Brevet FR2964693A1 — publié le 20120316

La présente invention concerne une installation et un procédé de restitution d'énergie stockée sous forme de gaz sous haute pression. On sait que, la demande d'énergie électrique fluctuant considérablement au cours d'une journée, le gestionnaire d'un réseau électrique public ajuste le réseau en faisant appel à des sources supplémentaires d'énergie électrique pour couvrir les pics de consommation ou en neutralisant des sources actives lorsque le réseau est suralimenté. Cette contrainte peut être locale sachant que certaines régions ne disposent pas de moyens de production suffisants et sont dépendantes d'autres régions, ce qui est le cas en France dans le Sud-est et en Bretagne. Il est de ce fait extrêmement intéressant de pouvoir stocker les surcapacités d'énergie électrique du réseau produites pendant la nuit, et 15 de les restituer au réseau là où les besoins sont les plus importants. On connaît, notamment par la demande de brevet français avec le numéro de publication FR 2 891 095 Al, une installation de restitution d'énergie stockée sous forme de gaz comprimé, dans lequel un réservoir de 20 stockage dudit gaz comprimé est connecté à un moteur pneumatique. Pour restituer l'énergie, un procédé de restitution est appliqué, dans lequel la détente du gaz entraîne le moteur pneumatique. Dans le cadre de la présente invention, on entend « moteur 25 pneumatique » dans son sens le plus large, c'est-à-dire toute machine motrice, tel qu'une turbine ou un moteur à pistons, actionnée par l'expansion d'un fluide compressible, tel que l'air ou tout autre gaz. Toutefois, pour des raisons de rendement, les moteurs pneumatiques, 30 notamment les turbines de détente, et les génératrices électriques qui pourraient y être couplées ont normalement des plages de fonctionnement limitées. Pour alimenter le moteur pneumatique en gaz comprimé avec une pression et un débit sensiblement constants sur de longues périodes de temps, il sera donc normalement nécessaire de stocker sous pression une masse de gaz très élevée par rapport au débit massique fourni au moteur pneumatique. Si le réservoir est directement relié au moteur pneumatique, de telle manière que le gaz soit fourni sous sensiblement la même pression que celle sous laquelle il est stocké, le volume de stockage devra donc aussi être très élevé. Bien que ceci puisse être réalisé dans certains cas, par exemple en utilisant des réservoirs souterrains, en particulier dans des mines de sel, ces grands volumes ne sont pas nécessairement disponibles aux endroits où l'on désire stocker l'énergie. Il est bien sûr possible de diminuer le volume de stockage en augmentant la pression de stockage par rapport à la pression d'admission du moteur pneumatique. On installerait alors un détendeur entre le réservoir de stockage et le moteur pneumatique. Dans d'autres documents de l'état de la technique, on a souvent simplement pris en compte une détente isotherme entre la pression de stockage et la pression d'admission du moteur pneumatique, sans considérer aucune perte d'énergie. Toutefois, dans ce cas, l'énergie qui a été dépensée pour stocker le gaz à une très haute pression, supérieure à la pression nominale d'admission du moteur pneumatique, est en réalité perdue, sans être réutilisée au moment où on ramène la pression du gaz à cette pression nominale d'admission. Ainsi, le rendement énergétique est fortement affecté par un stockage de gaz à très haute pression. Par exemple, l'énergie interne d'un volume VI de gaz à 30 MPa est largement supérieure à celle d'un volume V2 de même masse de gaz à 2,1 MPa. Si l'on stocke, par exemple, 300 kg d'air à 30 MPa et que celui-ci est détendu à 2,1 MPa avant d'alimenter un moteur pneumatique, bute 1 "énergie potentiellement récupérable est celle de 300 kg d'air à 2,1 MPa, soit une perte d'énergie d'environ 5O% par rapport à celle stockée. La présente invention vise à proposer une installation et un procédé de restitution d'énergie stockée sous forme de gaz comprimé qui permette de s'affranchir de réservoirs de stockage de très grand volume, tout en maintenant un haut rendement énergétique. Dans une installation suivant au moins un mode de réalisation de la 10 présente invention, ce but est atteint grâce au fait que, entre le réservoir de stockage et le moteur pneumatique principal sont interposés un dispositif intermédiaire détendeur-compresseur et un réservoir tampon. Ledit dispositif intermédiaire détendeur-compresseur comporte un moteur pneumatique secondaire et un compresseur secondaire. Ledit moteur 15 pneumatique secondaire est apte à recevoir à haute pression ledit gaz du dispositif de stockage et à le détendre vers une pression intermédiaire égale ou supérieure à une pression d'admission du moteur pneumatique principal de manière à en extraire un travail mécanique. Ledit compresseur secondaire est apte à recevoir un gaz à une pression 20 inférieure à ladite pression intermédiaire, et à le comprimer vers ladite pression intermédiaire, et est couplé mécaniquement audit moteur pneumatique secondaire. Le réservoir tampon est relié, d'une part, au moteur pneumatique secondaire et au compresseur secondaire pour recevoir de ces derniers du gaz à ladite pression intermédiaire et, d'autre 25 part, au moteur pneumatique principal pour lui fournir du gaz à ladite pression d'admission du moteur pneumatique principal. Grâce à ces dispositions, il est possible de récupérer une partie de l'énergie interne du gaz sous haute pression pour augmenter le débit de 30 gaz fourni au moteur pneumatique principal. On dugmente uns' la quantité d'énergie pouvant être récupérée par le moteur pneumatique principal, et le rendement de l'installation de restitution d'énergie s'en trouve nettement amélioré. Avantageusement, ledit gaz peut être de l'air, qui est une ressource facilement disponible, est relativement peu réactif, et peut être directement évacué à l'atmosphère après sa détente dans le moteur pneumatique principal. 10 Lesdits moteurs pneumatiques principal et/ou secondaire peuvent en particulier comporter des turbines, avantageuses en termes de fiabilité, de haut rendement et de facilité de maintenance, mais, alternativement ou complémentairement aux turbines, des moteurs pneumatiques à pistons, mobiles en va-et-vient et/ou rotatifs, pourraient aussi être envisagés. 15 Avantageusement, ledit dispositif intermédiaire détendeur-compresseur peut comporter au moins un échangeur de chaleur entre lesdits moteur pneumatique et compresseur secondaires. Ainsi, la température du gaz détendu dans le moteur pneumatique secondaire peut être augmentée, et 20 celle du gaz comprimé dans le compresseur secondaire diminuée, augmentant ainsi le rendement de ce moteur et de ce compresseur. Avantageusement, le compresseur secondaire peut être relié à un échappement du moteur pneumatique principal pour son alimentation en 25 gaz. De cette manière, le compresseur secondaire peut être alimenté en air sec et froid. Avantageusement, le moteur pneumatique secondaire peut comporter au moins un premier et un deuxième étage de détente installés en série. Ceci 30 per-let dn augmenter le rendement et la flexibilité. En particulier si une admission du deuxième étage de détente est reliée au réservoir de stockage via une dérivation qui court-circuite le premier étage de détente avec une vanne, il est possible, par l'ouverture de cette vanne, d'adapter le moteur pneumatique secondaire à une diminution de la pression de stockage en alimentant directement le deuxième étage de détente et en court-circuitant le premier. Avantageusement, le compresseur secondaire peut comporter au moins un premier et un deuxième étage de compression installés en série. Ceci 10 permet aussi d'en augmenter le rendement et la flexibilité. En particulier, si le moteur pneumatique secondaire comporte aussi un premier et un deuxième étage installés en série, et si le dispositif intermédiaire détendeur-compresseur comporte au moins un premier échangeur de chaleur entre lesdits premiers étages du compresseur secondaire et du 15 moteur pneumatique secondaire, la chaleur générée par le premier peut servir à réchauffer le gaz en aval du second, ce qui augmenterait le rendement de l'un et de l'autre. Encore plus avantageusement, ledit dispositif intermédiaire détendeur-compresseur peut alors comporter aussi au moins un deuxième échangeur de chaleur pour le réchauffement du 20 gaz en aval du deuxième étage du moteur pneumatique secondaire, par exemple avec une chaleur résiduelle, telle que celle produite par un générateur électrique mécaniquement couplé au moteur pneumatique principal, ou par un dispositif de climatisation. 25 Avantageusement, l'installation peut comporter au moins un échangeur de chaleur pour le réchauffement du gaz en amont d'au moins un étage de détente dudit moteur pneumatique principal. Cet échangeur de chaleur peut être relié à un circuit de refroidissement d'une installation produisant de la chaleur résiduelle, tel que, par exemple, un système de climatisation. 30 La chaleur basse température, 85°C par exemple, d'une telle source chaude adjacente est parfaitement exploitable, puisqu'elle possède un At moyen important entre la basse température du gaz et la température de la source chaude. L'énergie thermique apportée va produire un travail par expansion isobare de l'air comprimé, augmentant l'énergie cinétique de l'air comprimé en déplacement par augmentation de sa vitesse. L'énergie interne d'un gaz étant fonction de sa température, plus la température de la source chaude sera élevée, plus grande sera la variation positive d'énergie interne. 10 Avantageusement, ledit moteur pneumatique principal peut comporter une pluralité d'étages d'expansion installés en série, ce qui permet aussi d'en augmenter le rendement et la flexibilité. L'utilisation de plusieurs étages permet d'exploiter plusieurs phases de détente, et la détente est ainsi exploitée dans toute son étendue. 15 La présente invention concerne également une installation de stockage et restitution d'énergie comportant une installation de restitution d'énergie telle que décrite ci-dessus, et un compresseur principal pour alimenter ledit réservoir de stockage en gaz sous haute pression. De cette manière, 20 cette installation de stockage et restitution d'énergie permet, par exemple, d'apporter, en cohérence avec les besoins d'un réseau électrique, des perfectionnements à des installations de stockage et de récupération d'énergie électrique, afin d'améliorer leur rendement moyen calculé en base à l'énergie électrique soutiré et celle réinjectée au réseau. Ainsi, par exemple, une régulation efficace de l'électricité produite par des aerogenerateurs devient possible. L'installation permet aussi de rivaliser avec les accumulateurs électriques, par exemple dans l'application de la technologie à une motorisation d'un véhicule. Avantageusement, l'installation peut comporter au moins un échangeur de chaleur pour refroidir ledit gaz en aval d'au moins un étage de compression dudit compresseur principal. Ceci permet de fuir une compression adiabatique pour approcher une compression isotherme, à meilleur rendement énergétique. Particulièrement avantageusement, ledit échangeur de chaleur peut être relié à un moteur de détente, tel que par exemple une turbine, pour l'actionner par la détente d'un fluide chauffé dans ledit échangeur de chaleur. En particulier, ce moteur peut être mécaniquement couplé audit compresseur principal. L'énergie de la chaleur évacuée du gaz en aval de l'au moins un étage de compression peut ainsi être partialement récupérée pour actionner le compresseur principal. En particulier, avec une pluralité d'étages de compression, associés chacun à un échangeur de chaleur en aval, lesdits échangeurs de chaleur peuvent être reliés à un circuit de cycle Rankine avec une turbine à vapeur. Si cette turbine à vapeur était mécaniquement couplée au compresseur, elle réduisait très significativement l'apport de puissance mécanique externe nécessaire pour actionner le compresseur. L'énergie mécanique extraite par cette turbine à vapeur peut être encore plus élevée si le circuit de cycle Rankine comprend un ou plusieurs échangeurs supplémentaires pour recevoir de la chaleur résiduelle de sources externes, telles que, par exemple, un système de climatisation. La présente invention concerne aussi un procédé de restitution d'énergie stockée sous forme de gaz sous haute pression, ledit procédé comportant les étapes suivantes : une détente d'un premier débit de gaz, contenant du gaz sous haute pression, vers une pression intermédiaire une compression d'un deuylerne débit de gaz, contenant du ga: sous pression inférieure à ladite pression intermédiaire, vers ladite pression intel méciialie, cette compression du deu,leme débit et,iwt au moins partiellement actionnée par un travail extrait de ladite détente du premier débit , un stockage tampon de gaz sous ladite pression intermédiaire provenant desdits premier et deuxième débits et une détente d'un troisième débit de gaz, provenant dudit stockage tampon, de manière à en extraire un travail mécanique. Grâce à ces dispositions, il est possible de récupérer une partie de l'énergie interne du premier débit de gaz pour augmenter le troisième 10 débit de gaz et l'énergie pouvant être récupérée dans sa détente. Avantageusement, ledit procédé de restitution peut aussi comporter un échange de chaleur entre ledit premier débit de gaz après au moins une partie de sa détente vers ladite pression intermédiaire et ledit deuxième 15 débit de gaz après au moins une partie de sa compression vers ladite pression intermédiaire. Ainsi, la température du premier débit de gaz peut être augmentée, et celle deuxième débit de gaz diminuée, augmentant ainsi le rendement tant de la détente que de la compression. 20 Avantageusement, ledit deuxième débit de gaz peut être extrait dudit troisième débit après sa détente. Ainsi, le gaz dudit deuxième débit peut être parfait et froid. Avantageusement, avant au moins une étape de la détente dudit troisième 25 débit de gaz, ledit premier débit de gaz peut être réchauffé, en particulier par une chaleur résiduelle d'un autre processus. Ainsi, l'énergie récupérée dans ladite détente du troisième débit de gaz peut être augmentée. Encore plus avantageusement, si la détente dudit troisième débit de gaz comporte plusieurs étapes, ledit troisième débit de gaz peut être ainsi réchauffé avant chaque étape de détente, permettant ainsi d'approcher une détente isotherme. La présente divulgation concerne aussi un procédé de stockage d'énergie sous forme de gaz sous haute pression, ledit procédé comportant : une compression d'un premier débit de gaz vers une haute pression ; un stockage à haute pression de ce premier débit de gaz. Selon la présente invention, ce procédé de stockage peut ensuite être 10 suivi du procédé de restitution décrit ci-dessus. Avantageusement, après au moins une étape de ladite compression du premier débit de gaz, ledit premier débit de gaz peut être refroidi, en particulier par un fluide biphasique qui est ensuite détendu pour en 15 extraire de l'énergie mécanique suivant un cycle de Rankine. Cette énergie mécanique peut être réutilisée dans la compression dudit premier débit de gaz. Encore plus avantageusement, si la compression dudit premier débit de gaz comporte plusieurs étapes, ledit premier débit de gaz peut être ainsi refroidi après chaque étape de compression, permettant ainsi 20 d'approcher une compression isotherme. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux 25 dessins annexés sur lesquels : La figure 1 présente schématiquement un mode de réalisation d'une installation de stockage d'énergie sous forme de gaz sous haute pression. La figure 2 présente schématiquement un mode de réalisation d'une installation de restitution d'énergie stockée sous forme de gaz sous haute pression. La figure 3 présente un mode de réalisation d'un dispositif intermédiaire détendeur-compresseur. La figure 1 illustre un mode de réalisation d'une installation de stockage d'énergie permettant la conversion d'énergie électrique en air comprimé 10 sous haute pression dans un réservoir de stockage. Dans la transformation de l'énergie électrique en air comprimé, un minimum d'énergie est dépensé par une compression isotherme, celle-ci étant toutefois théorique. On s'en approchera, dans l'installation illustrée, 15 en fuyant une compression adiabatique, en partie inévitable, par une compression polytropique à trois étages et refroidissement intermédiaire. Cette installation comporte un circuit d'air avec un compresseur 30 ayant un premier étage 12, un deuxième étage 11, et un troisième étage 10 20 reliés en série dans le circuit d'air et solidaires mécaniquement d'un même arbre moteur 21 couplé à un moteur électrique 8 alimenté par un réseau électrique triphasique 3. Dans le circuit d'air sont aussi placés, directement en aval de chaque étage de compresseur 12, 11, 10, des échangeurs de chaleur 15, 14, 13 permettant un échange de chaleur entre l'air du circuit 25 d'air et un fluide d'un premier circuit secondaire 17. Le circuit d'air débouche, à travers une vanne 4, dans un réservoir 6 de stockage d'air sous haute pression, Le circuit secondaire 17 est un circuit à fluide diphasique comportant une pompe 28 pour alimenter en liquide un diviseur 22 dans lequel le circuit secondaire 17 se divise en trois branches parallèles, chacune passant par un des échangeurs 15, 14, 13, lesquels sont aptes à évaporer, partiellement ou totalement, le débit de liquide de chaque branche avec la chaleur dégagée par l'air comprimé. Le circuit secondaire 17 comporte aussi un noeud 23, dans lequel les trois branches parallèles du circuit secondaire se réunissent, et, en aval de celui-ci, un échangeur 24 en communication avec une source de chaleur 1, qui peut être une installation adjacente produisant de la chaleur résiduelle, telle qu'une installation de climatisation ou un moteur électrique, est apte à finaliser l'évaporation du fluide diphasique, et une turbine à vapeur 27, également solidaire de l'arbre moteur 21. Finalement, en aval de la turbine à vapeur 27 et en amont de la pompe 28, le circuit secondaire comporte un condenseur 29 relié à une source froide 25. Le procédé de stockage d'énergie avec cette installation s'opère comme suit : L'air extérieur 26 est comprimé par le premier étage 12, de manière adiabatique réversible, d'une pression po (normalement une pression atmosphérique d'environ 0,1 MPa) à la pression pi, qui peut être, par exemple, 0,87 MPa. A la sortie du premier étage 12, l'air, qui d'une température initiale To modérée (normalement une température ambiante d'environ 24°C) est passé à une température Tl élevée (p.ex. environ 270°C), est refroidi par l'échangeur 15 de manière isobare réversible pour descendre à une température T2 plus basse, puis introduit et comprimé par le deuxième étage 11, de manière adiabatique réversible, de la pression pl à une pression p2 supérieure (p.ex. environ 7,2 MPa). L'air, dont la température monte à nouveau, dans ce deuxième étage 11, jusqu'à une température est encore refroidi de manière isobare par l'écndrigeu 14 jusqu'à une température TI, puis introduit et comprimé p le troisième étage 10, de manière adiabatique réversible, de la pression P2 à une pression p3 encore supérieure (p.ex. environ 28,0 MPa). A la sortie du troisième étage 10, l'air comprimé, dont la température est encore montée jusqu'à une température T5 plus élevée que T4, est refroidi par l'échangeur 13 jusqu'à une température T6, et alimente le réservoir 6 à travers la vanne 4. En amont de la pompe 28, le fluide du circuit secondaire 17, par exemple de l'eau, est à une basse pression (p.ex. environ 0,04 MPa) et son état 10 est sensiblement à 100% liquide à une température T'1 de, par exemple, 24°C. Le liquide est amené à une pression p'2 supérieure (p.ex. environ 4,1 MPa) par la pompe 28, et son débit divisé en trois branches par un diviseur 22 pour alimenter en parallèle les échangeurs 13, 14 et 15 qui forment les évaporateurs d'un cycle de Rankine dans ce circuit secondaire 15 17. Les échangeurs 13, 14 et 15 réalisent une échange thermique entre l'air comprimé et le fluide du circuit secondaire et opèrent une double fonction, refroidir l'air en aval de chaque étage de compression 12,11 et 10 et chauffer à une température T'2 plus élevée le fluide du circuit secondaire 17 à la pression p'2 imposée par la pompe 28. Ce fluide est 20 ensuite chauffé par l'échangeur 24 à une température T'3 encore supérieure (p.ex. environ 252°C). L'échauffement produit par l'échange thermique issu des compressions de l'air comprimé et de la source de chaleur 1 assure l'évaporation du fluide 25 moteur. La phase vapeur, à la température T'3 et à la pression p'2 est alors admise en entrée de la turbine 27. A la sortie de la turbine 27, la température de la vapeur d'eau est descendue à une température intermédiaire T'4 (p.ex. environ 75°C) et, à 30 la pression p'1 imposée par le condenseur 29, son état est diphas1qué. Le condenseur 29, refroidi par la source froide 25, qui peut être l'air ambiant ou une rivière et l'échangeur 29, fait condenser à sensiblement 100% le mélange air/vapeur sortant de la turbine 27, le ramenant à la température initiale T'1 à laquelle cette eau est à nouveau alimentée à la pompe 28. La chaleur produite par la source de chaleur 1 et par les étages de compression 12,11 et 10 de l'air comprimé est ainsi convertie en travail 10 mécanique par la turbine 27 qui entraîne l'arbre moteur 21. Le travail de la turbine 27 diminue ainsi significativement la consommation électrique du moteur 8. La figure 2 illustre un mode de réalisation d'une installation de restitution 15 d'énergie stockée sous forme d'air comprimé sous haute pression. Cette installation comporte le réservoir 6 d'air comprimé sous haute pression de l'installation précédente, et un circuit d'air comprimé, relié au réservoir d'air 6 à travers une vanne 4', et comportant un dispositif 20 intermédiaire détendeur-compresseur 9, et, en aval dudit dispositif intermédiaire détendeur-compresseur 9, un réservoir tampon 5, un régulateur de débit 7, et un moteur pneumatique 30' ayant un premier étage 10', un deuxième étage 11', et un troisième étage 12' reliés en série dans le circuit d'air et solidaires mécaniquement d'un même arbre moteur 25 21' couplé à un générateur électrique 8' alimentant le réseau électrique triphasique 3. Dans ce circuit d'air sont aussi placés, directement en amont de chaque étage de détente 10', 11', 12', des échangeurs de chaleur 13', 14', 15' permettant un échange de chaleur entre l'air du circuit d'air et un fluide d'un deuxième circuit secondaire 17'. 0 Le deuxième circuit secondaire 17', dans lequel les échangeurs de chaleur 13', 14' et 15' sont arrangés en parallèle entre un diviseur 22' et un noeud 23', est en communication avec la source de chaleur 1. En aval du troisième étage 12', le circuit d'air se divise en deux branches, dont une branche 19 d'échappement traversant un autre échangeur de chaleur 18, et une branche 16 de retour au dispositif intermédiaire détendeur-compresseur 9. L'échangeur de chaleur 18 peut, par exemple, être connecté à un circuit de réfrigérant 45 d'une installation de climatisation, possiblement, dans le mode de réalisation illustré, celle qui constitue la source de chaleur 1, afin d'en réduire encore plus la température. Le dispositif intermédiaire détendeur-compresseur 9 est illustré plus en détail sur la figure 3, et comporte un moteur pneumatique secondaire avec un premier et un deuxième étage de détente 36, 37, et un compresseur secondaire avec un premier et un deuxième étage de détente 38, 39. Les deux étages d'expansion 36, 37 et les deux étages de compression 38, 39 sont tous de type à vis et solidaires d'un même arbre moteur 35, soutenu par des paliers 45 dans un carter 47 commun aux deux étages d'expansion 36, 37 et aux deux étages de compression 38, 39. Ce carter 47 est divisé en quatre compartiments successifs 48,49,44 et 51 pour, respectivement, le premier étage de détente 36, le premier étage de compression 38, le deuxième étage de détente 37, et le deuxième étage de compression 39. Le compartiment 48 du premier étage de détente 36 et le compartiment 49 du premier étage de compression 38 sont en communication par des passages supérieur b et inférieur c, et remplis d'un fluide caloporteur pouvant circuler par runvectioil de marlàc à for mer un eeriutigeur de chaleur entre les deux compartiments 48,49. Le compartiment 44 du deuxième étage de détente 37 est en communication avec un circuit 20 de fluide caloporteur permettant d'utiliser le froid générée par la détente de l'air dans le deuxième étage de détente 37 pour refroidir un autre dispositif, tel que le générateur électrique 8', comme illustré dans la figure 2, ou une autre installation, telle qu'une installation de climatisation. Dans le circuit d'air, la vanne 4' est en communication avec l'admission du premier étage de détente 36, et, à travers une soupape de dérivation 42 et une soupape anti-retour 41, aussi avec l'admission du deuxième étage de détente 37. L'échappement du premier étage de détente 36 est en communication avec l'admission du deuxième étage de détente 37 à travers des serpentins d'échange de chaleur, situés dans des parties hautes des compartiments 48,49 et à travers un régulateur de pression 40 permettant de réguler la pression d'admission du deuxième étage de détente à une pression p4 (p.ex. environ 9,0 MPa). Le premier étage de détente 36 est dimensionné pour travailler de la pression p3 du réservoir de stockage 6, jusqu'à la pression p4 régulée par le régulateur de pression 40. Le deuxième étage de détente 37 est dimensionné pour travailler de p4 à une pression p5 (p.ex. environ 2,1 MPa), qui est celle du réservoir tampon 5. L'échappement du deuxième étage de détente 37 est en communication, à travers un serpentin d'échange de chaleur situé dans le compartiment 44 du deuxième étage de détente 37, et une soupape anti-retour 34 pour imposer la pression ps, avec le réservoir tampon 5. La branche 16 du circuit d'air, mettant en communication l'échappement du troisième étage 12' du moteur pneumatique 30' avec l'admission du premier étage de compression 38 à travers un serpentin d'échange de chaleur situé dans la partie basse du compartiment 48 du premier étage de détente 36, comporte un robinet régulateur 31 piloté par un contrôleur 43 connecté à un capteur 32 de régime de l'arbre moteur 35 pour imposer un régime nominal de vitesse de rotation, par exemple d'environ 250 000 tours/minute, une telle vitesse permettant de dimensionner le dispositif intermédiaire détendeur-compresseur 9 en minimisant son encombrement, ce qui est très utile en particulier dans le cas ou l'installation serait appliquée à un véhicule. L'échappement du premier étage de compression 38 est en communication, à travers un régulateur de pression 50 pour imposer une pression de sortie p7 (p.ex. environ 0,26 MPa), et des serpentins situés dans des parties basses des compartiments 49 et 44, avec l'admission du deuxième étage de compression 39. L'échappement du deuxième étage de compression 39 est en communication, à travers une soupape antiretour 33 pour imposer la pression p5, avec le réservoir tampon 5, en parallèle avec l'échappement du deuxième étage de détente 37. Le premier étage de compression 38 est dimensionné pour travailler de la pression p6 de l'échappement du moteur pneumatique 30, jusqu'à la pression p7 régulée par le régulateur de pression 50. Le deuxième étage de compression 39 est dimensionné pour travailler de p7 à P51 la pression du réservoir tampon 5. Le cycle complet de détente de l'air comprimé du réservoir de stockage 6 s'opère dans le cas illustré comme suit. Un premier débit d'air, extrait du réservoir de stockage 6, est détendu vers la pression p5 du réservoir tampon 5 à travers les étages d'expansion 36, 37 du dispositif intermédiaire détendeur-compresseur 9, cette pression étant la pression constante d'alimentation du moteur pneumatique 30' comportant les trois étages d'expansion 101,11' et 12' et relié par l'arbre moteur 21' à la génératrice 8'. Un deuxième débit d'air, extrait de l'échappement du moteur pneumatique 30 à travers la branche 16 du circuit d'air à la pression p6, est comprimé vers la pression p5 du réservoir tampon 5 à travers les étages de compression 38 et 39 du dispositif intermédiaire détendeur-compresseur 9, le travail nécessaire à la compression du deuxième débit étant apporté par la détente du premier débit. La somme des premier et deuxième débits correspond sensiblement à un troisième débit d'air fourni au moteur pneumatique 30 à travers le réservoir tampon 5. Dans le dispositif intermédiaire détendeur-compresseur 9, la pression d'admission du premier étage de détente 36 descend graduellement de p3 à p4 au fur et à mesure que la pression dans le réservoir de stockage 6 diminue. Quand la pression d'admission de ce premier étage de détente atteint approximativement p4, son alimentation est dérivée directement au deuxième étage de détente 37 par l'ouverture de la soupape 42. Quand la pression au réservoir de stockage 6 est entre p4 et ps, seul le deuxième étage de détente 37 produit du travail pour entraîner les deux étages de compression 38 et 39. Au fur et à mesure du temps, la pression de stockage diminue, et la puissance des étages d'expansion 36,37 aussi. Pour cette raison, le deuxième débit sera diminué au fil du déstockage pour adapter le travail Wd fournit par la détente du premier débit au travail Wd de la compression du deuxième débit avec Wd + W = O. Pour cela, le capteur de régime d'arbre 32 informe le contrôleur électronique 43 de la baisse de régime et réduit le deuxième débit en pilotant le robinet de régulation 31 pour maintenir le régime nominal d'environ 250 000 tours/minute de l'arbre 35. L'air, qui entre dans le premier étage de détente 36 à une température modérée T7, normalement proche d'une température ambiante d'environ 24°C, sort de celui-ci à une très basse température T8 (p.ex. environ - 30°C). Il est alors réchauffé jusqu'à une température T9 par le fluide caloporteur provenant du compartiment 49 à travers le passage b et traversant la tuyauterie d'échappement en serpentin située dans la partie supérieur du compartiment 48. Le fluide caloporteur fortement refroidi traverse ensuite la tuyauterie en serpentin logée en bas du compartiment 48 et alimentant le premier étage de compression 38. Le rendement du premier étage de compression 38 est excellent du fait d'une température Tio également très basse en admission (p.ex. d'environ -4°C). Pour des raisons de rendement, la pression P6 est imposée en sortie du premier étage de compression 38 par le régulateur de pression 50. L'air à l'échappement du premier étage de compression 38 est d'abord à une température Tll relativement élevée (p.ex. environ 80°C), et est ensuite refroidi par le fluide caloporteur froid provenant du compartiment 48 par le passage c. Le fluide caloporteur ainsi chauffé et plus léger remontera pour retourner au compartiment 48 par le passage b, la circulation du fluide caloporteur se faisant ainsi par le principe de convection. Ainsi, dans le haut des compartiments 48 et 49, le fluide caloporteur chaud traversant les serpentins en amont de l'admission d'air du deuxième étage de détente 37 permet de réchauffer l'air avant sa seconde détente. Le deuxième étage de détente 37 étant logé dans le compartiment 44, traversé par un fluide caloporteur, le froid généré par la détente du premier débit d'air dans ce deuxième étage de détente 37 peut participer au refroidissement de, par eiernple, un système de climatisation ou un générateur électrique, tout en récupérant cette chaleur pour augmenter le travail pouvant être extrait de ce premier débit d'air dans le moteur pneumatique 30' en aval. Le deuxième débit d'air, arrivant en admission du deuxième étage de compression 39 traverse également ce compartiment 44, ce qui permet de continuer à refroidir le deuxième air débit d'air jusqu'à une température T12 avant sa deuxième compression. La pression de l'air à l'échappement de la turbine 37 est contrôlée par la soupape anti-retour 34. En sortie du deuxième étage de compression 39, le deuxième débit d'air est réglé à la pression p5 par la soupape 33 et alimente le réservoir tampon 5. Le premier débit d'air, en sortant du deuxième étage de détente 37, alimente également le réservoir tampon 5, et est réglé aussi à la pression p5 par la soupape 34. La somme de ces deux débits est un troisième débit d'air correspondant sensiblement au débit d'alimentation du moteur pneumatique 30'. Au début du déstockage, le deuxième débit d'air, c'est-à-dire, le débit fourni à travers les étages de compression 38 et 39, représente 52% du débit massique total fourni au moteur pneumatique. Tout au long du déstockage, ce pourcentage diminue vers 0%. Le dispositif intermédiaire détendeur-compresseur 9 permet d'augmenter l'autonomie et la production d'énergie de 35%. En admission au réservoir tampon 5, le deuxième débit d'air présent en moyenne une température T13 élevée (p.ex. environ 2500C), et représente, en moyenne, 1/3 du débit massique total fourni au réservoir tampon 5 par le dispositif intermédiaire détendeur-compresseur 9. Le premier débit d'air présente, en admission au réservoir tampon 5, une température T14 modérée (p.ex. environ 50°C), l'air ayant été réchauffé, dans le compartiment 44, dans le mode de réalisation illustré dans la figure par le circuit de refroidissement 20 du générateur électrique 8. Si l'installation illustrée équipe un véhicule pour alimenter un moteur électrique de propulsion, le fluide caloporteur traversant le compartiment 44 pourrait aussi servir à récupérer les pertes de charge de ce moteur. Si l'installation illustrée est associée à une installation de climatisation 2, comme dans le mode de réalisation illustré, le fluide caloporteur traversant le compartiment 44 pourrait aussi être le réfrigérant du circuit 45 de cette installation de climatisation 2. Dans le circuit secondaire 17, le fluide caloporteur transfère la chaleur des pertes thermiques rejetées par une installation adjacente 1, ce fluide caloporteur étant divisé par le diviseur 22, dans le mode de réalisation illustré, en trois débits sensiblement égaux par le diviseur 22, pour alimenter en parallèle les échangeurs de chaleur 13', 14' et 15'. Le débit d'air en provenance du réservoir tampon 5 à la pression 1)5 et à une température T15 (p.ex. une température ambiante d'environ 24°C) est régulé par le régulateur de débit 7, et est réchauffé à une température T16 plus élevée (p.ex. environ 85°C) par l'échangeur 13 avant sa première détente dans le premier étage de détente 10'. Dans ce premier étage de détente 10' du moteur pneumatique principal 30', le débit d'air passe de la pression p5 et la température à une pression p8 et une température T17 moins élevées (p.ex. environ respectivement 0,76 MPa, et 2,5°C). Ce troisième débit d'air est ensuite réchauffé, avant sa deuxième détente, par l'échangeur de chaleur 14, et alimente le deuxième étage de détente à une température T18, qui peut être proche de T16 (p.ex. environ 85°C). En sortie de ce deuxième étage de détente 11', la température T19 et la pression p9 du débit d'air sont encore descendues (p.ex. vers environ 2,5°C et 0,27 MPa). L'air est alors réchauffé une dernière fois par l'échangeur 15' vers une température T79 qui peut être aussi proche de T16 et T18, avant sa dernière détente. Dans cette dernière détente, réalisée par le troisième étage de détente 12', la pression et la température de descendent jusqu'à la pression p6 et température T10 de l'échappement du moteur pneumatique principal 30'. En aval du troisième étage de détente 12 du moteur pneumatique 30', une partie de ce troisième débit d'air est retournée vers les étages de compression 38, 39 du dispositif intermédiaire détendeur-compresseur 9 pour former le deuxième débit d'air mentionné ci-dessus et augmentant le débit total alimentant le réservoir tampon 5, et une autre partie du troisième débit d'air refroidit le circuit de réfrigérant 45 de l'installation de climatisation 2 par l'échangeur 18 avant son échappement 19 vers l'atmosphère. 10 L'installation illustrée dans la figure 2 peut être le groupe électrogène d'un micro-réseau électrique, avec une génération électrique sensiblement égale à la consommation dans le micro-réseau électrique. Avec une plage de fonctionnement du générateur électrique 8 de, par exemple, entre 25 15 et 100% de sa puissance maximale, le contrôleur 43 peut gérer la puissance du moteur pneumatique 30 en fonction de la puissance requise par le micro-réseau en réglant le débit d'air comprimé fourni au moteur pneumatique par le régulateur de débit 7. 20 L'installation illustrée dans la figure 2 peut prendre avantage d'une source chaude 1 qui peut être une tour de refroidissement d'une installation de climatisation telle que l'installation 2. La collaboration de ces deux installations présente ainsi des avantages pour elles deux, l'installation de restitution d'énergie exploitant la chaleur résiduelle produite par 25 l'installation de climatisation, et l'installation de climatisation évacuant cette chaleur au meilleur moment, car, lors des pics de consommation, en particulier en été, tant la consommation électrique de l'installation de climatisation que la chaleur véhiculée par son fluide réfrigérant sont plus élevées. L'installation de restitution d'énergie illustrée rie donc fait pas 30 qu'écrêter la pointe du pic de consommation électrique par sa production d'électricité, mais contribue aussi à diminuer la demande en électricité de l'installation de climatisation en absorbant de la chaleur de son fluide réfrigérant. Quoique la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. Par exemple, l'installation de restitution d'énergie pourrait, non pas être associée à une installation de climatisation, mais, par exemple, au système de propulsion d'un véhicule. En outre, les installations de stockage ou de restitution d'énergie illustrées dans les figures 1 et 2 peuvent être combinées ou utilisées séparément. Un moteur pneumatique avec échangeur de chaleur pour réchauffer le fluide moteur en aval d'au moins un étage de détente, comme par exemple celui illustré dans la figure 2, pourrait aussi être envisagé séparément du dispositif intermédiaire détendeur-compresseur de cette invention. En outre, bien que les installations de stockage et de restitution d'énergie illustrées partagent un même réservoir de stockage, elles pourraient aussi utiliser des réservoirs de stockage différents, le réservoir de stockage de l'installation de restitution étant rempli avec du gaz sous haute pression provenant du réservoir de stockage de l'installation de stockage. Alternativement ou complémentairement, en particulier quand l'installation de restitution d'énergie alimente un système propulsif d'un véhicule, le réservoir de stockage de cette installation de restitution d'énergie peut être un réservoir échangeable, pouvant ainsi être échangé, après utilisation, par un réservoir plein, par exemple dans une station-service adaptée. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustra if plutôt que restrictif. 0 REVENDICATIONS1. Installation de restitution d'énergie stockée sous forme de gaz sous haute pression comportant : un réservoir (6) de stockage de gaz sous haute pression ; et un moteur pneumatique principal (30') ; et caractérisé en ce qu'il comporte en outre, interposés entre lesdits réservoir de stockage (6) et moteur pneumatique principal (30') : un dispositif intermédiaire détendeur-compresseur (9) 10 comportant : un moteur pneumatique secondaire pour recevoir à haute pression ledit gaz du réservoir de stockage (6) et le détendre vers une pression intermédiaire égale ou supérieure à une pression d'admission du moteur pneumatique principal (30) de manière à en extraire un travail 15 mécanique ; et un compresseur secondaire, couplé mécaniquement audit moteur pneumatique secondaire, et apte à recevoir un gaz à pression inférieure à ladite pression intermédiaire, et le comprimer vers ladite pression intermédiaire ; et 20 un réservoir tampon (5) relié au moteur pneumatique auxiliaire et au compresseur auxiliaire pour recevoir des deux du gaz à ladite pression intermédiaire, et au moteur pneumatique principal (30') pour lui fournir du gaz à ladite pression d'admission du moteur pneumatique principal. 25 2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle ledit gaz est de l'air. 3. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, 30 dans laquelle lesdits moteurs pneumatiques principal et/ou secondaire comportent des turbines. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle ledit dispositif intermédiaire détendeur-compresseur (9) 35 comporte au moins un échangeur de chaleur entre lesdits moteur pneumatique et compresseur secondaires. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans laquelle ledit compresseur secondaire est relié à un échappement du moteur pneumatique principal (30') pour son alimentation en gaz. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le moteur pneumatique secondaire comporte au moins un premier et un deuxième étage de détente (36,37) installés en série. 10 7. Installation selon la revendication 6, dans laquelle au moins une admission dudit deuxième étage de détente (37) est reliée au réservoir de stockage (6) via une dérivation, court-circuitant le premier étage de détente (36), avec une vanne (42). 15 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, dans laquelle le compresseur secondaire comporte au moins un premier et un deuxième étage de compression (38,39) installés en série. 9. Installation selon la revendication 8, dans laquelle ledit 20 dispositif intermédiaire détendeur-compresseur (9) comporte au moins un premier échangeur de chaleur entre lesdits premiers étages (36,38) du compresseur secondaire et du moteur pneumatique secondaire. 10. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, 25 dans laquelle ledit dispositif intermédiaire détendeur-compresseur (9) comporte au moins un deuxième échangeur de chaleur pour le réchauffement du gaz en aval du deuxième étage (37) du moteur pneumatique secondaire. 0 11. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre au moins un échangeur de chaleur (13',14Ç15» pour le réchauffement du gaz en amont d'au moins un étage de détente (10',11',12') dudit moteur pneumatique principal 05 12. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle ledit moteur pneumatique principal (30') comporte une pluralité d'étages d'expansion (10'411,12» installés en série. 13. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle ledit moteur pneumatique principal (30') est mécaniquement couplé à un générateur électrique (8». 14. Installation de stockage et restitution d'énergie comportant une installation de restitution d'énergie suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13 et un compresseur principal (30) pour alimenter ledit réservoir (6) de stockage en gaz sous haute pression. 15. Installation de stockage et restitution d'énergie selon la revendication 14, dans laquelle ledit compresseur principal (30) comporte au moins un échangeur de chaleur (15,14,13) pour refroidir ledit gaz en aval d'au moins un étage de compression (12,11,10) dudit compresseur principal (30). 16. Installation de stockage et restitution d'énergie selon une quelconque des revendications 1 à 15, dans laquelle ledit compresseur principal (30) comporte une pluralité d'étages de compression (12,11,10). 17. Procédé de restitution d'énergie stockée sous forme de gaz sous haute pression, ledit procédé comportant les étapes suivantes une détente d'un premier débit de gaz sous haute pression, vers une pression intermédiaire ; une compression d'un deuxième débit de gaz sous pression inférieure à ladite pression intermédiaire, vers ladite pression intermédiaire, cette compression du deuxième débit étant au moins partiellement actionnée par un travail extrait de ladite détente du premier débit un stockage tampon de gaz sous ladite pression intermédiaire provenant desdits premier et deuxième débits et une détente d'un troisième débit de gaz, provenant dudit stockage 35 tampon, de manière à en extraire un travail mécanique. 18. Procédé selon la revendication 17 comportant un échange de chaleur entre ledit premier débit de gaz après au moins une partie de sa détente vers ladite pression intermédiaire et ledit deuxième débit de gaz après au moins une partie de sa compression vers ladite pression intermédiaire. 19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 ou 18, dans lequel ledit deuxième débit de gaz est extrait dudit troisième débit après sa détente. 10 20. Procédé de stockage d'énergie sous forme de gaz sous haute pression et de restitution de cette énergie, ledit procédé comportant : une compression d'un premier débit de gaz vers une haute pression ; un stockage à haute pression de ce premier débit de gaz ; et, pour la restitution de l'énergie stockée sous forme de gaz sous haute pression, les étapes d'un procédé de restitution selon l'une quelconque des revendications 17 à 19.