Des batteries Sodium-Soufre pour améliorer les performances des centrales thermiques japonaises

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Le Japon est à la recherche de puissance électrique dans la région de Tokyo pour suppléer à la destruction de la centrale de Fukushima et à la fermeture volontaire de celle d’Homaoka dont la probabilité d’être secouée par un séisme de force 6 ou plus dans les trente ans à venir est estimée à 84% (source). Pour cela le Japon va réactiver toutes les centrales au charbon et pousser à fond ses centrales au gaz naturel afin de pouvoir répondre à la pointe de puissance attendue cet été pour faire marcher les pompes à chaleur de conditionnement d’air et de contrôle de l’humidité des locaux.

Une approche intéressante concernant la centrale au charbon de 1200MW de Noshiro repose sur la décision de Tohoku Electric Power d’équiper cette centrale d’un ensemble de batteries Sodium-Soufre constitué de 40 unités de 2MW NGK à partir du mois de Janvier 2012. Cette solution permettra de stocker en six heures jusqu’à 480 MWh en heures creuses pour les revendre à bon prix en heure de pointe.

La technologie Sodium-Soufre faisant appel à des matériaux largement disponibles et peu onéreux (sulfure de sodium, alumine, aluminium) est une des solutions évidentes de stockage d’énergie dans les batteries fixes en charge de la régulation des réseaux ou d’optimisation du fonctionnement des centrales sur des périodes de plusieurs heures. Paradoxalement cette technologie n’est mise en œuvre que par NGK au Japon ce qui tend à démontrer une encore très faible compréhension des possibilités de régulation des réseaux par des batteries en tampon par les industriels. NGK affirme vouloir accroître la puissance de ses batteries pour en réduire la taille et le prix au Watt.

Remarque pour les incrédules: le classement des divers types de batteries en termes de coûts et de disponibilité des matéraux de base réalisé récemment classe le couple Sodium-Soufre en N°1 toutes catégories (TAB.). C’est une évidence! Du sulfure de sodium, de l’aluminium, du carbone pour collecter le courant. La pièce la plus complexe est peut-être la traversée de type verre-métal du couvercle d’aluminium permettant de séparer les polarités.

LIRE le papier du Nikkei sur le sujet. et LIRE une présentation du classement des divers types de batteries

Le 18 Juin 2011

Commentaires

11 réponses à “Des batteries Sodium-Soufre pour améliorer les performances des centrales thermiques japonaises”

juin 18, 2011
Harold
Ça doit quand même coûter les yeux de la tête. Sinon, les électriciens européens y auraient déjà penser pour stocker leur énergie nucléaire produite à 3h du matin, non?
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juin 18, 2011
Ray
Harold, c’est un couple électrochimique largement connu et potentiellement le moins cher au MWh que l’on puisse imaginer aujourd’hui, mais encore faudrait-il poursuivre son industrialisation. Les réseaux électriques ne sont pas encore suffisamment délabrés pour que la demande explose mais il faudra bien y venir un jour, avec la croissance des énergies renouvelables subventionnées. Son autonomie de 6 heures qui pourrait être réduite vers les 4 heures en améliorant sa puissance est parfaite pour lisser les productions dans la journée.
Par contre il est très maladroit de vouloir l’embarquer sur un véhicule comme l’avaient fait les constructeurs allemands. Du sodium et du soufre fondus séparés par une coquille d’œuf d’alumine supportent mal les chocs.
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juin 18, 2011
ReponseMan
Ce n’est pas la seule technologie de batterie à faible coût. Les batteries à flux possèdent, elles aussi, quelques avantages similaires. Elles sont, pour plusieurs d’entre elles, de surcroit, plus facilement recyclables et elles fonctionnent à température ambiante, ce qui n’est pas le cas de toutes les batteries au Sodium-Soufre.
J’adhère aussi à cette idée de démultiplier les moyens de stockage de l’électricité. Bien que le discours ambiant français est de marteler que l’électricité de se stocke pas à grande échelle. On peut le comprendre quand un producteur a toutes les raisons d’augmenter sa puissance installée, alors que c’est l’énergie qui faut privilégier, en optimisant la production en lissant les pointes (tout particulièrement avec un parc électronucléaire important ou, mieux encore, avec un parc d’ENR amené à grandir très fortement).
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juin 18, 2011
Personne
Bonjour,
Quelle quantité d’énergie -en jours- peut on espérer « mettre en réserve » avec ce système?
Si l’on prend ce graphique où l’on voit l’évolution de la production journalière éolienne en Allemagne à l’échelle de l’année :
http://clabedan.typepad.com/.a/6a00d83451b18369e20128776733d8970c-pi
Peut on espérer y voir une solution pour les mois où il n’y a presque pas de production ? (et ce à l’échelle national)
Au dela de l’intermittence « instantanée », à l’échelle de l’heure, n’y a t-il pas un problème d’intermittence à une échelle de temps plus grande?
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juin 18, 2011
Ray
Personne, il faut effectivement segmenter le besoin de stockage comme le fait l’EPRI:
1- quelques secondes ou minutes: volant à inertie ou batterie au Lithium-Ion
2- quelques heures: batterie Na-S
3- au delà: pompage hydraulique ou parfois mais limité air comprimé
http://www.leblogenergie.com/2011/05/epri-le-stockage-d%C3%A9nergie-%C3%A0-la-rescousse-des-r%C3%A9seaux-%C3%A9lectriques-am%C3%A9ricains.html
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juin 18, 2011
Ray
ReponseMan, regardez bien ce qu’il y a dans les soupes des batteries à flux redox et vous verrez qu’elles ne sont ni simples ni économiques. Elles représentent moins de 3MW selon l’EPRI aux USA (voir le lien ci-dessus)alors qu’elles sont connues depuis des lustres. Du Vanadium, du Zinc avec du Brome…ce ne sont pas des produits qui déboucheront sur des GWh.
Ce sont des produits qui permettent de faire vivre un labo de subventions du DOE…activité à but lucratif largement répandue aux US.
J’ai rajouté dans le papier un lien qui renvoie à un classement récent des divers couples électrochimiques en termes de coûts et de disponibilité des matières de base.
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juin 18, 2011
Tonton
Excellent ce dernier document sur le classement des batteries. Ce blog est décidemment très instructif.
Encore une fois, tout cela confirme une chose : le stockage de l’électricité est coûteux et le développement grandissant des énergies renouvelables va imposer d’utiliser des solutions de tampon coûteuse dont le prix n’est pas pris en compte.
Voilà un contre argument pour ceux qui affirment que le nucléaire a des coûts cachés : les ENR aussi ! Et les difficultés financières à surmonter sont importantes. Les exemples japonais et allemands vont être instructifs…
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juin 19, 2011
Ray
Tonton, les énergies intermittentes imposent un foisonnement de solutions qui vont du secours à l’aide de centrales à flamme, de moyens de stockages longs pour stocker l’énergie produite en heures creuses, de moyens de stockage brefs pour assurer la qualité du courant délivré et enfin de réseaux électriques de premier choix pour éviter les délestages locaux. Si comme en Allemagne vos centrales thermiques sont au lignite exploité localement, vous donnez l’impression d’être vert…mais seuls les abrutis vont vous croire.
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janvier 10, 2016
Sulfureux
Que pensez-vous de cette annonce ?
http://www.usinenouvelle.com/article/pourquoi-la-petite-batterie-sodium-ion-mise-au-point-par-le-cea-et-le-cnrs-a-tout-d-une-grande.N372152
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1. janvier 11, 2016
  Raymond Bonnaterre
  L’objet de cette recherche est excellent puisqu’il vise à remplacer l’ion Lithium onéreux par l’ion sodium beaucoup plus abondant.
  Mais dans le domaine des batteries, comme d’en nombreux autres, entre la maquette de laboratoire et le produit industriel de série, tiré en millions d’exemplaires, il peut s’écouler entre 10 et 15 ans, à condition que le nouveau produit corresponde aux besoins du marché bien-sûr.
  Alors rendez-vous vers les années vingt…ou trente.
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janvier 12, 2016
Sulfureux
Merci de votre réponse !
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