Microsoft word - f-2011-3

Parer l’impossibilité physique du
Stockage de l’électricité
I. Applications nomades ou réparties
• Editorial, par Patrick Lafontaine et Michel Crappe • Energy storage by batteries : state of the art and perspectives, Marcel Meeus de • De mogelijke impact van de elektrische auto op het Belgische elektriciteitssysteem, Andreas Tirez, Adviseur, Dominique Woitrin, Directeur, CREG • Het gebruik van elektrische dubbellaagcondensatoren als piekvermogeneenheid, N. Omar, Th. Coosemens, J. M. Timmermans, J. Van Mierlo, Vrije Universiteit Brussel, Dept. ETEC, P. Van den Bossche, VUB-ETEC en Erasmus Hogeschool Brussel, Dept. IWT • Evaluatie van lithium-ion batterijen in batterij-aangedreven voertuigen, N. Omar, J. M. Timmermans, Th. Coosemans, J. Van Mierlo, Vrije Universiteit Brussel, Dept. ETEC, P. Van den Bossche, VUB-ETEC en Erasmus Hogeschool Brussel, Dept. IWT • Smart and safe: intelligent storage systems within the distribution system, • Les équivalences énergétiques, Robert Poncelet Energy storage by batteries : state of the art and perspectives
Marcel Meeus de UMICORE
Résumé

Un résumé est présenté des principales batteries primaires et rechargeables et en
particulier le système Li-Ion est avancé surtout pour ce qui concerne ses évolutions
technologiques actuelles et futures au niveau de la cathode. La recherche est pour le
moment surtout axée sur l’exploration des limites de capacité du système Li-Ion (250 à
350 Wh/kg) et sur les systèmes de la génération suivante. Les performances des batteries
requises dans de nouvelles applications émergentes, comme dans les voitures électriques
et le stockage d’énergie stationnaire, seront mises en évidence. Disposer d’une
technologie industrielle pour le recyclage des batteries en fin de vie est indispensable
pour le succès de ces applications et la société Umicore est prête à cette fin. Finalement
quelques aspects géopolitiques sont adressés et à ce sujet le rôle de la Commission
Européenne.
De mogelijke impact van de elektrische auto op het Belgische
elektriciteitssysteem
Andreas Tirez, Adviseur, Dominique Woitrin, Directeur, CREG
Résumé

Une introduction à grande échelle de la voiture électrique semble possible dans les dix
années à venir. L’on pourrait penser qu’elle entraînerait une forte augmentation du prix
de l'électricité. Ce n’est pourtant pas irrémédiable. Au contraire, il ressort de la
simulation ci-dessus que le prix de l'électricité sur le marché de gros pourrait diminuer
par rapport à un scénario sans la voiture électrique. En effet, la batterie de voiture sera
surdimensionnée par rapport à la distance journalière moyenne parcourue par une voiture.
Une partie de la batterie ne sera donc pas utilisée. Cette capacité non utilisée peut être
affectée à l’arbitrage sur le marché de gros et notamment à l’achat d’énergie électrique
à bas prix (généralement la nuit), au stockage temporaire de cette énergie dans la batterie
de voiture puis à sa vente à un prix plus élevé (pendant les heures de pointe le midi ou en
soirée). En plus, la voiture électrique peut contribuer de façon importante à la sécurité du
réseau par fournir des réserves. Les effets favorables sur le prix de l'électricité ne peuvent
être concrétisés que si un vaste réseau de points de recharge intelligents est disponible
dans la zone de réglage belge, auquel toute voiture électrique qui ne roulerait pas serait
raccordée et où la voiture pourrait tant recharger (prélever de l'énergie au système) que
décharger (fournir de l'énergie), ce que l'on désigne par le concept de système vehicle-to-
grid. Le vieillissement de la batterie de voiture constitue toutefois une entrave possible
aux effets favorables sur le prix de l’électricité. L’arbitrage sur le marché de l’électricité
s’accompagne d’une utilisation beaucoup plus intensive de la batterie, qui vieillit plus
rapidement. L’ampleur de cette usure dépend dans une large mesure des progrès
technologiques futurs dans le domaine des batteries de voiture. Il s’agit d’un important
facteur d’incertitude.
Het gebruik van elektrische dubbellaagcondensatoren als
piekvermogeneenheid
N. Omar, Th. Coosemens, J. M. Timmermans, J. Van Mierlo, Vrije Universiteit Brussel,
Dept. ETEC, P. Van den Bossche, VUB-ETEC en Erasmus Hogeschool Brussel, Dept.
IWT
Résumé

Cet article présente les caractéristiques générales des condensateurs à double couche. De
plus, il explicite une série d’applications où cette technologie est implémentée ou à
l’étude. Pour chacune de ces applications, les avantages sont discutés, pour ce qui
concerne la récupération d’énergie, la stabilité du réseau, l’allongement de la durée de
vie des réservoirs d’énergie primaire, comme la batterie, et le dimensionnement de la
source principale d’énergie. Les applications à l’étude font partie des projets dans
lesquels s’investit la Vrije Universiteit Brussel.
Evaluatie van lithium-ion batterijen in batterij-aangedreven voertuigen
N. Omar, J. M. Timmermans, Th. Coosemans, J. Van Mierlo, Vrije Universiteit Brussel,
Dept. ETEC, P. Van den Bossche, VUB-ETEC en Erasmus Hogeschool Brussel, Dept.
IWT
Résumé

Cet article décrit les performances d’un nombre de batteries commerciales lithium-ion à
l’usage de véhicules propulsés par batteries, comme le lithium-phosphate de fer (LFP),
lithium-nickel-manganèse-oxyde de cobalt (NMC), lithium-nickel-manganèse-oxyde
d’aluminium et lithium-oxyde de titane (LTO) dans l’électrode négative. Dans cette
analyse, sont présentés les paramètres les plus significatifs qui influencent les
performances de la batterie. On constate alors que les batteries NMC ont une densité
d’énergie élevée (120 - 160 Wh/kg) contre 70 – 110 Wh/kg pour les LFP, 90 Wh/kg pour
les NCA et 70 Wh/kg pour les LTO. Cependant, à basse température (-18°C), ce sont les
LFPs et LTOs qui présentent les meilleures caractéristiques. De plus, ces dernières
présentent une meilleure durée de vie (environ 2000 cycles pour les LFP et 5000 cycles
pour les LTO). L’article détaille également les caractéristiques générales de ces batteries
au niveau de l’estimation de l’état de charge, des prestations en recharge et de l’évolution
du prix. De plus, les nouveaux développements tels les batteries lithium-air sont
présentés.
Smart and safe: intelligent storage systems within the distribution
system
Christian Müller-Elschner, YOUNICOS

Résumé

En dépit des efforts pour promouvoir l'utilisation rationnelle de l'énergie, la demande
d'électricité ne cesse d'augmenter. La part croissante des sources d'énergie renouvelable
et autres formes de production décentralisée d'électricité est contraignante pour la
transmission, la distribution et le stockage d'électricité. Les réseaux de distribution
„intelligents“ permettent de contrôler à la base les petites unités de production
décentralisée, les systèmes de stockage locaux et les consommateurs, et d'améliorer ainsi
la corrélation entre l'offre et la demande. Le stockage décentralisé contribue également à
l'amélioration de la fiabilité du réseau. Divers systèmes avancés à base de batteries
sont disponibles à cet effet pour chaque niveau de consommation.
Article Invité:
Les équivalences énergétiques
Robert Poncelet
Résumé

Parce qu’elle était vieille (et parce que la Région offrait des primes intéressantes), j’ai
décidé de remplacer ma vieille chaudière énergivore par une moderne à condensation à
haut rendement. Un installateur consulté m’a vanté un modèle dont le rendement
dépassait 100 %. Incrédulité de ma part. Evidemment sa documentation utilisait le
Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) et non le Pouvoir Calorifique Supérieur (PCS)
obligatoire pour les combustibles gazeux. Question de convention.
En consultant un site internet [1], j’ai pu lire que la part du nucléaire dans la
consommation énergétique française était passée de 30% à 16% entre 2000 et 2001. Un
Tchernobyl français ou un coup d’état des écolos m’aurait laissé plus qu’un souvenir.
L’article indiquait que la France avait décidé de valoriser le MWh produit par une
centrale nucléaire à 0,086 tep et non plus à 0,222 tep comme auparavant. Ce qui revient à
considérer l’équivalent physique du MWh et non plus de prendre en compte un
rendement conventionnel de la centrale de 38,7 %. En réalité, la France a décidé de suivre
les conventions internationales (Agence Internationale de l’Energie (AIE=IEA),
Eurostat) et de valoriser le MWh produit par une centrale nucléaire à 0,2606 tep soit de
lui attribuer un rendement de 33%. La part du nucléaire dans les ressources PRIMAIRES
a, au contraire, augmenté comme on peut le constater en consultant les publications
officielles françaises [2]. Ceci illustre la prudence indispensable pour tirer des
conclusions valables des statistiques énergétiques. Question de convention.
La première anecdote illustre une erreur manifeste. Pour la contrer, il suffit de rappeler
les définitions précises des grandeurs énergétiques. La deuxième anecdote illustre une
question d’interprétation. Pour l’éclaircir, il faut une connaissance suffisante des filières énergétiques et des conventions utilisées pour établir le bilan énergétique global d’un pays par exemple. C’est le but de cet article qui sera essentiellement centré sur l’électricité. Il est largement basé sur le “Manuel sur les statistiques de l’énergie” établi par l’AIE [3].

Source: http://www.kbve-srbe.be/Revue%20E%20tijdschrift/Contents/FR/2011/F-2011-3.pdf