Une introduction à l’état du stockage de l’énergie aux États-Unis

Cette pièce sur les batteries et autres approches de stockage d’énergie couvre beaucoup de terrain dans un espace relativement court. Notez en particulier sa discussion sur la croissance prévue de la demande… .qui ne fait que renforcer mon point de vue selon lequel ce dont nous avons le plus besoin est une conservation radicale, mais cela est hautement improbable jusqu’à ce qu’elle nous soit imposée alors que nous devons déjà y prendre au sérieux. Il est décourageant de voir cet article discuter de la nécessité d’énormes nouvelles infrastructures pour répondre aux besoins énergétiques des voitures électriques, sans pour autant en reconnaître le coût carbone. Alors que les appels se multiplient pour un avenir électrique dépendant substantiellement des énergies renouvelables, comment faire face à la variabilité de l’énergie solaire et éolienne? Les ménages, les entreprises et les industries veulent tous accéder à l’électricité en temps opportun – pas seulement lorsque le soleil brille ou que le vent souffle. Les mesures de réponse à la demande peuvent moduler la consommation d’électricité pour des utilisations aussi petites que les appareils ménagers et aussi grandes que le chauffage et le refroidissement commerciaux. Les tarifs d’électricité en fonction de l’heure d’utilisation peuvent inciter financièrement les clients des services publics à passer des utilisations clés aux heures creuses. En outre, les services publics peuvent offrir des remises aux clients qui leur accordent un certain contrôle à distance sur le fonctionnement des fonctions consommatrices d’énergie telles que la climatisation, la recharge des véhicules électriques et la réfrigération commerciale. Une utilisation judicieusement synchronisée de l’électricité peut jouer un rôle important dans la stabilisation d’un réseau dépendant des énergies renouvelables, mais un investissement solide dans le stockage de l’énergie sera également essentiel. L’énergie solaire représente aujourd’hui un modeste 2,3% de l’électricité américaine; l’éolien fournit environ 6,5%. Pour passer de ces chiffres modestes à une Amérique du milieu du 21e siècle alimentée principalement par de l’électricité renouvelable, il faudra développer des moyens sûrs et abordables de stocker de grandes quantités d’électricité. Un bref aperçu du stockage d’énergie Le stockage de l’énergie est utilisé depuis des décennies pour répondre aux fluctuations de la demande d’électricité que les centrales électriques de base – en particulier celles fonctionnant au charbon et au nucléaire – ne peuvent pas monter en puissance assez rapidement pour y faire face. Le stockage par pompage est une technologie qui répond à ce besoin, en prenant l’eau d’un réservoir à basse altitude ou d’une source d’eau courante et en la pompant vers un bassin supérieur où elle devient une source d’hydroélectricité supplémentaire. Les installations de stockage par pompage totalisent 22,9 gigawatts de capacité à l’échelle nationale – plus que toute autre ressource de stockage d’énergie. Pourtant, la plupart de ces usines ont été construites entre 1960 et 1990, et aucune nouvelle n’est en cours de développement. Les défis liés à l’emplacement sont parmi les obstacles auxquels ils font face. Au lac Castaic, dans le comté de Los Angeles, des tuyaux de 30 pieds de diamètre (principalement enterrés) transportent de l’eau à 7,2 milles en amont vers un réservoir de stockage pompé. La centrale de 1,5 gigawatt produit suffisamment d’électricité pour alimenter 83 000 foyers pendant les heures de pointe. (Crédit photo: Philip Warburg) Les systèmes à volant utilitaire sont beaucoup moins couramment utilisés, seuls trois d’entre eux fonctionnent désormais aux États-Unis.Les volants convertissent l’électricité en énergie cinétique stockée qui peut être libérée en quelques millisecondes pour assurer une tension stable sur le réseau. Cependant, ils ne peuvent pas fournir un flux d’énergie soutenu sur des périodes plus longues – plusieurs minutes, heures ou jours. Cette contrainte, ainsi que la faillite d’un leader de l’industrie, ont ralenti le déploiement du volant d’inertie, ne produisant actuellement que quelques dizaines de mégawatts de capacité de stockage. Le pompage de l’air comprimé dans des cavités souterraines est une autre technologie de stockage qui a attiré l’attention, mais une seule de ces installations a été construite aux États-Unis. Le sel fondu est utilisé comme moyen de stockage de la chaleur captée par les miroirs solaires sur un petit nombre de concentrateurs solaires. centrales électriques du Sud-Ouest. Cependant, ces deux technologies de stockage sont confrontées à des coûts d’exploitation élevés et à des obstacles techniques qui ont réduit leurs perspectives d’une introduction plus large. Réservoirs de stockage de sel fondu à la centrale électrique d’Abengoa Solana à Gila Bend, AZ. Des capteurs solaires à auge parabolique sont visibles en haut à gauche. (Crédit photo: Philip Warburg) L’essor des batteries électrochimiques Pour répondre aux besoins de stockage d’un réseau dépendant des énergies renouvelables, rien ne se compare à la polyvalence et l’évolutivité du stockage de batteries électrochimiques. Les batteries peuvent jouer un rôle essentiel dans le maintien d’une tension constante sur le réseau – une fonction appelée régulation de fréquence.Elles peuvent également stocker de l’énergie sur plusieurs heures, en s’adaptant au flux variable d’électricité provenant des parcs éoliens et des centrales solaires. Plusieurs autres technologies de stockage sur batterie font leur apparition, mais le lithium-ion est en tête. La densité énergétique élevée (capacité de stockage par volume) des batteries lithium-ion en fait un excellent partenaire pour l’électronique portable, c’est pourquoi elles sont largement utilisées pour les téléphones mobiles, les ordinateurs portables et les véhicules électriques. Bien que développé pour ces petites applications, le lithium-ion représente plus de 80% du stockage de batterie à l’échelle de l’utilité Les batteries au lithium-ion peuvent être largement utilisées, mais elles présentent de sérieux inconvénients. Les utiliser à des températures élevées réduit considérablement la durée de vie de leur batterie, de sorte que les contrôles de température sont fiables pour les garder au frais. Ces contrôles, à leur tour, créent une fuite parasite sur l’électricité qui diminue leur efficacité globale. L’inflammabilité des électrolytes au lithium-ion est une préoccupation encore plus grave. En plus des incendies de batteries de véhicules Tesla et de smartphones Samsung très médiatisés, un certain nombre d’installations de batteries à l’échelle des services publics ont pris feu, plus récemment dans le centre de stockage McKicken de l’Arizona Public Service en avril 2019. Les chercheurs recherchent des matériaux et des conceptions qui peuvent être plus sûrs, moins coûteux, avoir une plus longue durée de vie de la batterie et mieux fonctionner dans les climats chauds que les batteries lithium-ion existantes. Parmi les possibilités, citons le lithium-métal, le lithium-soufre, les batteries à semi-conducteurs incorporant de la céramique ou des polymères solides, et des batteries à flux »avec des réservoirs externes qui permettent une expansion facile de la capacité de stockage. Le calendrier pour amener ces technologies alternatives à une commercialisation complète est incertain. Prix ​​plus bas, demande plus élevée Malgré les lacunes de la technologie actuelle, la croissance du stockage des batteries aux États-Unis a été remarquable. De seulement quelques mégawatts il y a dix ans, les installations de batterie à l’échelle des services publics ont atteint 866 mégawatts de capacité électrique en février 2019, et le stockage total de la batterie devrait approcher 4,5 gigawatts de capacité cumulée d’ici 2024 – un bond important, mais toujours juste une fraction de un pour cent de la capacité de production globale des États-Unis. Pour suivre le rythme de la croissance prévue de la dépendance aux énergies renouvelables aux États-Unis, un investissement beaucoup plus important dans le stockage sera nécessaire. En règle générale, le Rocky Mountain Institute préconise un stockage de plus longue durée, équivalant à 3 à 7% de la production d’électricité à partir d’énergies renouvelables. Cette capacité sera nécessaire, selon l’institut, pour préserver la stabilité du réseau face à de l’incertitude des prévisions et de la demande »qui accompagnera des niveaux plus élevés d’intégration de l’énergie solaire et éolienne. Aussi remarquable que le taux de croissance du stockage sur batterie soit son prix en forte baisse Entre 2010 et 2018, le prix moyen d’une batterie au lithium-ion est passé de 1160 $ ​​par kilowatt-heure à 176 $ par kilowatt-heure – une réduction de 85% en seulement huit ans. Au cours des prochaines années, Bloomberg New Energy Finance prévoit une nouvelle baisse des prix à 94 $ le kilowatt-heure en 2024 et 62 $ le kilowatt-heure en 2030. La baisse spectaculaire des prix des batteries a rendu économique le couplage des centrales solaires avec le stockage, en particulier dans les États où les tarifs d’électricité élevés coïncident avec des politiques qui appellent à d’importantes infusions d’énergie renouvelable. À Hawaï, où les combustibles fossiles provenant de sources éloignées ont fait grimper le coût de l’électricité, une usine de stockage solaire plus sur l’île de Kauai devrait économiser 2,8 millions de gallons de gazole par an tout en fournissant 65% du pic électrique nocturne de l’île. charge. Il fait partie d’une cohorte de nouvelles installations solaires et de stockage planifiées qui aideront Hawaï à remplir un mandat réglementaire exigeant 70% d’électricité d’origine renouvelable d’ici 2030 et 100% d’électricité renouvelable d’ici 2045. En Californie, le Los Angeles Department of Water and Power s’est également engagé à faire du stockage sur batterie une partie intégrante de son infrastructure. En septembre 2019, il a approuvé un accord d’achat d’électricité qui fournira 400 mégawatts d’énergie solaire et 1 200 mégawattheures d’énergie stockée sur batterie pour un prix étonnamment bas de 3,3 cents le kilowatt-heure, ce qui en fait une source d’électricité moins chère que la nature. gaz. Outre l’avantage d’une conjoncture économique favorable, cet accord était motivé par l’engagement de la ville à fournir aux clients une électricité 100% renouvelable d’ici 2045. Stockage de batteries et microgrids Parallèlement à leurs fonctions à l’échelle de l’utilité, les batteries sont en train de devenir des éléments clés des micro-réseaux – des systèmes d’alimentation à petite échelle qui peuvent compléter ou se substituer à l’électricité fournie par le réseau. La récente vague d’ouragans et de feux de forêt qui ont coupé l’électricité fournie par le réseau a incité les dirigeants municipaux et les planificateurs d’urgence à se concentrer sur les moyens d’assurer l’alimentation de base des écoles, des abris communautaires, des établissements de santé et des fournisseurs de sécurité publique. Les planificateurs militaires envisagent également les microréseaux comme une protection contre le spectre croissant des cyberattaques. Créer des îlots énergétiques »en associant le stockage de la batterie aux panneaux solaires peut créer une certaine autonomie énergétique locale en cas de perte de l’alimentation du réseau. À la suite de l’ouragan Maria de l’automne 2017, la Puerto Rico Electric Power Authority a élaboré des plans pour un réseau de huit microréseaux dépendant du stockage solaire plus qui pourrait fonctionner indépendamment du réseau à l’échelle de l’île pendant les pannes causées par des tempêtes majeures. L’analyste énergétique Richard Stuebi appelle cette intégration des microgrids dans un cadre d’utilité plus large une architecture de «grille de grilles» – utile pour répondre aux cybermenaces ainsi qu’aux événements météorologiques extrêmes. De sombres perspectives de croissance Le National Renewable Energy Laboratory a modélisé l’électricité nécessaire pour répondre à la demande totale des États-Unis d’ici 2050. Son scénario de référence bas de gamme « suppose une faible adoption des véhicules électriques (représentant seulement 8,3% du total des kilomètres parcourus par les véhicules) et une transition progressive vers l’électricité. bâtiments propulsés. Ces facteurs et d’autres, dont la croissance démographique, augmenteraient de 25% la consommation d’électricité au milieu du siècle. Le scénario haut de gamme de NREL prévoit une pénétration beaucoup plus complète des véhicules électriques (plus de 80% de dépendance aux voitures électriques et aux camions légers ainsi qu’une électrification substantielle des véhicules plus lourds), une électrification généralisée des bâtiments et un passage à l’électricité par les principales industries. Si ces conditions prévalent, les États-Unis consommeront chaque année au moins 6500 térawattheures d’électricité, soit une augmentation de 62,5% par rapport aux niveaux de 2016. Pour suivre le rythme de cette énorme croissance de la demande d’électricité tout en passant aux énergies renouvelables, il faudra investir massivement dans de nouvelles infrastructures. À mesure que les États-Unis construiront de nouveaux panneaux solaires, des parcs éoliens et des installations de stockage de batteries, les pressions de la demande en flèche pour des minéraux difficiles à extraire tels que le lithium, le cobalt et les terres rares augmenteront. Des inquiétudes grandissent concernant l’exploitation des travailleurs et les dommages environnementaux dans les pays où les activités minières et manufacturières sont mal réglementées. Le déploiement réussi du stockage d’énergie exigera des recherches vigoureuses sur les technologies de batterie qui peuvent offrir fiabilité et durabilité tout en minimisant le besoin de ressources rares. La réglementation des impacts environnementaux et la protection de la main-d’œuvre seront essentielles. Il sera également essentiel de regarder au-delà de la technologie de batterie existante pour trouver des formes innovantes de stockage hors batterie qui peuvent finalement être moins chères et moins nocives pour l’environnement. Un échantillon des services fournis par le stockage sur batterie Le stockage sur batterie offre une variété de services qui peuvent remodeler l’infrastructure des services publics et faciliter la voie vers une plus grande dépendance aux énergies renouvelables. Par exemple … Régulation de la fréquence: assurer une tension constante très proche de 60 Hertz est essentiel à la stabilité du réseau – un défi qui deviendra plus difficile à mesure que la contribution de l’énergie éolienne et solaire à l’alimentation électrique augmentera. Il n’est pas surprenant que 88% du stockage des batteries aux États-Unis soit déjà dédié à assurer cette stabilité. Déplacer l’énergie pour correspondre aux pics quotidiens: solaire après le coucher du soleil », une initiative du plus grand service public de l’Arizona, Arizona Public Service, s’appuiera sur 850 mégawatts de stockage de nouvelles batteries pour garantir que l’énergie solaire sera disponible pendant les heures de pointe de la demande d’électricité, à partir de de la fin de l’après-midi au début de la soirée. Fermeture accélérée des centrales au charbon et au gaz: dans la région de Mountain West, le plan de ressources intégré 2019 du géant des services publics PacifiCorp prévoit le retrait de 16 unités alimentées au charbon d’ici 2030, en remplaçant le stockage à grande échelle par batteries ainsi que plusieurs gigawatts de nouveaux systèmes solaire et éolien Puissance. En Floride, le centre de stockage d’énergie du lamantin de 409 mégawatts sera couplé à l’énergie solaire pour permettre à Florida Power & Light de fermer deux de ses anciennes usines de gaz naturel sous-utilisées. Report de la nouvelle transmission: dans le Massachusetts, le stockage sur batterie fournira au moins 10 heures d’électricité de secours à trois communautés d’Outer Cape Cod souvent frappées par des pannes de courant. Ce projet permettra de suspendre les plans d’une nouvelle ligne de transmission qui aurait parcouru 13 milles de Cape Cod National Seashore. Navigation après 393 MW est assez petit. J’habite près de l’installation de stockage par pompage du comté de Bath, qui atteint 3000 MW. Et quant à l’hydroélectricité pompée qui nous y mène »(en termes de fonctionnement de notre réseau à 100% d’énergie renouvelable), nous aurions besoin de déployer quelque chose comme 500 stations du comté de Bath par an pendant les 10 prochaines années. Je ne pense pas que les gens comprennent l’ampleur réelle de ce qui est requis ici. Synoia En plus du nombre de sites, je pense que le nombre réel de bonnes vues est limité. J’ai lu des critiques sur les cicatrices environnementales produites par le stockage par pompage. Il n’y a pas de solution unique. Je prétends que l’isolation des bâtiments pour utiliser moins d’énergie doit être une solution parmi tant d’autres. Tout comme la production locale et les politiques visant à limiter les transports et les déplacements. Synoia Nous venons de recevoir des nouvelles massives dans le mouvement en cours pour passer aux énergies renouvelables: les scientifiques ont identifié 530 000 sites dans le monde adaptés au stockage d’énergie par pompage, capables de stocker plus qu’assez d’énergie pour alimenter la planète entière. … Pour l’instant, les sites n’ont été identifiés que par un algorithme, de sorte que des recherches supplémentaires sur le terrain doivent être effectuées. Mais il était auparavant supposé qu’il n’y avait que peu de sites adaptés dans le monde et que nous ne serions pas en mesure de stocker suffisamment d’énergie renouvelable pour les périodes de forte demande – ce que cette étude montre que ce n’est pas du tout le cas. Ensemble, ces centaines de milliers de sites ont le potentiel de stocker environ 22 millions de gigawattheures (GWh) d’énergie. C’est plus que suffisant pour que la planète entière fonctionne avec des énergies renouvelables, c’est là que nous voulons arriver. Ce ne sont pas des nouvelles. L’hydraulique de stockage par pompage a toujours été une possibilité si vous êtes prêt à déplacer suffisamment de saleté et à verser suffisamment de béton. Et c’est là que réside le hic. Pour convertir chacun de ces 530000 sites potentiels en une station de stockage par pompage, vous devrez déplacer une certaine quantité de saleté et verser une certaine quantité de béton. Et c’est généralement beaucoup. Et cet effort de construction n’est pas gratuit. Pas de dollars, pas de temps des gens et pas d’émissions de CO2. Combien d’équipement de terrassement doit être acheté? Combien de personnel sera nécessaire pour le faire fonctionner? Quelle quantité de carburant doit être introduite dans l’équipement (avec les émissions de CO2 associées)? Quelle quantité de ciment doit être raffinée (avec les émissions de CO2 associées)? Donc, pour chacun de ces sites, quelqu’un doit déterminer ces chiffres. Et si nous découvrons que l’effort total pour soutenir un réseau 100% renouvelable aux États-Unis avec de l’hydroélectricité pompée coûterait 200 billions de dollars, nécessiterait 100 millions de travailleurs, consommerait 300% de nos approvisionnements en carburant domestique et libérerait 50 milliards de tonnes de CO2, alors c’est pas du tout une solution. Synoia PlutoniumKun PlutoniumKun Tout dépend du site. De nombreux barrages existants sont adaptés à la conversation avec le stockage par pompage avec des travaux physiques assez minimes – le réservoir de Blessington en Irlande date des années 1930 et fonctionne partiellement comme une installation de stockage par pompe utilisant un petit barrage secondaire existant en aval. De même, les barrages de marée tels que celui existant à Rance en France peuvent avoir un élément de stockage de pompes dans l’opération – cela revient essentiellement à avoir des pompes à deux voies au lieu de turbines à sens unique et si nécessaire une petite retenue secondaire en aval. Quoi qu’il en soit, le gros avantage du stockage par pompe par rapport à presque toutes les autres options est simplement qu’elles sont simples. Comme de nombreux projets hydroélectriques, ils devraient pouvoir fonctionner pendant de nombreuses décennies avec un minimum d’entretien ou d’intrants. La première vague de stations de stockage de pompes construites il y a environ 40 ans fonctionne toujours parfaitement bien avec un minimum d’intrants et il n’y a aucune raison de penser qu’elles ne fonctionneront pas avant une quarantaine d’années. Ainsi, l’impact environnemental initial de la construction sera beaucoup moins important une fois annualisé de manière équitable. Ingénieur grincheux Oh, je vous en prie, ne vous méprenez pas. J’aime le stockage pompé. J’ai visité les installations du comté de Bath et c’est impressionnant. 22 GWh de stockage. Fonctionne toujours bien après 34 ans. Quand je vois des gens tout excités par une station lithium-ion de 120 MWh, c’est tout ce que je peux faire pour ne pas me cogner la tête contre le bureau. Mais mes préoccupations demeurent. De combien de stockage avons-nous besoin? Si Mark Jacobson a raison, nous avons besoin de 541,6 TWh pour les seuls États-Unis. Cela représente près de 25 000 stations du comté de Bath. De combien d’équipement avons-nous besoin pour les construire tous en 12 ans? Combien de personnes? Combien de carburant? Combien de ciment? Quelqu’un a-t-il même analysé cela? Bath County a été construit pour 206 $ / kWh (en dollars de 2019). Si les nouvelles installations ont des coûts similaires, ces 541,6 TWh coûteraient 111 billions de dollars. Cela implique la nécessité d’acheter beaucoup d’équipement, de carburant et de ciment, ainsi que d’embaucher un grand nombre de personnes. Probablement plus que ce qui peut être acheté ou loué, à tous ces égards. Et l’annualisation des émissions de CO2 libérées lors de la construction n’est pas une panacée. Si nous publions 3 années d’émissions totales aux États-Unis en 2019 et que nous annualisons ensuite sur 80 ans, alors oui, nous réussissons. Mais si nous libérons 300 ans de valeur pendant la construction, alors nous sommes foutus. Et encore une fois, je demande… Quelqu’un a-t-il même analysé cela? Douglas Godfrey Localisez une pente de montagne orientée au sud qui est aussi raide que la latitude de l’emplacement de la montagne, c’est-à-dire 45 degrés à 45 degrés nord. Construire un réflecteur à auge parabolique nord-sud de 100 mètres de large et 2,5 kilomètres de long. Le bac peut s’incliner de 60 degrés vers l’est et l’ouest. Au centre de la parabole se trouve un tube en acier de 2 mètres de diamètre qui tourne sur son axe long. Cela fait un Dragon Dragon Furnace. La lumière du soleil est concentrée d’un facteur 50 et concentrée sur le four rotatif. Les matières premières sont ajoutées en haut et le clinker de ciment est retiré en bas. TOUT le CO2 utilisé pour la chaleur de processus nécessaire à la fabrication du ciment est éliminé. buermann Merci, je n’avais pas vu ce rapport. Et là où l’hydroélectricité pompée n’a pas de sens géologique, le simple fait de soulever des déchets et de les déposer peut stocker de l’énergie sans fuite pendant des mois à la fois en utilisant une technologie et une infrastructure bien établies avec une durée de vie beaucoup plus longue que les batteries qui s’usent et doivent être recyclées tous les 500-1000 cycles. Le stockage par gravité serait bon marché, efficace et plus ou moins extensible à l’infini en utilisant une technologie omniprésente commune sur des terres autrement sans valeur. Je ne sais vraiment pas pourquoi l’industrie et les décideurs politiques sont si attachés aux batteries. Peut-être que pousser un vieux wagon sur une colline ou soulever un bloc avec une grue n’est pas sexy. buermann Ces mines à ciel ouvert sont déjà détruites. Et bien sûr, un lac artificiel détruit une vallée, mais vous obtenez un lac polyvalent en échange, la zone de loisirs de la station de stockage pompée de Bath County est un paradis naturel par rapport à toute autre solution imaginable. Nous n’avons pas à faire d’hypothèses sur l’EROEI du solaire ou du vent, qui sont astronomiquement plus autoréplicables que, disons, les sables bitumineux. Mais oui, abattre le troupeau par quelques milliards d’humains, c’est une vente facile. PlutoniumKun C’est un assez bon aperçu – d’autant plus qu’il se concentre sur les différents types de stockage nécessaires à différentes fins (en particulier la modulation de fréquence), bien qu’étant basé aux États-Unis, il ignore la réalité que le stockage d’énergie est beaucoup plus avancé dans d’autres pays, en particulier les nations insulaires où les petits les réseaux isolés ont exigé beaucoup plus d’attention au stockage et à l’équilibrage de charge qu’aux États-Unis ou dans d’autres grands pays continentaux. La technologie du volant moteur, par exemple, est très largement utilisée dans les petits réseaux et devrait être considérée comme une technologie «mature». Ce n’est pas beaucoup utilisé aux États-Unis, car il n’était tout simplement pas nécessaire jusqu’à présent. Et la principale raison pour laquelle l’investissement dans le stockage par pompage a calé à partir des années 1990 n’était pas un manque de sites appropriés – la raison principale est que l’expansion du gaz naturel en tant que carburant a fait que la construction de la capacité de CCGT alimentée au gaz s’est avérée moins chère à court terme. . Les systèmes hydroélectriques de type hybride qui intègrent un élément de stockage sont en fait très courants dans le monde, mais ont tendance à ne pas être pris en compte lors de la mesure de la capacité de stockage. Je soupçonne qu’à long terme les batteries au lithium ne seront pas utilisées pour le stockage – je pense que cela est motivé maintenant par les économies d’échelle dans la fabrication du lithium qui les ont rendues moins chères que d’autres types qui sont plus logiques pour le stockage à l’échelle du réseau – batteries à flux de vanadium , par exemple. Il est désormais devenu pratiquement standard en Europe que les systèmes renouvelables incorporent des batteries, simplement parce qu’il est plus rentable pour les opérateurs de transformer une partie de leur production d’énergie en niveaux de valeur «  à la demande  » – cela réduit également les coûts du réseau (cela signifie que les panneaux solaires et les parcs éoliens peuvent être construits avec une capacité nominale supérieure à la capacité du réseau local – le «surplus» étant stocké). Les avantages en termes de coûts peuvent être très importants car la capacité du réseau localisé est souvent la plus grande contrainte à la construction de systèmes renouvelables à grande échelle dans des zones appropriées. Comme le dit Yves, la baisse de la demande est absolument essentielle, mais pas seulement en raison des difficultés de montée en puissance des énergies renouvelables (ou nucléaires d’ailleurs) – la construction de la capacité du réseau est très coûteuse et un réseau basé sur les énergies renouvelables est très différent de celui basé sur les grands centrales thermiques à grande échelle. La réduction de la demande permet aux grilles existantes d’être utilisées plus efficacement et réduit considérablement les coûts à long terme et permet de se concentrer sur des grilles localisées plus denses et plus résistantes. Une forme de stockage sous-estimée est diverses formes de stockage domestique. Dans les pays où les réseaux sont plus petits, le chauffage de l’eau nocturne et l’utilisation de chauffe-eau électriques sont la norme – ils sont essentiels pour compenser les déséquilibres jour / nuit entre l’offre et la demande. À l’avenir, il ne fait aucun doute que les batteries des voitures peuvent être utilisées comme stockage de sauvegarde si et quand nous obtenons des réseaux «plus intelligents» (désolé d’utiliser ce terme). Une autre méthode pour équilibrer les variations de l’offre et de la demande consiste à conclure des contrats à coût variable avec des utilisateurs industriels à grande échelle. Sur une base simple, cela signifie les inciter à fermer l’usine pendant les périodes de forte demande et à utiliser plus d’énergie pendant les creux. ancien mandrin PFC xkeyscored PlutoniumKun TheCatSaid  freinage régénératif (tramway, etc.)  équilibrer « pour éviter les pics d’énergie et les baisses / sages (par exemple, corrige les problèmes d’énergie sale » provenant de sources renouvelables)  être utilisé avec des batteries dans un système d’alimentation, ce qui permet à la batterie d’être beaucoup plus petite car le supercap fournit de l’énergie de démarrage beaucoup plus efficacement (par exemple, les supercaps utilisés sur les trains à moteur diesel en Sibérie pour un démarrage fiable même dans des conditions glaciales, avec des batteries de l’ancienne URSS en très mauvais état: moins de batteries nécessaires, encombrement réduit, plus de fiabilité même par temps extrême)  machines à rayons X mobiles dans les camions se rendant dans des endroits reculés avec des hôpitaux fournissant des images à rayons X de qualité supérieure en raison de l’approvisionnement énergétique intense propre et haute puissance, plus le temps d’exposition aux rayons X pour le patient est moins en raison de l’énergie la source étant si puissante et propre. Je le sais grâce à ma participation à un projet de l’UE sur ce sujet depuis plusieurs années. Il s’agit d’une technologie conçue pour être utilisée conjointement avec des périphériques de stockage à plus long terme. Il offre une superbe densité de puissance, ultra-rapide à charger et décharger, également relativement bon pour garder sa charge dans le temps (pas aussi bon que les batteries mais pas mal non plus). Jesper J’ai l’impression qu’il existe deux solutions principales pour stocker la chaleur dans les habitations:

  1. Avoir un chauffe-eau électrique où la chaleur est stockée, puis libérée dans la maison où elle est (dans les maisons mal isolées) presque immédiatement répandue et gaspillée à l’extérieur
  2. Isoler la maison et ainsi stocker la chaleur à l’intérieur de la maison

Si on a le choix entre une pompe à chaleur air / air et un radiateur à accumulation, l’économie est assez simple: Le radiateur à accumulation pourrait en théorie économiser jusqu’à 50% d’une facture d’énergie. La pompe à chaleur air / air peut en théorie économiser jusqu’à 75% de la consommation d’énergie Ou plus court, je n’ai jamais vu l’intérêt des radiateurs à accumulation électriques. PlutoniumKun Jesper L’énergie stockée dans un chauffe-eau électrique s’échappe et est donc gaspillée dans les maisons mal isolées. Mieux vaut isoler la maison et stocker la chaleur dans la maison. Une isolation améliorée réduit le besoin de puissance de charge de base et également le besoin de puissance de crête. Les nations insulaires sont des endroits idéaux pour les pompes à chaleur à air en raison des variations plus faibles de la température extérieure. Une meilleure isolation en combinaison avec des pompes à chaleur air-air consomme beaucoup moins d’énergie que les radiateurs à accumulation électriques. Les subventions gouvernementales disponibles pour la nation insulaire d’Irlande: Le Rev Kev Je pense qu’une considération importante n’est pas tant les méthodes de stockage qui peuvent être employées que la question de savoir si beaucoup de contraintes peuvent être éliminées du système en réduisant et en rendant la consommation d’énergie plus efficace. J’ai trouvé une page simple qui illustre cette idée et qui dit que- Aux États-Unis, la consommation électrique moyenne des ménages est d’environ 11 700 kWh par an, en France de 6 400 kWh, au Royaume-Uni de 4 600 kWh et en Chine d’environ 1 300 kWh. La consommation mondiale moyenne d’électricité des ménages équipés d’électricité était d’environ 3 500 kWh en 2010. Ainsi, le Royaume-Uni utilise environ, quoi, 40% environ de ce qu’un ménage américain moyen utilise. Je ne suis pas surpris de voir Oz être le numéro trois sur cette liste, car je vois tant de gaspillage d’énergie dans tout, des panneaux de signalisation qui peuvent être simplement des plaques de métal ou même des retours de livres de bibliothèque qui sont passés de chutes ordinaires à des systèmes en réseau numérisés. Si nous réduisons le gaspillage, nous ne verrons pas la nécessité d’une telle capacité de stockage et cela nous rendrait tous une grande faveur de toutes sortes de façons. La superficie résidentielle aux États-Unis par habitant est plus de deux fois supérieure à celle du Royaume-Uni: Jim A. Ignacio Mais en ce qui concerne la taille de l’électricité, ce n’est pas tout sauf pour l’éclairage qui est proportionnel à la taille et à l’utilisation. La consommation d’électricité pourrait également être normalisée par le nombre de personnes par ménage. Une consommation élevée indique une électrification élevée (par exemple une source électrique pour le chauffage et l’eau chaude, une cuisinière électrique) et / ou de nombreux appareils et appareils électriques, un éclairage extérieur et / ou une faible efficacité de ces appareils électriques. J’ai identifié le réfrigérateur comme un appareil qui fait une grande différence dans la consommation d’énergie. Lorsque l’électification est élevée, la consommation en veille peut être remarquable. Ce n’est pas qu’une question de taille. Pour une taille donnée, vous trouverez un large éventail de variations entre les maisons. Ignacio hérésie101 Le climat et la climatisation sont les principaux facteurs d’utilisation. J’ai travaillé pour une petite entreprise d’électricité municipale dans la région de la baie où la taille des maisons est la même que dans les autres villes environnantes, mais l’utilisation était proche de la Grande-Bretagne. Il y a eu beaucoup de conservation au cours des 10 dernières années, ce qui a fait chuter l’utilisation de 5 000 kWh / an à 3 800 kWh / an, mais le principal facteur d’utilisation est le climat et les températures tempérées. Il y a très peu de climatisation. Il y a la climatisation installée parce que lorsque la température a atteint 100 degrés pendant quelques jours il y a 10 ans, l’utilisation a augmenté de 30%. Ignacio C’est parce que l’été dans la région de la baie n’est pas un véritable été, sauf quelques jours généralement en septembre. Il y a la fameuse citation de M. Twain. Dans les zones côtières, le temps est plus stable que dans les zones intérieures. Sacramento n’est pas loin de la Bay Area mais l’utilisation de la climatisation est certainement beaucoup plus élevée. Traversez les montagnes Rocheuses et les variations intra-journalières et saisonnières sont beaucoup plus larges. ignacio Kent jrs S’ils sont locataires, ils n’auront pas le pouvoir de rénover leur logement, bien sûr, ils peuvent au mieux essayer de vivre avec le moins d’électricité possible sans dire à quel point leur logement est inefficace. Comment pouvons-nous rendre obligatoire pour les propriétaires qui ont réellement ce pouvoir est la vraie question. marmottes de drumlin jefemt Nous sommes numéro 1, d’un LONG shot !! Ayant vécu en Colombie-Britannique au Canada pendant quelques années, j’ajouterai que le Canada est probablement juste derrière, MAIS, une grande partie de leur électricité provient de méga hydroélectricité, surtout dans l’Est… PlutoniumKun Ingénieur grincheux Synoia Modéré par le Gulf Stream et l’océan. La Colombie-Britannique du Canada, même latitude, océan différent, peut être beaucoup plus froide que le Royaume-Uni, Joe Well marmottes de drumlin Joe Well J’ai en fait été dans des pays où la plupart des non-pauvres à la campagne vivent dans des immeubles et parfois même des tours d’habitation. Les petites maisons sont principalement destinées aux personnes qui ne peuvent pas se permettre mieux qu’une maison que leur famille a fabriquée elles-mêmes, bloc de ciment par bloc de ciment. Je l’ai vu moi-même. Il est standard en Amérique latine. L’obsession nord-américaine pour les maisons totalement indépendantes est folle. Vous en avez tellement plus pour votre argent dans un appartement. En outre, cela rend la fourniture de services comme Internet beaucoup plus réalisable. Le problème est que les First Worlders ont été formés pour être des gloutons depuis des générations et ont du mal à imaginer vivre selon leurs moyens, écologiquement parlant. Je ne peux que l’imaginer parce que je l’ai vu de première main tant de fois dans d’autres pays. La petite maison de la prairie n’est pas vertueuse. C’est stupide, inutile, destructeur de communauté et de planète. Nigel Goddard Ignacio JE Les limites explosives inférieure et supérieure de H2 dans l’air sont de 4 à 75%. C’est mauvais, ce qui signifie que toute fuite est une mauvaise fuite. À titre de comparaison, l’essence est de 1 à 7% et le méthane (gaz naturel) de 5 à 17%.

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