D’après pv magazine Allemagne
« Nous devons augmenter la tension ! » C’est par cette simple formule que Martin Kiel, professeur en énergies renouvelables et bases de l’électrotechnique à l’école supérieure de Dortmund (Allemagne), résume l’approche poursuivie dans le projet de recherche KV-BATT visant à améliorer l’efficacité des systèmes de stockage par batteries. L’idée sous-jacente : dans les grands systèmes, tant de cellules de batteries sont interconnectées que les tensions actuellement courantes d’environ 1 000 volts sont largement insuffisantes.
En effet, selon la formule physique « puissance divisée par tension égale intensité du courant » (P/U = I), de très fortes intensités apparaissent dans les grands modules de batteries, ce qui entraîne à son tour de fortes résistances, et donc des pertes d’efficacité. Des tensions plus élevées, en revanche, conduisent à des courants plus faibles pour une même puissance, et donc à une réduction des résistances.
Le projet vise donc à augmenter la tension dans un système de stockage par batteries « d’un facteur 10, voire d’un facteur 20 », comme l’indique un communiqué de la FH Dortmund. Au cours des deux dernières années, le groupe de recherche n’a pas seulement effectué des calculs, mais a aussi développé un module de stockage par batteries modulaire, testé avec succès dans un laboratoire haute tension dans différentes conditions environnementales.
Des tensions de 10 000 à 20 000 volts
La phase de test pratique commence maintenant : dans la commune de Ense, en région du Sauerland, un laboratoire réel est en cours de construction en coopération avec les services municipaux Ense Werke, ainsi que les entreprises AEG Power Solutions et Weissgerber Engineering, avec deux unités de stockage. L’une fonctionnera à une tension conventionnelle de 1 000 volts, l’autre entre 10 000 et 20 000 volts. « Nous verrons alors non seulement des pertes moindres, mais nous pourrons aussi, dans des conditions réelles, observer comment la haute tension influence la durée de vie des batteries, et comment un bon système de surveillance des batteries peut améliorer l’équilibre entre les cellules individuelles », explique Martin Kiel.
Le groupe de recherche voit des avantages non seulement dans la réduction directe des pertes par résistance. Comme une résistance moindre produit aussi moins de chaleur, le besoin de refroidissement diminue, ce qui réduit la consommation interne d’énergie du système. Le module développé dans le cadre du projet ne nécessite donc pas de refroidissement actif et est également nettement plus compact que les systèmes traditionnels. Il permet en outre, selon les informations disponibles, « un fonctionnement quasiment sans maintenance ».
Parallèlement au laboratoire réel, la procédure de brevet européen est en cours, ajoute-t-il. Le groupe de recherche se dit « confiant d’initier une petite révolution dans les systèmes de stockage par batteries » avec son approche.
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