Stockage de l'énergie solaire

Une start up française développe une technologie innovante dans le secteur des énergies renouvelables : le stockage de l’énergie solaire ! Le volant ENERGIESTRO est constitué d’un cylindre (1) capable de résister à une grande vitesse de rotation pour stocker l’énergie sous forme cinétique. Un moteur/alternateur (2) permet de transférer de l’énergie électrique au volant (accélération) puis de la récupérer (freinage). Les paliers inférieur (3) et supérieur (4) sont des roulements à billes. Une butée magnétique passive (5) supporte le poids du volant. Une enceinte étanche (6) maintient le volant dans le vide pour supprimer le frottement de l’air. Un convertisseur électronique (non représenté) transforme la tension continue aux bornes du volant en une tension alternative haute fréquence pour le moteur/alternateur. INNOVATIONS

ENERGIESTRO innove avec son volant d’inertie VOSS (Volant de Stockage Solaire) en matériau à faible coût, le béton (en cours de brevet). Jusqu’ici les volants étaient faits dans des matériaux à haute résistance, très chers : fibre de carbone ou acier à haute limite élastique. Le nouveau matériau d’ENERGIESTRO va permettre de diminuer d’un ordre de grandeur le prix du stockage de l’énergie. ENERGIESTRO innove encore avec un alternateur spécial à faibles pertes. Les alternateurs classiques ont un très bon rendement à pleine puissance, mais des pertes élevées à faible puissance, qui causent une auto décharge des volants en quelques dizaines de minutes. ENERGIESTRO vise une durée de stockage d’une dizaine d’heures permettant de restituer la nuit l’énergie solaire stockée dans la journée. Cet alternateur a nécessité de résoudre le défi du refroidissement dans le vide. Pour réduire encore les coûts, ENERGIESTRO n’utilise pas de paliers magnétiques, trop chers, mais de simples roulements à billes, assistés par une butée magnétique passive, ce qui a nécessité de résoudre le défi de la lubrification dans le vide. EXPERIENCE ENERGIESTRO a testé ses volants en alimentant plusieurs sites pilotes pendant plusieurs années : une habitation, deux relais GSM, notre usine… Ils y ont accumulé des dizaines de milliers d’heures de fonctionnement et des centaines de milliers de cycles. AVANTAGE DES VOLANTS SUR LES BATTERIES Durée de vie illimitée : celle des batteries ne dépasse pas quelques milliers de cycles. Insensibilité à la température : les batteries n’aiment pas les températures extrêmes. Aucun matériau toxique ou stratégique : plomb, cadmium, lithium dans les batteries. Lissage des énergies renouvelables intermittentes L’essor des énergies renouvelables pose un nouveau problème au réseau : la gestion de l’intermittence. Les moyens de production classiques ne sont pas capables de s’adapter aux variations rapides de la puissance de ces énergies, qui sont de l’ordre de la minute. Le volant VOSS (Volant de Stockage Solaire) d’ENERGIESTRO va permettre de lisser la production à l’échelle de l’heure, et ainsi d’augmenter la pénétration des énergies renouvelables intermittentes. ENERGIESTRO vise particulièrement le marché des petits réseaux, comme ceux des îles et de l’électrification rurale. Stockage de l’énergie solaire Dans la plupart des pays il existe un pic de consommation en fin de journée, alors que le pic de production solaire est en milieu de journée. Le volant VOSS d’ENERGIESTRO va permettre de stocker la production solaire de la journée pendant quelques heures et de la restituer quand le soleil est couché. On parle alors de « décalage horaire » (time shift en anglais). Le volant ENERGIESTRO est le stockage idéal des grandes centrales solaires dans les zones désertiques, en association avec des panneaux photovoltaïques. Alimentation en électricité des sites isolés L’alimentation des sites isolés fait de plus en plus appel à des systèmes hybrides associant un stockage d’énergie et un groupe électrogène. Dans ce mode de fonctionnement appelé « Charge/Décharge », le groupe fonctionne par intermittence à pleine puissance. Par rapport à un système classique où le groupe électrogène fonctionne en continu à faible puissance, un système hybride permet de réduire très fortement la consommation de carburant, l’usure du groupe et la fréquence des maintenance. Naturellement on peut ajouter des énergies renouvelables (solaire, éolienne, hydraulique…) qui vont permettre de réduire encore plus la consommation de carburant. Enfin, il est possible d’atteindre une alimentation 100% renouvelable en utilisant un carburant renouvelable : le fonctionnement « Charge/Décharge » permet en particulier d’utiliser de l’huile végétale pure, le biocarburant de 1èregénération possédant le meilleur bilan écologique.ENERGIESTRO vise particulièrement le marché de l’alimentation des relais de télécommunication non raccordés au réseau. Dessalement solaire Le volant ENERGIESTRO permet d’alimenter une usine de dessalement par osmose inverse nécessitant une puissance constante à partir de panneaux photovoltaïques produisant une puissance intermittente.