Project Description
Développement d’unités de stockage thermique éco-conçues pour la transition énergétique et la valorisation de chaleur fatale
Budget : 3M€
Durée : 18 mois
Réalisation d’un démonstrateur à l’échelle 1:1 du système de stockage Eco-Stock. C’est un système de stockage de chaleur sensible haute température (jusqu’à 600 °C) fonctionnant sur le principe du stockage thermique de type thermocline. Le système est containérisé donc potentiellement mobile. Sa capacité de stockage est de 2 MWh et sa puissance thermique de fonctionnement atteint 1 MW. Le système fonctionne avec une source de chaleur électrique simulant des gisements de chaleur fatale industrielle. Il a permis de valider techniquement la solution Eco-Stock et de tester sa réponse dans différentes situations de fonctionnement. Les résultats ont permis de calculer les performances énergétiques (rendements) et environnementales (Analyse de Cycle de Vie, CO2, taux de retour énergétique) de la solution.
Développement de matériaux de stockage de chaleur issus de déchets
Grâce à l’atelier d’élaboration de céramiques mises en service au cours du programme, des formulations céramiques 100% issues de déchets ont pu être développées. Les propriétés de stockage thermique des matériaux obtenus ont pu être validées grâce au prototype de stockage TRL 6 disponible chez Eco-Tech Ceram. Une pré-série industrielle a aussi pu être réalisée pour valider le transfert de technologie avec des outils de production industriels.
Démonstration d’une solution innovante de stockage de chaleur : l’Eco-Stock®
Le programme ECO-STOCK 1000 du Concours Mondial de l’Innovation (CMI II) a permis la démonstration TRL 7 de la solution Eco-Stock®. Grâce à plus de 500h de fonctionnement sans panne, les modèles numériques utilisés jusque-là pour les business cases ont pu être validés avec moins de 5% d’erreur. Les performances de l’Eco-Stock® ont aussi pu être mesurées. Capable de stocker 2 MWh à 600°C à une puissance maximale d’1 MW avec une efficacité supérieure à 95%, ces excellentes performances permettent à l’Eco-Stock® d’être rentable pour la valorisation de chaleur fatale de sites industriels de production céramique et de forge et fonderie entre autres.
Démonstration de l’éco-efficacité de la solution Eco-Stock®
L’Analyse de Cycle de Vie (ACV) réalisée sur l’Eco-Stock® montre que son utilisation en remplacement de gaz naturel génère 180 fois moins de CO2 : 1,4 kq/CO2eq/MWh contre 253 pour le gaz naturel. L’unité fonctionnelle de cette ACV est la fourniture d’1 MWth à raison de 2 GWh/an pendant 20 ans. L’impact sur les ressources, le plus élevé, serait avantageusement réduit par l’utilisation de matériaux de stockage issus de déchets notamment.
La solution Eco-Stock® est donc une solution éco-conçue rentable pour le stockage de chaleur. Actuellement développée pour la valorisation de chaleur fatale industrielle, cette unité de stockage thermique a aussi un rôle à jouer plus largement dans la transition énergétique pour le Power To Heat et le Power To Power notamment.
