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THEME : STOCKAGE ELECTROMAGNETIQUES RÉDIGER PAR : NOMS PRENOMS MATRICULES KAWFA

THEME : STOCKAGE ELECTROMAGNETIQUES RÉDIGER PAR : NOMS PRENOMS MATRICULES KAWFALLA ISRAELA 17Y139P KITIO TIOGUIM BERNY BEROL GILLES DONALD 17Y506P KOGA DOUDNKARAWA ALIDA 17Y087P NKOE NZIMA OKALI ROMUAL SERGES 17Y128P NANFA ZAMBOU GILLES DONALD 17Y581P NDAOUWE JONAS 17Y053P NDOUGOU BISSINGA BIPOUTE ELOI 17Y037P EXAMINATEUR : Dr BELLO UNIVERSITE DE MAROUA ******* ECOLE NATIONALE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DE MAROUA ******* DEPARTEMENT DES ENERGIES RENOUVELABLES THE UNIVERSITY OF MAROUA ******* NATIONAL ADVANCED SCHOOL OF ENGINEERING OF MAROUA ******* DEPARTMENT OF RENEWABLES ENERGIES UE :STOCkAGE D’ENERGIE ANNEE ACADEMIQUE 2020/2021 Table des matières INTRODUCTION ................................................................................................................................... 2 I.PRINCIPES DE FONCTIONMENT DU STOCKAGE D’ENERGIE ELECTROMAGNETIQUE ... 4 II . PRINCIPAUX ELEMENTS D'UN DISPOSITIF DE STOCKAGE D'ENERGIE SOUS FORME MAGNETIQUE ALIMENTER AU PHOTOVOLTAÏQUE .................................................................. 4 III. DISPOSITIF DE STOCKAGE D'ÉNERGIE PAR BOBINE SUPRACONDUCTRICE (SMES) ALIMENTER PAR LE RÉSEAU ........................................................................................................... 6 VI .APPLICATION DES STOCKAGE ENERGIE ELECTROMAGNETIQUE .................................. 7 V. COMPARAISONS ENTRE LES DIFFÉRENTES TECHNIQUES DE STOCKAGE ..................... 8 CONCLUSION ................................................................................................................................... 9 BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................ 10 INTRODUCTION Le stockage de l’énergie est utilisé pour répondre à trois besoins principaux le besoin de se déplacer avec sa propre source d’énergie, (c’est le besoin d’autonomie). Le besoin de compenser le décalage temporel entre la demande en énergie et la possibilité de production. Le besoin de compenser les fluctuations d’intensité du courant délivré sur le réseau électrique, par exemple dans le cas des éoliennes. Raison pour laquelle plusieurs recherche ont été mener pour subvenir à ces besoin ,SMES signifie superconducting magnetic energy storage (stockage d'énergie magnétique supraconductrice). Ce système permet de stocker de l'énergie sous la forme d'un champ magnétique créé par la circulation d'un courant continu dans un anneau supraconducteur refroidi sous sa « température critique ».le SMES est dit « quantique » si et seulement si il se forme une onde quantique dans laquelle tous les électrons sont corrélés et descendent à l'état fondamental sur la couche n=1. Au cours des dernières années, les techniques plus puissantes comme inductances supraconductrices (SMES), supercondensateurs, etc. apparaissent comme une alternative pour les solutions conventionnelles. I.PRINCIPES DE FONCTIONMENT DU STOCKAGE D’ENERGIE ELECTROMAGNETIQUE Un système SMES typique comprend trois parties :  Une bobine supraconductrice ;  Un système de conversion de l'énergie ;  Une réfrigération cryogénique. Une fois la bobine supraconductrice chargée, le courant ne va pas diminuer et l’énergie magnétique peut être stockée indéfiniment. L’énergie stockée peut être délivrée au réseau en déchargeant l’anneau construit dans un alliage supraconducteur. Le système de conversion de l'énergie utilise un onduleur/redresseur pour transformer le courant alternatif en courant continu ou convertir le continu en alternatif. L’onduleur/redresseur génère 2 à 3 % des pertes d’énergie. Les pertes des SMES sont les plus faibles comparées à d’autres techniques de stockage. Avec un rendement excédant 95 %, les systèmes SMES sont très efficaces, mais encore très coûteux. Pour pallierS à l'inconvénient de la réfrigération à Tc = 1 K, il est recommandé d'utiliser une usine 4.0 avec des robots programmés pour la construction multi-matériaux de SMES et leur remplissage en hélium liquide superfluide. Suivant la taille du SMES, qui permet une propulsion électrique fiable avec un temps de charge très court : II. PRINCIPAUX ELEMENTS D'UN DISPOSITIF DE STOCKAGE D'ENERGIE SOUS FORME MAGNETIQUE ALIMENTER AU PHOTOVOLTAÏQUE Comparaison et détermination des dispositifs de stockage appropriés pour un système photovoltaïque autonome FIGURE 1 : schéma synoptique stockage d’énergie électromagnétique Dans le contexte de changement climatique actuel, les énergies renouvelables en particulier l’énergie solaire photovoltaïque constituent une bonne alternative aux énergies conventionnelles. L’énergie solaire est une énergie non polluante, disponible sur l’ensemble du globe et aussi la ressource là mieux partagée sur terre. Toutefois, l’alternance j... ... Inductances supraconductrices Une station de stockage électromagnétique se compose principalement d'enroulements supraconducteurs appelés bobines supraconductrices connectées à un générateur par des transformateurs et des convertisseurs alternatif-continu à thyristors (Figure 2). . : le stockage d'énergie dans une inductance supraconductrice est fait sous forme de champ magnétique, lorsqu'on fait passer un courant électrique continu dans une bobine supraconductrice court- circuitée. Le courant circule sans perte par effet Joule dans la bobine supraconductrice et stocke ainsi une certaine quantité d'énergie pour une durée théoriquement infinie. La bobine est réalisée en matériau supraconducteur (matériau à très basses températures proches du zéro absolu 4,2 K) dans le but que l'énergie stockée ne soit pas dissipée par effet joule. La résistance ohmique du supraconducteur étant nulle, les seules pertes sont dues aux résistances de contacts et à la puissance nécessaire pour maintenir la bobine froide (environ -269,5 o C). Pour récupérer l'énergie stockée, il suffit d'ouvrir le circuit et de le brancher sur un récepteur électrique à alimenter. L'énergie stockée dans la bobine supraconductrice est transférée en un temps très court (50% en moins d'une seconde]. Propriétés et applications : avec une très grande puissance, les inductances supraconductrices ont la possibilité de décharge 50% de leur capacité en moins d'une seconde ... III. DISPOSITIF DE STOCKAGE D'ÉNERGIE PAR BOBINE SUPRACONDUCTRICE (SMES) ALIMENTER PAR LE RÉSEAU Présente une résistance nulle au-dessous de la température critique du matériau. Si elle est refermée sur elle-même, le courant qui la parcourt se maintient. L'énergie de la bobine n'est donc pas dissipée en chaleur par effet Joule et reste stockée sous forme de champ magnétique. Le dispositif de stockage d'énergie magnétique met en jeu une bobine supraconductrice, source de courant continu, connectée au réseau 50 Hz via un convertisseur à électronique de puissance. Les principaux éléments de ce dispositif sont représentés sur la figure Figure 2: Principaux éléments d’un dispositif de stockage d’énergie magnétique par bobine supraconductrice Les atouts de cette technologie résident dans son excellente cyclabilité, sa durée des vie importante (20 à 30 ans), de très bons rendements (95%) et des densités de puissance élevées (bien supérieures à 1 kW/L). De la confrontation des performances de cette filière et des applications du stockage d'énergie en réseau, il ressort que la technologie est particulièrement adaptée aux cas réclamant une cyclabilité et une durée de vie élevées, tout particulièrement pour des appels de puissance de type impulsionnel supérieurs à 1 MVA. Sont donc concernées la stabilité des grands réseaux et l'amélioration de la qualité de la tension. De plus, la faisabilité de tels dispositifs était loin d'être kilomètre assurée, du fait de la taille des anneaux supraconducteurs, pouvant atteindre des diamètres de plus de un. Enfin, des unités de plus petite taille, stockant quelques mégajoules, délivrant des puissances impulsionnelles de l'ordre de 1 MVA, sont commercialisées de façon encore restreinte. Elles sont dédiées à l'amélioration de la qualité de la tension, créneau le plus porteur pour cette technologie.Elles mettent aujourd’hui en œuvre des supraconducteurs à basse température critique. Elles sont disponibles dans des semi-remorques ou des shelters, transportables sur différents sites au gré des besoins. VI .APPLICATION DES STOCKAGE ENERGIE ELECTROMAGNETIQUE  Propulsion de VTOL et voitures volantes ;  Propulsion d'avions électriques ;  Propulsion de vaisseaux spatiaux permettant le voyage interstellaire grâce au champ unifié et le cinquième élément.  Le champ magnétique permet de protéger les voyageurs contre les rayons cosmiques, ce qui n'est pas le cas des fusées et de. Les forces de Lorentz permettent deux modes de propulsion : Mode continu pour la lévitation ; Mode alternatif pour une accélération impulsionnelle.  Alimentation pour lanceurs électromagnétiques. Un lanceur électromagnétique à rails, couramment appelé « railgun » en anglais, est constitué de deux rails parallèles entre lesquels un projectile établi un contact électrique glissant V. COMPARAISONS ENTRE LES DIFFÉRENTES TECHNIQUES DE STOCKAGE Le tableau comparatif (table 1) suivant permet de récapituler les principales caractéristiques de quelques-unes des technologies analysées. Comme l’indique le tableau ci- dessus, ce sont encore les batteries électrochimiques qui permettent de stocker une grande énergie volumique ou massique ce qui explique leur succès. Cependant leur longévité et leur rapidité de décharge sont insuffisantes dans certain applications. En rêvant, la révolution viendra plus tard de la pile à combustible. Elle permettra peut-être, non pas demain, mais après demain d'obtenir pour l'énergie électrique, des capacités de stockage voisines de celles des hydrocarbures associés aux moteurs thermiques, cent fois plus élevées que celles des accumulateurs actuels et encore trente fois plus élevées que celle des nouveaux accumulateurs qui seront opérationnels, à grande échelle, dans quelques années Tableau 1: Bilan simplifié des caractéristiques des moyens de stockage plutôt exploitables à petite échelle CONCLUSION Parvenu au terme de notre travail il était question pour nous de présenter le Moyen de stockage d’énergie électromagnétique.il en ressort que ces moyens ont connu un grand développement au cours de ces dernières années. Entre autres des moyens ont besoin de plus de développements comme par exemple le SMES .En se basant sur les caractéristiques intéressantes de ces moyens, l’énergie électrique peut être stockée en général en n’importe quelle quantité et surtout celles produite par les ressources renouvelables .Certes le stockage a un coût, mais il apporte un service. Nous avons vu que dans de nombreux cas, un stockage est déjà mis en œuvre, signe qu’il est justifié économiquement. En poursuivant un effort de recherche dans ce domaine, nul doute que le champ d’application s’étendra Le stockage d’énergie uploads/s3/ 2-eme-tpe-de-stockage-grp-5 1 .pdf