En supposant que le littorale en France soit couvert d'éolienne off shor avec un facteur de charge de 40% , sachant qu'en france il y a plusieurs régime de vent. Comment calculer les besoins en stockages saisonnier avec de l'hydrogène c'est a dire pour couvrir de longue période sans vent.
Avec le photovoltaïque ces besoins seraient énorme vue que la production est en été et que la consommation en hiver mais avec l'éolien ?
On suppose que le rendement de conversion est de 40%.
brevet 2018 moteur générateur à azote liquide pour le stockage énergie.
On peut reprendre le raisonnement de Jancovici qui donne un ordre de grandeur. Supposons qu'il faille produire les 500TWh par an avec des éoliennes de 2MW qui fonctionne 2000h par an à pleine puissance (un peu plus de 20% de charge).
Dans ces conditions il faut 125 000 éoliennes (125 000 x 2MW x 2000h =>500 TWh).
Mais elles ne tournent pas en permanence et il faut assurer l'intermittence par du stockage d'hydrogène produit par électrolyse. Si on part de l'hypothèse d'école que la moitié de la production est consommée sans stockage (c'est bien sûr discutable et adaptable) et que l'autre moitié doit être stockée, il faut alors tenir compte de toute la chaine de production, stockage puis conversion en électricité. Le rendement de l'électrolyse peut être de l'ordre de 70%, le stockage de 80% et la conversion en électricité (sans utilisation de la chaleur) par des piles à combustible de 45%. Sur toute la chaine on est autour de 25%.
On a donc l'équivalent de 62500 éoliennes dont l'électricité est produite sans stockage et 62500 avec stockage mais qu'il faut multiplier par 4 à cause du rendement soit 250 000 éoliennes. Le total est donc de plus de 310 000 !
Le volume d'hydrogène produit serait de l'ordre de 100 millions de L à 700 bars (si je n'ai pas fait d'erreur !).
Mais l'hydrogène ne sert pas qu'à faire de l'électricité. On peut aussi s'en servir dans un moteur à explosion (avec 30% de rendement) ou bien encore comme moyen de chauffage. Si on récupère déjà la chaleur au niveau des PAC, on a un rendement de près de 80% au lieu de 45% en électrique seul. La prise en compte de la mobilité modifie le calcul en entrée. Il faut dimensionner le parc en conséquence.
Mais plus de 300 000 éoliennes ça fait une belle occupation au sol (environ 30 000 km2) à rectifier avec les possibilités off-shore.
En Allemagne il doit y avoir pas loin de 30 000 éoliennes !
euh pour les éoliennes de Dunkerque la surface serait de 70 Km2 pour 500000 foyé et une puissance de 750 MW.
Ca fait que 140 mètres carré par foyer c'est carrement nul si on compare a la surface cultivable necessaire pour alimenter un foyé en nouriture. Apres c'est vrai que la consommation d'un foyé c'est pas tres clair au niveau des kWh.
Donc je pense pas qu'il ya un problème d'occupation de sol surtout que c'est en mer et que c'est pas occupé.
d'autre part ce qui nous intéresse c'est le maximum d'hydrogène qu'il faudra stocker sur une certaine periode et non la quantité qu'il faudra produire sur l'année. Apres je crois pas qu'il soit necessaire de stocker l'hydrogène a 700 bar à 30 bar ca devrait suffire .
Dans l'etude de jancovici le taux de charge est de 20% en offshore c'est le double.
Et donc il faudrait plutot avoir idée de taille du reservoir d'hydrogene par foyé pour voir si c'est réaliste. Par exemple pour la batterie, c'est pas une question de taille c'est une question de cout. si il faut stocker pour 15 jours, ca fais une batterie bien trop couteuse.
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Salut,
J'avais commencé un calcul avant de lire vos derniers messages. Je vous le livre tel quel...
Consommation annuelle France : 500 TWh => puissance moyenne sur l'année = 57 GW
Consommation mensuelle janvier : 55 TWh => puissance moyenne janvier = 55000 / (31 x 24) = 74 GW
Maximum de la puissance appelée : 100 GW
Puissance installée éolien = 200 GW
Facteur de charge moyen (sur l'année) = 40% => puissance moyenne (sur l'année) = 80 GW
Production annuelle = 0,4 x 200 * 365 * 24 = 700800 GWh = 700 TWh
Sur-production annuelle = 200 TWh
Durée maximale d'une période de sous-production hivernale (facteur de charge moyen 20%) = 10 jours = 240 heures
Production éolienne durant cette période = 240 x 0,2 x 200 = 9600 GWh
Consommation durant cette période = 240 x 74 = 17760 GWh
Capacité de stockage nécessaire = 8160 GWh (en supposant que dès la fin de cette période le facteur de charge remonte à plus de 40%)
Remarque : pour ne pas compliquer les calculs, je considère que durant cette période le complément apporté par le solaire est négligeable. Quant à l'hydraulique, son rôle est surtout de lisser la consommation en apportant le complément nécessaire durant les heures de pointe.
Pour reprendre le fil de votre discussion (je n'avais pas compris que Eric Dupont parlait d'un réservoir d'hydrogène par foyer...) :
En supposant que le stockage soit réalisé au plus près du consommateur (par foyer), et que la consommation résidentielle représente les deux tiers de la consommation totale d'électricité, la capacité de stockage moyenne par foyer devrait être de
8160 x 106 KWh x 2/3 / 35000000 = 155 KWh
Ce calcul est indépendant du moyen de stockage utilisé. La capacité de stockage indiquée représente la quantité d'énergie électrique qu'il faut être capable de restituer pendant la période de sous-production éolienne.
Il faut ensuite tenir compte du rendement de ce moyen (énergie restituée / énergie absorbée). Pour l'hydrogène, avec le rendement de 25% indiqué par Lansberg, il faudrait très largement surdimensionner le parc éolien pour qu'il soit capable de sur-produire (i.e. produire en plus de la consommation hivernale moyenne de 1,77 TWh par jour) près de 33 TWh durant les semaines précédant la période de sous-production. Sans oublier le fait que le facteur de charge choisi est peut-être optimiste...
Je n'avais pas compris non plus que c'était pour un foyer !
155 kWh ça ne me parait pas beaucoup. On doit être plus près de 3000-4000 kWh par an en conso totale (sans être en tout électrique).
bonjour,
oui sans doute car, moi tout électrique, je tourne à 11000kwh/an.
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
le cas le plus dur est quand il ya pas de vent pendant 10 jours , qu'il gele et que l'on se chauffe a avec une pompe a chaleur et que l'on roule a l'electrique. La depense journaliere pour le chauffage ca serait deja plus au moins 60 kwh, ca ferait 600 kwh
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Si le cas le plus dur était 10 jours sans production pendant une période de consommation maximale, alors la réponse à ta question serait simple: il suffirait de stocker assez d'hydrogène pour 10 jours d'électricité à puissance maximum (donné par yves autour de 100 GW), fois 4 pour compenser les pertes de la chaine de conversion (rendement total indiqué par landsberg), ce qui nous ferait environ 10% de la production annuelle d'une ferme d'éolienne dimensionnée pour répondre à la consommation moyenne. Mais ce n'est pas la bonne réponse, car les 10 jours sans vent sont généralement précédés et suivis de périodes de production presque aussi décevantes. La vrai méthode pour le calculer demanderait d'abord de construire un modèle de consommation (par exemple la moyenne + écart-type des consommations passées selon les chiffres de la RTE) ensuite de calculer un modèle de production (par exemple la moyenne +écart-type de production des fermes danoises), et enfin de spécifier le nombre de jours de black-out acceptables (généralement "0"). Le résultat sera un modèle stochastique, c'est-à-dire qu'il sortira la probabilité d'un black-out en fonction du pourcentage de l'énergie qui va à l'hydrogène, ainsi que le volume maximum nécessaire pour stocker cela dans le pire cas.Envoyé par Eric DUPONT
PS: si tu trouves les chiffres et que tu les mets propre en format tableur, je peux te faire le programme
Avec les hypothèses que j'ai prises, cela représente moins de la moitié de la conso électrique du foyer pendant la période de 10 jours concernés (*). Donc ça correspond quand-même à une conso quotidienne de l'ordre de 33 KWh.
Je ne sais pas pourquoi j'avais en tête un nombre de 35 millions de foyers en France. En fait c'est 28, soit environ 2,4 personnes par foyer. Avec cette valeur (et la même hypothèse de 10 jours avec une facteur de charge de 20% pour l'éolien offshore), la capacité de stockage moyenne par foyer devrait être d'environ 185 KWh, pour une conso quotidienne d'environ 40 KWh l'hiver. Ce n'est pas forcément déconnant si on regarde les chiffres d'EDF (conso résidentielle France = environ 178 TWh, soit une moyenne annuelle d'environ 17 KWh par foyer et par jour).
Après, c'est une moyenne qui cache forcément de grandes disparités, par exemple entre un studio de 30 m2 occupé par une personne seule et une maison de 120 m2 occupée par quatre personnes... Et bien sûr suivant que le chauffage est électrique ou non (et le logement plus ou moins bien isolé).
(*) Faudrait qu'un météorologue passe par là pour nous dire si on peut tomber sur des périodes pires que ça avec de l'éolien offshore, réparti sur l'ensemble des sites propices sur les côtes de la Manche et de l'Atlantique.
Mon hypothèse est certainement trop optimiste. Même si c'est exceptionnel, il m'est arrivé de passer une semaine entière en février sans un souffle de vent sur la côte en Bretagne nord, au point qu'on est resté non stop dans la brume alors qu'il y avait un grand soleil sur tout le pays (et même en Bretagne en faisant quelques km vers l'intérieur) : les cartes météo montraient juste une étroite bande grise sur les côtes de la Manche. Dans une telle situation la production éolienne doit être proche de zéro même offshore.
On peut refaire le même calcul avec un facteur de charge tombant à 10% pendant 10 jours, ça va augmenter d'environ 50% le besoin de stockage, ou obliger à sur-dimensionner encore plus le parc éolien. Mais ça ne changera pas grand'chose à la conclusion...
Pour les eoliennes de dunkerke on serait a une altitude de 220 metres en bout de pale avec un facteur de charge de 45%.
https://www.contrepoints.org/2019/06...s-de-dunkerque
si sur une éolienne capable de produire 20 Mw on met un alternateur de seulement 10 MW avec un frein le facteur de charge sera forcement meilleur.
pour simplifier les calculs on pourrait imaginer que 100000 foyer decident de l'alimenter en energie electrique qu'avec des eolinnes offshore et un systeme de stockage d'energie hydrogene, on pourrait admetre que chaque foyer est une maison de 120 etre carré avec une pompe a chaleur de 7 kw. et que la maison aurait une pile a combustible de 10 kw avec un systeme pour stocker l'hydrogene. La pile a combustible pourait etre sur la voiture electrique qui disposerait egalement d'une batterie d'une certaine puissance.
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https://cordis.europa.eu/project/rcn/210686/brief/fr
nextwind développe en plus des eoliennes de 20 MW des éoliennes cervolant avec un facteur de charge supérieur à 50 %
http://kitemill.com/page/38/Home
Dernière modification par Eric DUPONT ; 02/08/2019 à 18h48.
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bonsoir
en même temps nous vendons nos barrages à des sociétés privées, donc cherchez l'erreur!
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
https://www.lci.fr/planete/energie-l...re-2127696.htm
https://www.connaissancedesenergies....-180302facteur de charge de 57% pour cette eolienne.
Dernière modification par Eric DUPONT ; 02/08/2019 à 21h12.
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avec un facteur de charge de 63% pour cette eolienne ya peut etre pas trop besoin de stockage ?
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Tu oublies encore que le facture de charge affiché est une moyenne sur l'année, et qu'il y aura des journées où il tombera à moins de 10%, voire 0 en cas de vent trop fort (ce qui arrive plusieurs fois par an sur les côtes de la Manche). Comment fais-tu sans stockage ?
il faut compter une puissance de combien de kWh par foyer et combien d'heure ?
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admettons qu'un foyer n'achète que le courant qui provient des eoliennes de dunkerke quand il y en a à 6 centimes le kWH et qu'il dispose d'une voiture electrique avec une batterie de 100 kWH. Est ce que ca marche ?
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Les kWh représentent l'énergie consommée. Sur une journée en moyenne ça peut varier entre 6 et 30 kWh selon la surface de la maison et le mode de fonctionnement (tout électrique ou non). Disons qu'avec 10-15 kWh par jour en faisant la chasse aux kWh superflus c'est tout à fait jouable.
On ne choisit pas l'origine des électrons qui arrivent aux prises dans un réseau interconnecté !
100 kWh, ce n'est pas la voiture de monsieur "tout le monde"...
Qu'est-ce que tu veux dire par "est-ce que ça marche" ?
Non. En revanche, si le distributeur d'électricité adapte son tarif en temps réel en fonction du rapport entre la puissance disponible et la puissance appelée, avec un compteur "intelligent" on devrait avoir le moyen de brider sa consommation quand l'électricité est chère (périodes de sous-production) et de ne recharger sa batterie que quand elle est bon marché (périodes de sur-production éolienne).
Mais pour que ça marche globalement il faudrait que tous les consommateurs soient équipés de batteries. Sinon ça ne fera que procurer un avantage supplémentaire à ceux qui auront les moyens d'investir un paquet de milliers d'€ en batteries (qui ne seront rentabilisées qu'au bout d'un certain nombre d'années, et à condition que l'énergie électrique utilisée pour les charger soit quasi-gratuite)...
Même problème que pour l'isolation de l'habitat : si ce n'est pas subventionné (par exemple sous forme de prêt à taux zéro, remboursable sur une durée suffisamment longue pour être compensé par les économies réalisées), ce ne sont que les foyers les plus aisés qui pourront se le permettre.
Et encore faut-il qu'on ait les ressources nécessaires pour produire et de recycler des dizaines de millions de batteries de 100 KWh tous les 10 ans (rien que pour la France).
oui mais justement avec l'hydrogene ca couterait moins cher vue que on a pas besoin d'une puissance de 100 kwh mais seulement hypothétiquement une réserve d'énergie de 100 kwh couplé a une pile a combustible de 5 ou 6 kW.
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Tu confonds énergie (KWh) et puissance (KW).
Si par exemple tu recharges une batterie de 100 KWh à 80% (soit 80 KWh) en 30 heures, avec un rendement d'environ 90%, tu vas demander au réseau de te fournir une puissance moyenne de 3 KW durant ces 30 heures, en plus de celle que tu utilises en parallèle dans ton logement (c'est compatible avec les abonnements résidentiels habituels). Et quand tu vas utiliser l'énergie stockée dans ta batterie pour couvrir les besoins en électricité de ton logement, tu vas aussi lui demander de fournir une puissance de quelques KW (éventuellement plus en cas de chauffage électrique et d'isolation insuffisante).
Je ne vois pas ce que l'utilisation de l'hydrogène y change, à part diminuer le rendement.
Ensuite, si tu parles d'utiliser la batterie de ta voiture électrique, il faut effectivement prévoir un stockage secondaire dans ton logement - à moins que tu comptes laisser ta voiture au garage 24h/24 durant les périodes où l'électricité fournie par le réseau est chère... Et la capacité de ce stockage secondaire peut être plus faible (par exemple la quantité d'énergie consommée par ton logement en une journée, si toutes les nuits ta voiture dort dans ton garage et que tu peux utiliser sa batterie pour recharger ton stockage secondaire quand tu ne souhaites pas consommer d'électricité fournie par le réseau). Encore faut-il que tu ne roules pas trop entre temps, mais avec des trajets quotidiens de moins de 50 km aller-retour tu peux espérer ne pas consommer plus de 10 KWh par jour, donc si tu disposes d'une batterie de 100 KWh dans ta VE, ce n'est pas absurde d'imaginer l'utiliser comme stockage principal.
C'est peut-être un scénario viable si ton distributeur d'électricité te fournit une énergie à prix cassé durant les périodes de sur-production, si tu as les moyens de t'offrir une voiture électrique disposant d'une batterie de 100 KWh (2 ou 3 fois plus que les modèles abordables aujourd'hui), plus une batterie secondaire de 20 ou 30 KWh pour ton logement.
Bref, c'est une solution individuelle éventuellement intéressante pour les personnes les plus aisées, capables d'investir plusieurs dizaines de milliers d'€ en espérant s'y retrouver sur le long terme. Faudrait faire le calcul, en tenant compte du fait que la durée de vie des batteries n'est pas infinie, et qu'il faut donc rentabiliser l'investissement par exemple sur 10 ans). Si l'écart entre les prix du KWh en période de sur-production et de sous-production est de plusieurs dizaines de centimes (ce qui ne sera possible que si le prix du KWh n'est pas plafonné par la réglementation, autrement dit si les plus défavorisés ne sont plus protégés), ça sera sans-doute rentable.
Mais de là à espérer en faire une solution globale... De toute façon tu aboutirais à un paradoxe : plus personne ne consommerait d'électricité du réseau, sauf quand elle est quasi-gratuite (et ne permet donc pas d'amortir l'investissement fait dans les moyens de production, éoliens ou autres). Et au bout du compte le système se casserait la gueule. Bref, ça ne marche que tant qu'une minorité (la plus aisée) peut profiter du système au détriment de la majorité qui continue de payer son électricité au prix fort.
je pense que tu confonds KW et KWh . dans une solution hydrogene ce qui coute cher c'est d'avoir de la puissance et non de la réserve. la solution pourait etre la suivante. Avoir un électrolyseur de 6 kw qui produit de l'hydrogene que l'on stock lorsque l'on ne consomme pas l'électricité que l'eolienne produit. Avoir une voiture electrique avec une pile a combustible de 5 kw qui recharge la batterie de la voiture qui elle meme fait une dizaine de kWH.
Comme ainsi le foyer consomme plus que le foyer moyen, le taux de charge augmente parcequ'il il faut plus d'eoliennes pour produire l'hydrogene de la voiture. C'est a dire que même quand il ya tres peu de vent on a deja au moins par exemple 20% d'apport eolien au lieu de seulement 10 %.
Ainsi comme toute l'energie eolien est consommé au fur et a mesure qu'elle est produite, soit pour les equippement de la maison, soit pour produire de l'hydrogene pour la voiture, il ya tres peu de stockage .
Ensuite il ya des fournisseur d'energie comme enercop qui relie directement les producteurs aux consommateurs. Je crois meme que ce sont les consommateurs qui investissent dans les moyens de productions.
brevet 2018 moteur générateur à azote liquide pour le stockage énergie.
Dans ton raisonnement tu oublies un compresseur très spécialisé et certifié (vu les dangers d’explosion) pour stocker l’hydrogène sous pression. Bref c’est n’importe quoi.
Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac
ah bon ben a ce moment la il est préférable de centraliser la production d'hydrogene a la station service du coin. dire que le stockage d'énergie avec l'hydrogène est n'importe quoi, c'est pas plutot n'importe quoi ?
et comme je l'ai dit il apparet que les besoins en stockage serait plutot faible vue le facteur de charge des éoliennes progressent tres fortement. a ecouter jancovichi c'est du 20% si l'on ecoute les derniere prevision c'est du 57 %
Dernière modification par Eric DUPONT ; 03/08/2019 à 18h04.
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Ce qui est n’importe quoi c’est ce que tu envisageais dans ton message précédent : produire et stocker l’hydrogène au niveau du logement domestique.
Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac
avec le magnesium il n'y a pas de danger. tu peux passer les galettes remplie d'hydrogène au chalumeau il se passe rien. et lorsque j'évoquais une pression de 30 bar je ne pensais pas a le faire dans un foyer parceque je ne savais pas que les éoliennes avaient atteint un facteur de charge aussi élevé et je me disais qu'il devait falloir stocker beaucoup d'hydrogène.
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Salut,
Un document à lire, avec quelques graphiques très parlants.
En résumé :
En nous appuyant sur les données éoliennes de six pays de l’ouest européen, nous analysons les limites du foisonnement associé à la somme de productions qui peuvent être distantes de plusieurs milliers de km. Nous montrons ensuite que ces données et le foisonnement associé sont en première approximation bien reproduits par une simple application des lois du hasard. Les observations et l’analyse qui en est faite montrent que ce foisonnement aide peu à lisser les fluctuations de la production éolienne. En conséquence, la construction envisagée d’un nouveau réseau transfrontalier de lignes à haute tension ne pourra guère contribuer à remédier aux difficultés que cette production engendre pour la gestion des réseaux électriques nationaux et européen.
C'est du magnésium vernis pour empêcher sa combustion ?!
L'électronique c'est comme le violon. Soit on joue juste, soit on joue tzigane . . .
