Stockage de l'énergie électrique : VOSS, le Volant de Stockage Solaire

Article publié dans Le Lot en Action de mars 2016 (n°98), par Bluboux, mis en ligne le 12 mars 2016

Le frein à l'utilisation massive des énergies renouvelables est leur intermittence. Le stockage est une solution à ce problème, mais avec les solutions actuelles, les batteries, le coût de stockage de l'énergie est élevé : plus de 0,10 €/kWh. C'est plus que le coût de production de l'énergie ! La principale raison en est la faible durée de vie des batteries, limitée à quelques milliers de cycles seulement.

Le stockage par volant d’inertie peut, lui, atteindre un très grand nombre de cycles. Ces volants sont constitués d'un cylindre d'une masse imposante, enfermé dans une cuve sous vide d'air, capable de résister à une grande vitesse de rotation pour stocker l’énergie sous forme cinétique. Pour limiter les frottements, et donc les pertes, le volant est monté sur des paliers magnétiques. Lorsque les panneaux solaires ou les éoliennes produisent, un moteur fait tourner le volant, à très haute vitesse. Lorsque la production d'électricité cesse, l'énergie cinétique est alors restituée sous la forme d'électricité par l'intermédiaire d'un simple alternateur.

Légende du dessin : Le volant Énergiestro est constitué d’un cylindre (1) capable de résister à une grande vitesse de rotation pour stocker l’énergie sous forme cinétique. Un moteur/alternateur (2) permet de transférer de l’énergie électrique au volant (accélération) puis de la récupérer (freinage). Les paliers inférieur (3) et supérieur (4) sont des roulements à billes. Une butée magnétique passive (5) supporte le poids du volant. Une enceinte étanche (6) maintient le volant dans le vide pour supprimer le frottement de l’air. Un convertisseur électronique (non représenté) transforme la tension continue aux bornes du volant en une tension alternative haute fréquence pour le moteur/alternateur.

Le hic c'est que ces cylindres sont en acier à haute limite élastique ou en fibre de carbone et que leur coût de fabrication est élevé.

L’entreprise française Energiestro, basée à Châteaudun, développe un stockage d’énergie par volant en béton, solution ultra économique qui permettra d’utiliser l’énergie solaire de façon massive. Les défis techniques pour utiliser du béton qui résiste à de telles contraintes étaient énormes et l'entreprise a développé avec les ingénieurs du Centre français d'étude et de recherche de l'industrie du béton (le CERIB) un béton fibré et compressé à haute densité, capable de résister à ces contraintes extrêmes. Autre défi : celui du refroidissement dans le vide : 6 brevets au total ont été déposés.

Résultat des courses : ce nouveau volant de stockage solaire, VOSS, permet une durée de stockage d’une dizaine d’heures, restituant ainsi la nuit l’énergie solaire stockée dans la journée. Et à un prix nettement inférieur que les volants classiques. Le coût de stockage rivalise avec celui des batteries les moins chères, inférieur à 0,02 €/kWh, mais avec une durée de vie illimitée, sans matériaux polluants. Il deviendra alors possible d'augmenter massivement la production des énergies renouvelables intermittentes.
Energiestro vise en particulier les centrales solaires géantes installées dans les déserts. L’association de panneaux photovoltaïques et de volants VOSS produira une énergie renouvelable disponible nuit et jour à un prix inférieur à celui des énergies fossiles.

Les volants produits par Energiestro sont actuellement en période de test (durée de vie, entretien). 
Le projet VOSS a été lauréat du concours mondial d’innovation en 2014, ainsi que du prix…. EDF Pulse ! EDF lorgne donc très sérieusement sur cette petite entreprise innovante.

Pour en savoir plus

Site d'Energiestro : http://www.energiestro.fr/