Stokage STEP Offshore

[invitef449a3e9]

Bonjour a tous,

je viens vers vous pour clarifier une petite idée sur le plan theorique en premier lieu.


Je cherche à realiser du stockage d'hydrogene pur dans une citerne souple par 1000Metres de profondeur.


J'aimerai pouvoir injecter de l'hydrogene et extraire de l'hydrogene de ce reservoir grace à un tuyau cuivré ou souple, de façon a ne pas perdre mon excedant de puissance solaire, ou de mon GE porté a son meilleur rendement de production.

Pour l'instant comme base de calcul, voici mes elements :

Pression absolue du reservoir = 100bars
Pression statique sur la paroi du reservoir = 0bar
Volume du reservoir = 1m3
Energie calorifique de combustion de H2 = 33kwh / kg de H2
Masse volumique de H2 à Path = 0.085kg/m3
Capacité massique de H2 dans ce reservoir à 100bars =? 0.085x100bars = 8.5kg de H2

Je suis donc en theorie en presence de 280kwh thermique,,,qu'en pensez vous?
Si mon GE à son rendement max fonctionne à 30% j'ai 84kwh de disponible en electrique ce qui correspond à 84 batterie 12V 90ah avec un taux de decharge elevé.


J'ai ce relief pas loin de chez moi, et ca me donne cette idée saugrenue qu'en pensez vous?
Pour info, en face de l'espagne il ya un plateau oceanique à -5000Metres



Merci pour vos avis sur la question, le diable se cache dans les details!
Ps avant que le point ne soit soulevé, ma nacelle est lesté par 2 Tonne de beton pour éviter la flotaison
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[invitecaafce96]

Bonjour,
Donc, si j'ai bien compris , les 100 bars internes équilibrent la pression hydrostatique ?
Reste à comprimer l'hydrogène qui ne va pas naître à 100 bars et à trouver 1000 m de conduite souple , raisonnablement éprouvée à 200 bars ,
qui ne s'écrase pas quand la pression diminue et étanche à l'Hydrogène ... Pas vraiment dispo chez Castorama ...

[invitef449a3e9]

Salut catmandou, merci pour ton commentaire

En effet c'est un equilibre hydrostatique à 100bars absolu + athm.
Cela dis dans mon application je voyais une pression constante à 100bars, si le reservoir est souple ou s'il ya une entree d'eau de mer par un event inferieur.

C'est certain le tuyau de 1000m ne se trouve pas chez casto, le detendeur hydrogene non plus
Mais il n'y a pas 100bars sur toute la longueur, ce qui permet de faire les 50premiers metres en piquant le tuyau de jardin à mami, les 100 suivant en PN25bars , ect... au bout un detendeur basse pression hydrogene proof
En haute pression, pour une meme puissance instantanée (debit hydrogene) les tuyaux peuvent etre minuscules et les risques d'eclatements sont tres reduits grace au pertes de charges induites par le diametre. C'est un gros plus niveau securité. Y a de la petite section cuivre qui tient superbien la tres haute pression maintenant est ce que l'hydrogene altere sa structure, son etancheité? avis aux experts!


Oui tu relèves un point non résolu, celui de la compression de l’hydrogène. Je crois qu'il existe des réacteurs à électrolyse directement sous pression (dans une capsule tarée à100bars par exemple), ce qui évite le recours à un compresseur mécanique.


Oui ce n'est pas evident comme solution c'est pour cela que je propose le sujet car je me demande pour quelle raisons cela ne se fait pas, alors que l'ont manque cruellement de STEP pour faire du renouvelable sans être au crochet des énergies stables et previsibles. Il faudrait un jour que l'on puisse asservir l'injection sur le reseau du "renouvelable" à la frequence 50hz du reseau et non en fonction du vent ou du soleil.

toute critique est constructive, et ce forum tres bien documenté
Salutations

[invitecaafce96]

Re,
Je pense que vous êtes un peu optimiste avec les tuyauteries Hydrogène ... Même très optimiste !!!
Je ne vois pas comment s'affranchir de la compression de l'Hydrogène , je ne vois pas de quoi vous parlez , de l'Hydrogène naissant à 100 bars , pour moi , cela n'existe pas .
Les réservoirs 700 bars à l'air libre sont sur le marché , pourquoi aller s'embêter à immerger tout cela ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef449a3e9]

Ok merci pour ces precisions,

Je plusoie pour dire que l'hydrogene ca peut naitre sous pression, sans ça comment expliquer qu'il nait uniquement à 1013hpa et pas à 3 bars ou a 100bars selon ou se situe la separation electrochimique? La tension d'electrolyse augmente un peu certes (rien n'est gratuit!).

Cordialement

[invitecaafce96]

Re,
Je veux bien vous croire , mais donnez moi des liens .
J'ai trouvé ceci : http://www.futura-sciences.com/magaz...drogene-18927/
de 2009 . Y a t il du nouveau depuis ? Est ce commercialisé ? Si oui, prix et performances .
Vous pensez vraiment sérieusement installer tout cela chez vous ?

[invitef449a3e9]

Aussi essayé d'être raisonable, meme si je ne montre pas l'exemple ici...

Pourquoi faire de l'electrolyse haute temperature à 600c alors que mon pauvre GE fait du 30%, je n'ai deja pas une turbine a gaz qui affiche 60%...

Je souhaite juste parler d'un stokage "à verifier" qui fait du 450wh/kg par 5000metre (possible en europe) exempt de materiaux toxique et extrement moins cher que la techno lipo (170wh/kg).

Si vous avez des infos sur les tuyauteries qui supportent bien l'hydrogene, vous etes mon sauveur!

[invitecaafce96]

Re,
Rien de plus facile .... Je donne des liens, moi ....

http://www.cahouet.com/dl/Flexible%2...20Brochure.pdf

[invitef449a3e9]

Merci pour le lien sur les matériaux, a priori l'inox et le polyamide conviennent bien pour l'hydrogene.
il ny a aucune info sur le cuivre qui n'est sans doute pas asez inerte point de vue industrie / medicale.
Pourtant c'est vraiment pratique à souder, tordre, le materiau parfait du maquetteur!
Il paraîtrait que le mylar est assez etanche à l'H2 (pour le reservoir). Quantification des pertes à P hydrostatique nulle?

Arf des liens je voudrais volontier mais si j'en avais je viendrais pas ici pour demander si ca a pu exister ce genre de STEP...

Pour ma part la plus grande difficulté s’avère de bien separer l’hydrogène de l’oxygène au moment de l’électrolyse, point primordial pour pas jouer avec une bombe (disons le clairement, quand on voit les gen hho sur ebay ). Ca veut dire menbrane qui separe les gaz mais laisse passer le courant, sonde a oxygene placées la ou il ne doit surtout pas avoir d'O2, et coupure auto en situation critique. Deja pas simple du tout!

Ensuite le rendement de l'electrolyse classique à base de Hydroxyde de sodium (lessive de soude) + electrodes en inox ca permet un rendement de 80% sans trop forcer, il me semble avoir lu un topic ici il ya quelques annees sur un test en pratique. 20% de perte pour le chauffage. on peut recuperer 6-7% avec une chaudiere vapeur + électrolyse à haute temperature mais là faut aligner la monaie!

Ce qui donne dans le meilleur des mondes (des blindés) 0.87 x 0.65 = 0,565 en rendement global à comparaison au STEP classique 0,75.
Je me suis pas embetter j'ai pris le rendement de la ferrari qui brule du gaz en espagne quand y a plus de vent : 1MW, temp de gaz 1300c, turbine traitement thermique ceramique, rendement 65%! Et qui jete le vent des qu'il en ya trop!

[invitef449a3e9]

Up et un peu de doc pour soutenir mes propos

1) les cours de l'energie en europe (regarder les variations sur le mois, on passe du simple au double en fonction des ENR = interet financier de stocker sur plusieurs jours).

http://www.epexspot.com/en/market-da.../2015-02-15/DE

2) Exemple d'electrolyseur H2 pressurisé à 300bar, rendement annoncé de 85% à 95% selon densite de courant (I/cm2)

http://www.h2fc-fair.com/hm14/images...04-07-1300.pdf

3) Pdf sur les electrolyseurs Alkalins (le plus eprouvé, mais aussi moins performant, quoi que ca depent toujours de la densité de courant et de la tension d'electrolyse)

http://www.scielo.br/pdf/qn/v36n8/v36n8a17.pdf

4) un lien qui prouve que le step offshore n'est pas une idee recente, en 2004 on a deja eu l'idee de stocker de l'energie potentiel sous l'eau

http://newenergyandfuel.com/http:/ne...-store-energy/

5) Baltimetrie de l'europe de l'ouest et son plateau océanique à 5000metres sous le niveau de la mer qui donne un net avantage à la France et à l'Espagne.

http://www.sciences-fictions-histoir...lanticnord.jpg

6) Rendement de 60% pour les nouvelles turbine gaz de siemens

http://www.gtbat.com/plus-de-breves/...t-de-6075.html

Voilà les jeux sont ouvert, pourquoi en France on brade notre energie la nuit? on la vend aux suisses pas cher pour qu'ils remplissent leur STEP pour leur racheter le lendemain le double?

Pourquoi on a pas un tel projet pour promouvoir dans de bonne condition les ENR? A ton des actions à eteindre/redémarrer des centrales thermiques alors que la regulation pourait se faire sur les gros sites d'ENR?
On continue à raler contre le couts de l'intermittance des ENR ou on essaye d'avancer et d'en profiter?

Je rappel du stokage energetique de 400wh/kg avec du simple beton et du tuyau, meme si c'est par haute profondeur, c'est pas tout les jours


Merci d'avance pour votre avis

[inviteb6b93040]

à 5000 mètres on peut utiliser la différence de température avec la surface pour générer de l’électricité en continu
http://www.ecosources.info/actualite...-en-martinique

Le concept a été imaginé par le physicien et inventeur français Jacques Arsène d'Arsonval en 1881.
http://www.ecosources.info/dossiers/..._oceanothermie

[inviteb6b93040]

Pour le stockage de l'hydrogène

- Stockage d'hydrogène sous forme de gaz (700 bars) : 42kg / m3

- Stockage d'hydrogène sous forme liquide : 70kg / m3

- Stockage d'hydrogène sous forme solide MgH2 : 106kg / m3

http://www.ecosources.info/innovatio...e-solide-mcphy

[invitef449a3e9]

Exact le probleme c'est qu'avec un delta si petit de temperature chaud froid, le rendement est donc tres tres faible et le tuyau qui va de la surface en profondeur doit etre monstrueux et superbien isolé,,,imagines les couts

mcphy mes boules, il le vend cb son systeme? moi je veux bien les truc high tech mais si ca fait exploser le cout du stockage, finalement ca reste au placard. Combien coute une bombonne 700Bars H2, est-il possible d'en commander une pour un particulier?

[inviteb6b93040]

Je ne sais pas
Par contre il suffit de 30 mètres de dénivelé pour une step en mer du nord et pour l'hydrogène le mieux c'est de l'injecter dans le réseau gaz

Une des principales ambitions de la Mer du Nord est de développer la technologie « power-to-gas » (P2G – lire aussi notre dossier sur le P2G). Celle-ci consiste à convertir une puissance électrique en un gaz comme l’hydrogène ou le méthane. Ensuite, ce gaz est injecté dans le réseau de transport gazier pour une utilisation domestique ou industrielle. Ce procédé permet donc d’utiliser le surplus de l’énergie renouvelable produite et de réduire les problèmes d’intermittence.

Cette solution est particulièrement adaptée à la Mer du Nord, où la puissance produite par ses parcs éoliens devrait atteindre 150GW d’ici 2030. A titre de comparaison, la première centrale pilote « P2G », installée en Allemagne, qui est basée sur le concept de conversion d’électricité éolienne en hydrogène, est d’une puissance de 2GW 9. De plus, grâce à ses nombreux pipelines déjà existants, le gaz produit pourra facilement être transporté jusqu’aux réseaux terrestres.
D’ailleurs, onze entreprises européennes référentes du secteur, dont Fluxys – le gestionnaire de réseau de transport de gaz- en Belgique, ITM Power et National Grid au Royaume-Uni, ou encore Open Grid Europe – le 1er gestionnaire de réseau de transport de gaz – en Allemagne, ont décidé d’unir leurs forces pour étudier la faisabilité et la viabilité du P2G en Mer du Nord. Pour cela, elles ont construit la « North Sea Power to Gas Platform », plateforme industrielle dédiée aux expériences, grandeur nature, pour améliorer cette technologie 10.

Un autre projet de stockage d’électricité a été largement médiatisé en Mer du Nord : il s’agit d’un atoll énergétique, c’est-à-dire une île circulaire artificielle posée sur un banc de sable qui comprendrait, en son centre, un grand puits.
Le fonctionnement de cette île repose sur le mécanisme simple des stations de transfert d’énergie par pompage (STEP). Lorsque la production d’électricité d’origine éolienne sera supérieure à la demande, des pompes videront le puits en utilisant l’électricité excédentaire. Et en période de sous-production, le puits se remplira, activant ainsi des turbines électriques qui généreront de l’électricité. Celle-ci pourra alors être injectée sur le réseau.

L’atoll sera situé à 3km des côtes belges, et s’étendra sur un diamètre de 2,5km au milieu des parcs éoliens. Il culminera à 10m au dessus du niveau de la mer et son puits sera d’une profondeur de 30m. Théoriquement, l’île pourra stocker la consommation d’une grande ville pendant 24h 11.

Pour le moment, seul l’accord de principe a été donné pour l’établissement de l’atoll énergétique sur la côté belge Si sa mise en opération est annoncée pour 2016, ses coûts encore inconnus pourraient représenter un vrai frein à sa construction.

http://energie.sia-partners.com/2014...n-mer-du-nord/

[invitef449a3e9]

100% d'accord avec toi pour l'injection dans le reseau gaz de ville, il y a à ce propos la methanisation de H2, je dis oui à un grid gaz en plus du grid electrique europe.

Neanmoins avec du gaz H2 à 500bars, quqnd tu le detends tu peux l'obtenir liquide et là pour de la consommation immediate typique des bus de ville, trains, etc ca devient parfait : Le reservoir cryo rien de plus simple.

[invitef449a3e9]

Up

je vous propose page 540 de ce lien, un amortiseur de houle, sous la mer!

http://bookshop.europa.eu/fr/nouvell...NB-10-168-FR-C

Il s'agit de technique utilisé par les concessions petrolieres offshore. 30 ans en arriere ils donnaient pas dans l'ecotaxe carbonne mais au moins ils avaient des idées!!

Rappel sur 1 metre lineaire, on a 30-40kw, et ce joli bazard en recupere 40%.