/?page=archive.co ... cle=509175

probablement daté de 2012

https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01061149/document

2012 aussi je crois :


http://lyceejdarc.org/autodoc/cours/001 ... mique.html

[izentrop]

Le dernier tableau provient d'un document ENEA consulting de mars 2012 https://www.enea-consulting.com//wp-con ... ergie1.pdf
Tout aussi intéressant : https://www.enea-consulting.com/eswf201 ... sidentiel/

[Christophe]

Intéressantes informations, synthétique comme j'aime, merci!

a) je comprends pas l'avant dernier diagramme qui indique du stockage en MW...cela devrait plutôt être en MWh comme le dernier tableau...
Ou alors faudrait corriger ces chiffres par le "facteur de charge" (plus faible dans les STEP que dans des batteries...à priori)

Sur le dernier tableau:

b) Les 10 000 cycles des batteries lithium-ion me semblent très optimistes...

c) Les prix de l'énergie stockée me semblent très importants (70 €/kWh pour de l'électricité revendue à 0.15€/kWh par EDF???): raymon parlait de 3 centimes par kWh pour les STEP?

ps: j'ai corrigé ton message, liens n'étaient pas actifs...il manquait des espaces, penses-y pour tes prochains messages ;)

[Christophe]

A propos des coûts de stockage, le .pdf ENEA dit à propos de la technologie CAES (stockage par air comprimé)

"Il est donc possible d’en construire quasiment partout, à des coûts variant de 0,5 à 25 €/kWh."

Ce qui me semble plus réaliste techno-économiquement que les coûts du tableau et cela le contredit (dans un facteur allant jusqu'à 300...c'est pas rien donc...)

[raymon]

Les prix de l'énergie stockée me semblent très importants (70 €/kWh pour de l'électricité revendue à 0.15€/kWh par EDF???): raymon parlait de 3 centimes par kWh pour les STEP?

Oui il y a une confusion 70 euros /kwh c'est pour avoir un stockage de 1 kwh, 3cts c'est le coût d'un kwh consommé.

[Christophe]

Ah ok, mea culpa c'est donc le coût du kWh stocké à l'investissement...j'ai été confusionné (lol) par l'avant dernière colonne...
Donc il manquerait une colonne avec le coût du kWh restitué pour chaque technologie...

A moins de pouvoir l'estimer en mixant quelques un de ces chiffres (investissement + capacité + durée de vie + puissance moyenne...) mais cela sera forcément, très approximatif!

[izentrop]

Merci pour la correction des liens.

Oui les 2 tableaux, d'abord trouvés sur le site du lycée J d'Arc du Havre, proviennent de ce Pdf https://www.enea-consulting.com//wp-con ... ergie1.pdf , datant de 2012, les chiffres doivent être issus des années précédentes.

Le premier donne les puissance moyennes pouvant être délivrés au niveau mondial pour chaque technologie.
Pour le second :"les valeurs présentées sont à titre indicatif"

il manquerait une colonne avec le coût du kWh restitué pour chaque technologie...

Il suffit de le calculer par rapport à le durée de vie et le coût de maintenance (absent), sachant que pour les STEPs, il n’existe pratiquement plus de possibilité disponible à court terme, il faut plutôt s'orienter vers les autres solutions.

La solution thermique comme àNoor semble une des plus simple à l'heure actuelle.

[Obamot]

Depuis l'émergence des batteries sodium-ion (90 Wh/kg vs 45 Wh/kg pour le NiMh) et vu leur bas coût, les tableaux de performances des batteries, n'ont de mon point de vue, qu'une moindre importance sur le choix du type de batterie (en l'occurrence le nombre de cycle légèrement moins important que le Li-on mais nous en sommes au début, alors que le sodium est très abondant alors que le lithium s'épuise.)

L'important est que nous tenons enfin des solutions de stockage pour les EnR, avec des matériaux disponibles à bas coût et en "quantités économiques". Mieux encore, qui vont permettre une autonomie énergétique abordable (le prix du kW stocké ne pourra que diminuer).

Voilà qui est extrêmement réjouissant pour l'avenir.
Va falloir 1) produire ces batteries au plus vite, 2) développer les infrastructures énergétiques en conséquences. 3) Faire coïncider avec la production de "gaz naturel solaire" (production d'hydrogène solaire et conversion en méthane) dont les infrastructures existent déjà partiellement, ainsi que le réseau de distribution et le stockage (avec des technologies connues et maîtrisées).

[izentrop]

Le sodium-souffre est déjà plus éprouvé pour le stockage en MW. Le sodium-ion est plus récent et plus destiné aux petites batterie, un modèle format R6 est déjà commercialisé.
La batterie à circulation a aussi un avenir prometteur car pas ou peu d'autodécharge http://lyceejdarc.org/autodoc/cours/001 ... mique.html

[Obamot]

Oui, ça je sais faire la différence entre capacité et puissance. Mais on peut désormais choisir de stocker avec différents types de batteries / solutions de stockage, qui couvrent une large gamme de besoins, sans pour autant que cela crée un dilemme éconologique. Alors qu'avant on devait se cantonner à des solutions chères, polluantes et épuisant des ressources naturelles rares qui bouchaient l'horizon, ce qui ne va plus être le cas demain: c'est ça que je voulais dire.