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Édition du: 04/02/2025

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Stockage gravitaire

 

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Stockage de l'énergie

Gravitaire

 

Comment adapter le besoin d'énergie électrique en fonction du temps à la production électrique intermittente du solaire ou de l'éolien ?

Recherches et expérimentations sont menées pour exploiter l'effet de la pesanteur:

*      l'énergie selon sa disponibilité sert à élever une masse (énergie potentielle), et

*      cette énergie est récupérée à la demande en libérant la masse associée à une turbine.

Analogie avec les poids d'une pendule

 

 

Sommaire de cette page

>>> Stockage de l'énergie électrique 

>>> Stockage gravitaire

>>> Comparaison

Débutants

Nombres

 

Glossaire

Nombres

 

Stockage de l'énergie électrique

haut

 

Quelques systèmes de stockage

*      l'hydroélectricité,

*      les batteries électrochimiques,

*      les supercondensateurs,

*      les volants d'inertie,

*      l'hydrogène provenant de l'électrolyse,

*      les batteries thermiques

*      la pesanteur (gravitaire)

 

 

État de l'art

Différents innovateurs ont misé sur une multitude de forces physiques et d'états tels que la température, le frottement, la gravité et l'inertie pour maintenir l'énergie bloquée en vue d'un relâchement ultérieur.

En 2024, de nombreuses sociétés proposent le stockage gravitaire.

 

 

Stockage gravitaire

Gravity energy storage (GES)

Lifted weight storage (LWS)

haut

 

Stockage de l'énergie

Le stockage gravitaire est une méthode de stockage d'énergie qui utilise la gravité pour conserver et libérer de l'énergie, souvent en déplaçant des matériaux lourds à une hauteur définie.

 

Types

*      hydrauliques (pompage-turbinage): recharge d'un réservoir d'eau et décharge à travers une turbine qui produit de l'électricité. Système classique et bien connu.

*      solides: masse pesante montée en hauteur

*      dans un bâtiment (tours dédiées);

*      dans un puits (utilisation des mines désaffectées);

*      le long d'une pente (wagonnets sur rails).

*      hydrodynamique: lourd piston manœuvré dans un cylindre et animé par un réseau hydraulique

Tous ces systèmes sont en développement ou en expérimentations.

 

Principe

Il s'agit d'utiliser de l'énergie en temps différé. Pour cela:

*    l'énergie disponible est utilisée pour remonter une masse (comme dans une pendule), puis

*      l'énergie est libérée en laissant tomber la masse au fur et à mesure des besoins.

 

Exemple de réalisation

Un système en cours de commercialisation suspend des poids individuels de 500 à 5 000 tonnes, chacun dans son propre puits.

Chaque poids est associé à un treuil qui soit soulève le poids, soit le libère, de sorte que le poids, par sa chute, peut alimenter un générateur.

Ce système pourrait produire 20 MW de crête. Sa durée de production pourrait atteindre 8 heures.

 

 

Réalisations

      en puits               ou       en bâtiment

   

 

  Sur pente  ou   avec piston hydraulique

  

 

 

Comparaison des systèmes de stockage

haut

 

La technologie gravitaire est bénéfique pour stabiliser les réseaux électriques, car elle permet de stocker l'énergie excédentaire produite par des sources renouvelables comme le vent et le solaire.

Le stockage gravitaire se distingue par sa durabilité et son efficacité, n'impliquant pas de combustion ou de matériaux chimiques dangereux.

Ce n'est pas comme une batterie qui peut se dégrader avec le temps. Elle n'a pas besoin d'eau ni d'éléments rares comme le lithium ou le cobalt.

La perte d'énergie lors du stockage par batterie gravitaire semble relativement faible. L'efficacité d'un cycle charge-décharge (round-trip efficiency) est estimée à 80 %.

 

Tableau de comparaison

Rubriques

Gravitaire

Hydraulique

Batterie

Durée de vie

+++

++

+

Respect environnement

+++

+

++

Disponibilité des composants

+++

+++

+

Travaux de mise en œuvre

++

+++

+

Proximité utilisateur

+++

+

+++

Disponibilité de la technologie

+

+++

+++

Quantité de stockage

+

+++

+

Rendement

+++

+++

+

Rapidité de réponse

+++

+

+++

Coût

?

?

?

 

 

 

 

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Sites

*      Energy Vault – Wikipédia

*       Energy storage is the fundamental element of the new energy system

*       Et bien d'autres en utilisation "stockage gravitaire" ou " Gravity energy storage"

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