Stockage énergétique inertiel destinés aux parcs éoliens

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Le projet concerne l'étude et le développement d'un système de stockage d'énergie à haute densité volumique pour le filtrage des variations de puissance active sur les réseaux électriques, telles que celles rencontrées dans les installations éoliennes. Le stockage cinétique sous forme de volants d'inerties tournant à haute vitesse est étudié. Le projet est multidisciplinaire et vise à optimiser le dimensionnement mécanique du volant d'inertie et électrique de la machine électrique, du convertisseur statique et des paliers magnétiques. L'originalité de la recherche par rapport aux systèmes de stockage inertiel présentés dans la littérature est lié au cahier des charges de l'application: élément de stockage fixe, temps de charge et décharge très long (24 heures), pertes à vide minimales (2% par jour). Ces contraintes du cahier des charges modifient la donne par rapport aux recherches antérieures. Ainsi, la densité volumique d'énergie doit être recherchée au lieu de la densité massique. Les frottements et les pertes magnétiques doivent être réduits drastiquement. L'approche retenue est l'utilisation d'un volant d'inertie constitué de matériaux lourds ceinturés de matériaux composites, ce qui permet des hautes densités volumiques d'énergie à des vitesses de rotation plus basses que lorsque des matériaux composites seuls sont utilisés. La réduction de la vitesse de rotation permettra de réduire les pertes magnétiques de la machine électrique, ainsi que les pertes par frottement. L'utilisation de paliers magnétique permettra également de réduire les pertes par frottement. Le projet se divise en 4 sujets: 1) conception optimale d'un volant d'inertie par combinaison de matériaux métalliques lourds et de matériaux composites; 2) étude morphologique et aérodynamique d'un volant d'inertie avec comme critère la réduction des pertes par frottement; 3) étude et dimensionnement de paliers magnétiques pour volant d'inertie massif; 4) machine électrique et convertisseur statique pour stockage énergétique inertiel de longue durée.