Quelles tailles et capacités de batteries électriques pour assurer l'utilisation d'énergies renouvelables

Le stockage énergétique est nécessaire dans le cadre d'une transition vers 100% d'énergie renouvelable. Si l'énergie hydroélectrique peut être utilisée à volonté (pilotable), ce n'est pas le cas des productions d'électricité via les éoliennes et les panneaux photo-voltaïques qui sont de plus en plus installés.

Questions :

• capacités en jeux : besoins
• capacités envisageables pour des batteries : taille, poids, matériaux nécessaires,…
• densité, coûts,… ?
• efficacité (rapidité, densité de courant, temps de charge-décharge)

Quelques ordres de grandeur :

• batteries de voiture électrique :
  • Renault ZOE avec une batterie de 52 kWh (390 km d'autonomie - environ 4000 EUR par 10 kWh)
  • 100 kWh pour la future Peugeot e-208
  • 30 kWh pour une NissanLeaf
  • Station de recharge - une charge peut se faire en environ 30 minutes sur une borne rapide
• consommation domestique (par jour ?)
• capacité des batteries d'ordinateurs portables
• capacité des batteries de smartphone
• Facteurs de conversion d'énergie : kWh, joule, TEP (Tonne d'équivalent pétrole,…

• Sustainable Mobility, Future Fuels, and the Periodic Table Timothy J. Wallington et al, J. Chem. Educ., 2013, 90 (4), pp 440–445 DOI: 10.1021/ed3004269

Aussi :

• Recyclage des piles et batteries (cf. aussi plomb pour les batteries de voiture)
  • Bebat
  • Battery Recycling
  • Battery recycling

• les centrales nucléaires civiles (fission)
• la fusion nucléaire
• le stockage d'énergie sous forme de sels fondus (variante des centrales solaires thermodynamiques
• STEP (station de transfert d’énergie par pompage) Comment fonctionne une station de transfert d'énergie par pompage (STEP) - EDF → 27.25 Wh ou 98100 J par m3 et par 10m de dénivelé (m g h).
• hydroélectrique
  • France : Rapport sur les perspectives de développement de la production hydroélectrique en France, Fabrice Dambrine, 2006
• gaz sous pression
• Stockage chimique :
  • hydrogène (électrolyse)
  • méthane, méthanol
• Azote liquide pour source froide de moteur
  • projet Azergy
  • Highview Power
• smart grid pour délocaliser fortement les productions et assurer le transport. Des éoliennes au Groenland pourraient alimenter les états-unis et l'Europe de manière décalée par exemple.
  • mettre sur les réseaux les voitures électriques pour que les batteries assurent de manière collective un stockage global, à mettre en relation à une solution personnelle d'autoconsommation solaire
• Teslas and other electric cars won’t dent the grid, never mind break it - Renewables are increasing capacity faster than electric cars are increasing demand Michael Barnard, Sep 27, 2018 : évolution de la demande d'électricité avec la croissance du parc de voitures électriques
• LG’s Next Battery Could Revolutionise The EV World - Their lithium-sulphur battery may soon make Teslas unbeatable Will Lockett, Medium, 28/01/2023
• Toyota says solid-state battery breakthrough can halve cost and size -+ Financial Times