Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Des technologies compétitives au service du développement durable
les principaux actionnaires sont le groupe Dassault et les compagnies américaines,
The Dow Chemical Company et TK Advanced Battery).
Les volants d’inertie
Le principe du stockage dans un volant d’inertie ou FES (Flywheel Energy Storage)
consiste en l’accumulation d’énergie cinétique dans un volant accouplé sur une même
ligne d’arbre à une ou deux machines électriques tournantes, l’une étant un
alternateur débitant sur un réseau secondaire, l’autre un moteur alimenté par un
réseau électrique. C’est une technologie intéressante pour lisser les variations de
production d’électricité à partir de sources d’énergie renouvelables intermittentes
(éolienne ou photovoltaïque) mais aussi en termes de régulation (fréquence, puissance
instantanée) du réseau. Il s’agit d’un stockage de courte durée (inférieure à 1 heure),
l’énergie stockée allant de 1 kWh à plusieurs centaines de kWh. La technologie est
encore en phase de démonstration.
La production de petits systèmes à volant d’inertie augmente régulièrement, en
parallèle avec la demande en UPS 1 (système d’alimentation sans interruption). Ses
intérêts majeurs sont un taux de maintenance très faible et un très bon rendement de
conversion. En revanche, le taux d’autodécharge est élevé. Ce système est aussi testé
dans le domaine du transport sur rails.
En France, les entreprises Alstom, Sevil, Socomec, Ercteel travaillent sur cette
technologie, de même que Thalès AES et EADS. Les acteurs étrangers sont : en
Allemagne, Piller et Magnet Motors ; aux Pays-Bas, Centre for Concept in
Mechatronics (CCM) ; au Canada, FESI ; aux États-Unis, Beacon Power, Sandia
National Lab, Amber Kinetics Inc., Vycon, Regenerative Power and Motion, NASA.
Stockage d’électricité sous forme thermique
L’électricité peut également être stockée sous forme thermique 2 (chaud ou froid) mais
dans ce cas, elle n’est pas récupérée ultérieurement et l’énergie thermique stockée
sera utilisée sans transformation pour couvrir des besoins de chaleur ou de
rafraîchissement :
− en ballon d’eau chaude (5 kWh pour produire 100 litres d’eau chaude sanitaire) ;
− dans l’inertie des murs : par exemple chauffage à + 2-3 °C d’un bâtiment en
anticipant l’heure de pointe pendant laquelle le chauffage pourra être coupé ; le
chauffage représente environ 100 kWh/jour l’hiver par logement de 100 m 2 ) ;
l’inertie thermique des murs peut être améliorée à travers l’utilisation de matériaux
à changement de phase ;
−
dans le froid (eau glacée) dans les zones réclamant de la climatisation.
Transformation de l’électricité en un autre vecteur : hydrogène
Une manière de stocker l’énergie électrique fatale (en provenance des énergies
renouvelables ou d’autres moyens de production comme le nucléaire en heures
(1) UPS : Uninterruptible Power Supply.
(2) Le stockage thermique est abordé de manière plus détaillée dans la partie Bâtiment.
Centre d’analyse stratégique - 194 - Août 2012
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