Stockage de l'énergie solaire photovoltaïque dans des réservoirs d'air comprimé

[invite20acedbd]

On sait qu'un des gros problèmes de l'électricité solaire est son stockage pour son usage la nuit. Les actuelles bateries sont une solution coûteuse en termes économique et écologique. En visionnant une vidéo sur le moteur à air comprimé de Guy Nègre, il m'est venu l'idée suivante : ne pourrait-on pas stocker l'énergie électrique issue des panneaux photovoltaïques dans des réservoirs d'air comprimé le jour, puis convertir cet air comprimé en énergie électrique la nuit pour satisfaire les besoins d'un foyer la nuit (éclairage, télévision, four...), la bombone à air comprimée tenant lieu en quelque sorte de "batterie du pauvre" ? Quel serait le rendement global de l'opération ? Quel volume de gaz et à quelle pression faudrait-il pour alimenter un foyer moyen la nuit ?

[invitee0b658bd]

bonsoir,
je vais te faire une réponse un peu lapidaire, à peu prés le même rendement que le systeme de mr negre, c'est à dire deplorable.
si on desire stocker l'energie solaire, la facon la plus simple de le faire c'est sous forme thermique.
les panneaux photovoltaique ont déja un rendement trés faible, si on rajoute derriere un moyen de stockage catastrophique le rendement global devient extremement faible.
dans ce cas précis, des panneaux solaires thermiques ont un rendement acceptable, un stockage sous forme de vapeur ( à condition qu'il soit gros) à aussi un rendement correct, et une turbine à vapeur ne marche pas trop mal. Pour stocker sur le lieux de production, à court terme ( quelques heures) et pour de grosses quantitées , cela semble la solution la plus appropriée.
Pour de petites installation, faire de l'eau chaude sanitaire (qui se stockes un peu aussi) semble etre une bonne solution aussi.
fred

[invite0324077b]

l'air comprimé n'est pas une batterie du pauvre mais une batterie du riche !

actuellement pour stocker la meme quantité d'energie un reservoir d'air comprimé , un compresseur/moteur , et un moteur / alternateur est largement plus cher qu'une batterie et un onduleur

c'est pour cela que les batterie et onduleurs sont disponible dans le commerce et que les systeme a air comprimé ne le sont pas

contrairement a ce qui est dit souvent le rendement d'un systeme a air comprimé n'est pas forcement mauvais : le compresseur degage de la chaleur , le moteur a air comprimé absorbe de la chaleur , et le bilan global est bon

[invitee0b658bd]

bonjour,
si on considere le moteur du compresseur : rendement 0.85
le compresseur : 0.75
le stockage : 0.8
le moteur à air : 0.75
l'alternateur : 0.85
cela menne à un rendement global de 0.325
à l'heure actuelle , je pense pas que l'on puisse esperer beaucoup mieux comme rendement.
si on rajoute à ceci le rendement des panneaux photovoltaiques, on obtient beaucoup moins de 10 % entre l'energie solaire et l'energie restituée.
les batteries, non parcequ'elles auraient un meilleur rendement mais parcequ'il y a baucoup moins de transformations d'energie offrent globalement un rendement nettement meilleur.

à l'heure actuelle en solaire, on ne fait pas beaucoup mieux que le stockage thermique (type eau chaude sanitaire ou l'on recupere à peu prés 50% de l'energie solaire) ou à haute temperature sur de grosses intallations (stockage de vapeur) mais pour avoir peu de pertes, il faut de gros volume. (les pertes augmentent comme la surface du stockage et l'energie stockée comme le volume)
fred

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite32f57b05]

La meilleure forme de stockage d'énergie, c'est celle qui impose le moins de conversions.

Par exemple, si le but est d'avoir de l'électricité, bah autant produire et stocker de l'électricité.
Si le but est d'obtenir de la chaleur, bah autant produire et stocker de la chaleur.

[Eric DUPONT]

si toyota fais une voiture avec stockage a air comprimé comme peugeot pour reduire la consommation d'enrgie, il faut developper le photovoltaique des maisons a energie positives, mais on achette des voitures etrangere qui augmente le chomage et dans ce cas on a plus d'argent pour achetter une maison.
si on va pas le modele economique nucleaire a l'etranger, gros deficit du commerce exterieure et on a plus d'argent pour payer la facture des energies fossiles.

[Cendres]

Après ménage, merci de rester dans le sujet de départ, et de faire l'effort (comme certains le font), à ce stade, de sourcer vos affirmations, qui sinon resteront péremptoires et gratuites.

[Eric DUPONT]

avec une citerne de propane de 10 metre cubes a 10 bar , on stock 100 kg d'air , peux etre on recupere 5 kw. ce qui peu etre largement suffisant pour un usage domestique et eviter d'avoir un abonnement edf. mais il faut beaucoup de panneaux pour avoir de l'energie en hiver et de jour.

[invite184b4d75]

Bon, toute la discution interessante a été supprimée.
C'etait un peu hors sujet mais expliquait juste l'importance du moyen de stockage.

Pour la citerne, 1m³ a 100 bars contient ~12Kw (j'avais mis le lien Wiki et un autre site dans un post précédent qui a été suprimé).
10m³ à 10 bar devrait contenir la même chose. (sauf qu'il faut une pression minimum pour faire tourner l'alternateur).

12kwh c'est deja pas mal en usage domestique. Personnelement, hors chauffage et ECS, je consome 1600kwh/an -> 4,5kwh/jour.
12kwh me ferait une autonomie de 2,5 jours!
Dans ma future maison, par contre, ca sera tout éléctrique et je n'aurai plus qu'une demi journée d'autonomie )
Mais si on prend une bête citerne propanne enterrée et qu'on coule du beton tout autour. On peut p-e arrivre à 20 bar ? 30 bars ? 50 bars ?

[Eric DUPONT]

le probleme de l'air comprimé est le cout des reservoirs. a 10 bar , il est plus facile d'obtenir un meilleur rendement de compression et de detente que a 100 bar. il faut donc minimisé les besoins en electricités. uniquement donc pour l'eclairage, la ventilation, ordinateur. peu etre fautil prevoir une petite eolienne , les mieux sont a axe verticale, car plus facile a integré dans l'architecture. pour le chauffage il faut juste en avoir besoin durant 1 ou 2 mois et pas d'electricité. pour l'eau chaude , un ballon terhodynamique couplé a des capteurs solaire thermiques peu minimisé les besoins en électricités. le probleme est que l'air comprimé aura du mal a absorber le trop plein d'electricité produit et dans ce cas il faut plutot envisager de vendre que du surplus et ne pas consommer du tout de l'exterieur.

[invite40271050]

Mais si on prend une bête citerne propanne enterrée et qu'on coule du beton tout autour. On peut p-e arrivre à 20 bar ? 30 bars ? 50 bars ?

Bjr à toi,
Et les mesures de sécurité t'en fait quoi ?
Tu penses qu'un livreur va dépasser les NORMES de remplissage de ta citerne ?
La " bonde" de remplissage elle va supporter les 50 bars ?
Ca péte au point le plus faible !
A+

[Eric DUPONT]

d'abord il faut determiner les besoins. concernant peugeot, l'air comprimé est juste la pour recuperer l'energie d'une aceleration. il faut pouvoir se contenter de 5 ou 10 kw qui crorespondent a 300 kg de batteire au plomb mais qui on l'avantage d'etre dechargeable un grand nombre de fois. peu etre un reservoir en fibre de verre , peu etre interessant, plus resistant que l'acier, plus leger.

[invite184b4d75]

le probleme de l'air comprimé est le cout des reservoirs. a 10 bar , il est plus facile d'obtenir un meilleur rendement de compression et de detente que a 100 bar. il faut donc minimisé les besoins en electricités. uniquement donc pour l'eclairage, la ventilation, ordinateur. peu etre fautil prevoir une petite eolienne , les mieux sont a axe verticale, car plus facile a integré dans l'architecture. pour le chauffage il faut juste en avoir besoin durant 1 ou 2 mois et pas d'electricité. pour l'eau chaude , un ballon terhodynamique couplé a des capteurs solaire thermiques peu minimisé les besoins en électricités. le probleme est que l'air comprimé aura du mal a absorber le trop plein d'electricité produit et dans ce cas il faut plutot envisager de vendre que du surplus et ne pas consommer du tout de l'exterieur.

En fait, tu décris ma future maison .
Je suis d'accord qu'il vaut mieu vendre et ne pas acheter ... mais pour cela, en hivers, le solaire est quazi nul alors que les besoins sont énorme (chauffage et ECS electrique). l'éolienne devrait aider mais si par malheur, il n'y a pas de vent, alors je n'ai plus rien. Je suis d'accord que c'est rare de ne pas avoir du tout de soleil ni de vent mais c'est a ca que servirait une petite reserve.

Et les mesures de sécurité t'en fait quoi ?

Je parle d'idées. Si un groupe de recherche développe un produit fini, ils prendront les mesure de securité appropriée. Bien qu'avec de l'air, je ne sais pas vraiment quel sont les risques (a part si le bouchon pète et touche qqun).

Tu penses qu'un livreur va dépasser les NORMES de remplissage de ta citerne ?

C'est l'utilisateur de la citerne qui la remplirait. Attention, j'ai dit une citerne propane car je sais qu'elles existent mais je ne la remplirais (conditionnel) que d'air. Si il y a un fuite, ca va tuer personne ! (j'ai l'impression que tu ne suis pas vraiment la discution. On parle de stockage d'énergie sous forme d'air comprimé.)

La " bonde" de remplissage elle va supporter les 50 bars ? Ca péte au point le plus faible !

Bien sur, si on arrive a augmenter la pression maximale de la cuve a l'aide d'un cerclage en beton, il faudra que la bonde de remplissage puisse également supporter cette pression maximale ! Mais c'est p-e la partie la moins couteuse de la citerne non ? le truc c'est que j'ai vu des citernes permetant des pressions de 500 bars (encore un lien d'un post précédent qui a ete supprimé) mais elles avaient des paroits de 5cm d'épaisseur ! Cela represente un cout. Si on sais faire des paroits plus fine et puis les renforcer par du béton (100€/m³), je pense que ca reviendrait moins cher. Bien sure, si il existe des citernes de 50 bars toute faite et pas cher, j'achete ! (plus besoin de bricoler )

J'ai lu que certaine bonbonnes de gaz sous pressions atteignent les 36 bars. Ca serait deja pas mal si j'ai assez de bombonne pour faire 1m³ (comprimé). C'est claire que l'air sera plus échauffé qu'a 10 bars mais j'ai aussi imaginer un systeme de récupération de cette chaleur.
Par contre, je n'ai pas encore trouvé de solution pour retirer l'eau de la citerne. Il faudrait un dispositif automatique en point bas de la citerne qui supporte de forte pression. (quand on compresse, il y a plus d'eau. Elle se condense et glisse dans le fond de la citerne).

[invite184b4d75]

En fait, l'idée serait de reprendre la robinetterie pas cher d'un simple bombonne de gaz de faible capacité (qq litres) pouvant atteindre 36 bars et de la placer sur une citerne pas cher de grande capacité (quelque m³) de quelque bars mais renforcée de facon a ce qu'elle puisse atteindre une pression maximale de 36 bars (par exemple). Le renforcement de la cuve pourait étre fait sur site avec un cerclage en beton armé (pas cher)
En gros : Pas cher + pas cher + pas cher = un bon produit bon marché

[polo974]

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C'est l'utilisateur de la citerne qui la remplirait. Attention, j'ai dit une citerne propane car je sais qu'elles existent mais je ne la remplirais (conditionnel) que d'air. Si il y a un fuite, ca va tuer personne ! (j'ai l'impression que tu ne suis pas vraiment la discution. On parle de stockage d'énergie sous forme d'air comprimé.)

...

Renseigne toi sur les dégâts que peut provoquer l'explosion d'un récipient sous pression (pas explosion gaz)...

Renseigne toi sur les règlementations existantes autour de ce genre d'objets.

C'est loin, très loin d'être inoffensif et ce n'est pas du béton qui va faire tenir ça ensemble, vu que le béton travaille très mal en traction.

[Eric DUPONT]

un truc bien serait le poele a granuler avec stirling pour parlier a l'abscence d'energie solaire, de la sorte une tres faible capacité de stockage air comprimé sufirait. le poele assurerait l'eau chaude et le chauffage en periode hivernale ainsi que l'lectricité en complement du photovoltaique.

[Eric DUPONT]

de la sorte l'abonnement au nucleaire deviendrait inutil. la meilleur strategie etant de se faire financer les panneaux photovoltaique par le nucleaire.

[Jypou]

Bonjour,

un truc bien serait le poele a granuler avec stirling pour parlier a l'abscence d'energie solaire, de la sorte une tres faible capacité de stockage air comprimé sufirait. le poele assurerait l'eau chaude et le chauffage en periode hivernale ainsi que l'lectricité en complement du photovoltaique.

Il faut avant tout calculer la quantité d'énergie qu'on veut stocker.
S'il s'agit de stocker de l'électricité pour de l'éclairage par led+ordi pour quelques jours, il s'agit d'une quantité si faible que l'air comprimé est certainement inadapté et peut être extrêmement dangereux, si bricolé par un M Tournesol.
Une solution beaucoup mieux adaptée est la production d'électricité à partir de la chaleur: la thermoélectricité.
Il existe dans le commerce des thermocouples qui permettent de produire du courant à partir de la chaleur d'un poêle, ou d'eau chaude qui a été stockée ou de la chaleur humaine. Voir à ce sujet une discussion sur le forum habitat:
usage du bois et de la thermoélectricité.

S'il s'agit de stocker une quantité d'énergie beaucoup plus importante... pourquoi la cuve roulante de Guy Négre ne pourrait pas stocker du courant pour des usages domestiques? L'investissement serait moins douloureux, si la cuve sert aussi pour le transport. Le plus simple serait de proposer cet argument commercial à M Négre (qui est certainement plus souple que Peugeot)

A+