Brevet FR3042029A1 (20170407)
REVENDICATIONS1. Système de stockage d'énergie et de production d'énergie électrique, comprenant un doublet thermique comportant un premier stock thermique (GT1) et un second stock thermique (GT2), des échangeurs thermiques (ET1, ET2) implantés dans chacun desdits stocks thermiques (GT1, GT2), au moins un moyen (CIR) permettant de faire circuler au moins un fluide caloporteur entre des échangeurs thermiques (ET1, ET2) d'un stock thermique à un autre, un moyen de transformation (PAC) de l'énergie électrique en énergie thermique, et un moyen de transformation (TRANS) de l'énergie thermique du fluide caloporteur en énergie électrique, mettant en oeuvre un cycle thermodynamique utilisant une différence de température entre lesdits stocks thermiques (GT1, GT2), caractérisé en ce que : ledit premier stock thermique (GT1) est issu d'une technique de stockage thermique diffusif dans un massif rocheux (MR) hors d'eau ; ledit second stock thermique (GT2) est un stockage en chaleur latente en bassin d'eau glacée. 2 Système selon la revendication 1, dans lequel le fluide caloporteur est du CO2 dans un état supercritique dans les échangeurs thermiques (ET1) du stock thermique (GT1) ayant la température la plus élevée, et du CO2 dans un état diphasique liquide/gaz dans les échangeurs thermiques (ET2) du stock thermique (GT2) ayant la température la moins élevée. 3 Système selon la revendication 2, dans lequel la température du CO2 est sensiblement la température de fusion de la glace, et la pression du CO2 est sensiblement de 20 bar, dans les échangeurs thermique (ET2) du stock thermique (GT2) ayant la température la moins élevée.\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel la température du CO2 est sensiblement comprise entre 0°C et 180°C, et de préférence entre 30°C et 140°C, et la pression du CO2 est sensiblement comprise entre 80 bars et 160 bars, de préférence sensiblement égale à 140 bars, dans les échangeurs thermiques (ET1) du stock thermique (GT1) ayant la température la plus élevée.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 1, dans lequel le moyen (CIR) permettant de faire circuler au moins un fluide caloporteur, comporte : un échangeur de chaleur (EP) ; un premier moyen (CIR1) permettant de faire circuler un premier fluide caloporteur entre les échangeurs thermiques (ET1) du stock thermique (GT1) ayant la température la plus élevée et l'échangeur de chaleur (EP) ; et 3042029 14 un second moyen (CIR2) permettant de faire circuler un second fluide caloporteur entre les échangeurs thermiques (ET2) du stock thermique (GT2) ayant la température la moins élevée et l'échangeur de chaleur (EP), l'échangeur de chaleur (EP) permettant un échange de chaleur entre les 5 premier et second fluides caloporteurs.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 5, dans lequel le premier fluide caloporteur est du\n<CLM>\1\t7. Système selon l'une des revendications 5 et 6 dans lequel le second fluide caloporteur est une solution aqueuse à base de mono-éthylène glycol. 10\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel l'échangeur de chaleur (EP) est un échangeur à plaques.\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 5 à 8, dans lequel les échangeurs thermiques (ET2) du second stock thermique (GT2) sont des tubes en polypropylène. 15\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 5 à 9, dans lequel le CO2 est en phase supercritique dans les échangeurs (ET1) du premier stock thermique de plus forte température (GT1), et dans un état diphasique liquide/gaz en entrée de l'échangeur de chaleur (EP).\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un 20 échangeur thermique (ET1) est une baudruche cylindrique en élastomère.\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un échangeur thermique (ET2) est un tube en polypropylène.\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le moyen de transformation (TRANS) utilise un cycle thermodynamique basé sur un cycle de 25 Rankine transcritique (RANK). 14 Système selon la revendication 13, dans lequel ledit moyen de transformation (TRANS) de l'énergie thermique est une turbine de type ORC.\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le moyen de transformation (PAC) de l'énergie électrique en énergie thermique utilise un cycle 30 thermodynamique de pompe à chaleur. 16 Système selon la revendication 15, dans lequel ledit moyen de transformation (PAC) de l'énergie électrique en énergie thermique comporte une pompe à chaleur.\n<CLM>\1\tProcédé de stockage d'énergie et de production d'énergie électrique, caractérisé 35 en ce que l'on réalise les étapes suivantes : on constitue un doublet thermique (GEODT) en réalisant un premier stock thermique (GT1) dans un massif rocheux (MR) hors d'eau, au moyen d'une 3042029 15 technique de stockage thermique diffusif (STD) dans ledit massif, et un second stock thermique (GT2) de stockage en chaleur latente en bassin d'eau congelée. on fait circuler (CIRC) au moins un fluide caloporteur entre un premier stock 5 thermique (GT1) dudit doublet et un second stock thermique (GT2) dudit doublet ; et lors d'une phase de production d'énergie électrique, on transforme (TRANSF) l'énergie thermique d'au moins un fluide caloporteur en énergie électrique lors de son transport d'un stock thermique à un autre, en mettant en oeuvre un cycle 10 thermodynamique utilisant une différence de température entre lesdits stocks thermiques (GT1, GT2) ; ou lors d'une phase de stockage d'énergie thermique on transforme l'énergie électrique en énergie thermique en mettant en oeuvre un cycle thermodynamique de pompe à chaleur.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 17, dans lequel le fluide caloporteur est du 002, et 15 l'on détermine (DET) la différence de température dudit doublet thermique (GEODT) de façon à assurer que le CO2 soit en phase supercritique dans le stock thermique (GT1) de plus forte température, et de façon à assurer que le CO2 soit dans état diphasique liquide/gaz dans le stock thermique (GT2) de plus faible température. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 17 et 18, dans lequel on utilise un système selon l'une des revendications 5 à 10, et dans lequel on fait circuler un premier fluide caloporteur entre le premier stock thermique (GT1) du doublet et l'échangeur de chaleur (EP), et on fait circuler (CIRC2) un deuxième fluide caloporteur entre le second stock thermique (GT2) du doublet et l'échangeur de 25 chaleur (EP).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 17 à 19, dans lequel on transforme l'énergie thermique dudit fluide caloporteur en énergie électrique en utilisant un cycle thermodynamique basé sur un cycle de Rankine transcritique. 30