SMES
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 ».
Principes
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.
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 du SMES sont les plus faibles comparés à d’autres techniques de stockage. Avec un rendement excédant 95 %[1], les systèmes SMES sont très efficaces, mais encore très coûteux.
Utilisations
En raison de l’énergie requise pour la réfrigération et à cause du coût des matériaux supraconducteurs, le SMES n'est utilisé que pour un stockage court et des applications de hautes-technologies.
La principale application visée est l'alimentation d'un canon électromagnétique à des fins militaires ou civils[réf. souhaitée].
En France
Les plus gros prototypes en 2008 (plusieurs centaines de kJ) ont été réalisés à Grenoble[2], au département Matière Condensée - Basses Températures de l'Institut Néel avec l'aide de partenaires comme la Direction générale de l'Armement (DGA) et Nexans. Plusieurs Prix Nobels de Physique ont découvert les effets quantiques qui pourraient permettre de construire des SMES très puissantes (1TJ) pouvant être utilisées dans l'astronautique, en utilisant :
- l'effet Hall quantique [réf. souhaitée]
- l'effet Josephson
En générant un champ magnétique de 14.7 T, on augmente par effet Hall quantique entier découvert par Klaus von Klitzing la capacité de stockage des SMES. L'usage des SMES pourrait aussi permettre de valoriser les énergies renouvelables intermittentes en permettant leur stockage pendant les périodes de non production.
Références
- (en) Cheung K.Y.C, Cheung S.T.H, Navin De Silvia R.G, Juvonen M.P.T, Singh R, Woo J.J. Large-Scale Energy Storage Systems. Imperial College London: ISE2, 2002/2003.
- P. Tixador, M. Deléglise, A. Badel, K. Berger, B. Bellin, J.C. Vallier, A. Allais, C.E. Bruzek. "First tests of a 800 kJ HTS SMES". IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Vol. 18 (2), pp. 774-778, Juin 2008
Voir aussi
Articles connexes
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