Le stockage de l'énergie est l'action de placer une certaine quantité d'énergie dans un système donné d'accumulation vue d'une utilisation ultérieure. A l'origine, le stockage d'énergie consistait simplement à accumuler de manière préventive (avant l'hiver) la quantité de matière (bois, charbon, fuel) qui contient cette énergie.
Les systèmes de stockage d'énergie sont aujourd'hui des composants centraux des nombreux systèmes de production énergétique. L'énergie peut être stockée sous différentes formes: électrique, mécanique, chimique, thermique (chaleur ou froid), stock de matières contenant de l'énergie.
Ces sytèmes sont utiles à de nombreuses applications, depuis l'intégration de sources d'énergies renouvelables jusqu'à l'efficacité énergétique des bâtiments et des applications domestiques.
Energy storage systems are central components of many energy systems. Energy can be stored either as electrical, mechanical, chemical energy, or thermal energy (heat and cold).
Energy storage systems serve many applications from the integration of renewable electricity sources to energy efficient buildings or domestic appliances.
Le stockage de l'énergie est devenue une nécessité incontournable avec le développement important des énergies renouvelables et l'inadaptation entre la demande et la production. La production de ces énergies renouvelables est en effet aléatoire (vent, soleil) et cyclique (jour/nuit pour le solaire avec de fortes variations de la puissance rayonnée au sol en foncton des saisons).
Les principaux moyens existants de stockage de l'énergie sont les suivants:
Stockage d'énergie électrique (Electric Energy Storage)
Stockage d'énergie mécanique (Mechanical Energy Storage)
Stockage d'énergie thermique (Thermal Energy Storage)
Stockage d'énergie chimique (Chemical Energy Storage)
Storage Capacity ≈ 100 MJ/m3
Storage Volume ≈ 10 m3
Storage Capacity ≈ 300 - 500 MJ/m3
Storage Volume ≈ 2,5 m3
Advantages
– Higher energy densities
– Constant / adjustable discharging temperature
• Phase Change Materials
– Paraffins, salt hydrates, water / ice
– Micro / macro capsules, slurries
Storage Capacity ≈ 1000 MJ/m3
Storage Volume ≈ 1 m3
Chemical Reactions (Sorption Storages)
– Solid / liquid sorbent materials
– Open / closed system
Storage technologies |
Capacité | Power | Efficiency | Storage time | Cost | |
Type | Sub-type |
kWh/t | MW | € / kWh | ||
Pumped Hydro |
1 | 1-500 | 80% | day-month | 50 | |
Flywheel |
5-100 | 1-100 | 90% | hour | 3000-5000 |
|
CAES | 2kWh/m3 | 300 | 40-70% | day | 400-800 | |
Lead-Acid | 40 | 85% | day - month |
200 |
||
Li-ion bat. | 130 | 0.02-? |
90% | day - month | 1000 | |
NaS bat. | 110 | 0.05-50 |
85% | day | 300 | |
Redox-Flow bat. | 25 | 0.01-10 |
75% | day - month |
500 | |
SMES | 3 | 10 | 95% | hour - day | 100000 | |
Supercaps | 5 | 0.001-1 | 95% | hour - day | 100000 |
|
Hot Water | 10-50 |
0.001-10 |
50-90% | day-year |
0.1 |
|
PCM | 50-150 |
0.001-1 | 75-90% |
hour-week |
10-50 | |
Chemical Reactions | 120-250 | 0.01-1 | 100% | hour-day |
8-40 |
|
Hydrogen | 30000 | 0.001-1 | 25-50% |
day-year |
1000 € / kW | |