Stockage d'énergie par volant d’inertie

Longtemps utilisé pour la régulation des machines à vapeur, le principe du volant d'inertie permet aujourd'hui de stocker temporairement l'énergie sous forme de rotation mécanique.

Le stockage d'énergie par volant d'inertie ou système inertiel de stockage d'énergie (SISE) est utilisé dans de nombreux domaines : régulation de fréquence, lissage de la production éolienne et solaire, stockage et restitution de l'énergie de freinage des véhicules...

Stockage d'énergie par volant d’inertie

Une unité de stockage inertiel de 25 kWh - © Beacon Power

Un volant d'inertie moderne est constitué d'une masse (anneau ou tube) en fibre de carbone entraînée par un moteur électrique.

L'apport d'énergie électrique permet de faire tourner la masse à des vitesses très élevées (entre 8000 et 16000 tour/min pour le modèle ci-contre) en quelques minutes. Une fois lancée, la masse continue à tourner, même si plus aucun courant ne l’alimente.

L'énergie est alors stockée dans le volant d’inertie sous forme d’énergie cinétique, elle pourra ensuite être restituée instantanément en utilisant le moteur comme génératrice électrique, entraînant la baisse de la vitesse de rotation du volant d'inertie.

Le système est monté sur roulements magnétiques et confiné sous vide dans une enceinte de protection afin d'optimiser le rendement du dispositif (temps de rotation) et ainsi prolonger la durée de stockage.

  • Avantages :
  • Haut rendement (environ 80% de l'énergie absorbée pourra être restituée)
  • Phase de stockage très rapide par rapport à une batterie électrochimique
  • Temps de réponse très court, permet de réguler la fréquence du réseau
  • Aucune pollution : ni combustible fossile, ni produits chimiques
  • Technologie fiable, peu d'entretien
  • Inconvénients :
  • Temps de stockage limité (environ 15 minutes).
    Le stockage d'énergie par volant d'inertie est utile pour la régulation et l'optimisation énergétique d'un système, il ne permet pas d'obtenir une durée d'autonomie importante comme les batteries électrochimiques ou le stockage d'énergie par pompage/turbinage.

Exemples de projets & installations : Stockage d'énergie par volant d’inertie

Le système de stockage par volant d'inertie permet
d'économiser 25000€ d'électricité chaque année.
© Rennes Métropole / Keolis Rennes

Le système de stockage par volant d'inertie permet d'économiser 25000€ d'électricité chaque année. © Rennes Métropole / Keolis Rennes

Un volant d'inertie pour récupérer l'énergie de freinage du métro
Rennes Métropole, France

La ville de Rennes a mis en place dans ses rames de métro une solution capable de récupérer l'énergie créée lors d'un freinage.

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Centrale de 20MW comprenant 200 volants à inertie ©  Beacon Power

Centrale de 20MW comprenant 200 volants à inertie © Beacon Power

Centrale à stockage inertiel dédiée à la régulation du réseau électrique
Stephentown, état de New York, USA

Cette centrale permet de stocker de manière mécanique de l'énergie, au cas où une panne surviendrait.

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A propos

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