Stockage de l’Énergie

Le cours STK5301 — Stockage de l’Énergie (UE3 « Stockage & Réseaux Intelligents », semestre S5) donne au technicien supérieur GEEL les bases nécessaires pour choisir, dimensionner et exploiter un système de stockage d’énergie associé à une production renouvelable. Au Niger, où l’irradiation atteint 5,5 à 6,5 kWh/m²/j mais où la demande est surtout nocturne (éclairage, ventilation, réfrigération), le stockage est la clé des kits solaires, des mini-réseaux ruraux et des sites isolés (télécoms, centres de santé). Le cours part des technologies (plomb, lithium, supercondensateurs, STEP, CAES), approfondit la batterie lithium (courbes, vieillissement, sécurité, BMS), puis traite le dimensionnement technico-économique d’un BESS et ouvre sur l’hydrogène vert et le Power-to-X.

Objectifs d’apprentissage

• Comprendre les technologies de stockage électrochimique et leurs caractéristiques.
• Dimensionner un système de stockage par batteries (BESS) pour une application EnR.
• Analyser les performances, la dégradation et le cycle de vie des batteries lithium.
• Étudier les technologies émergentes : hydrogène, supercondensateurs, STEP.

Prérequis

Énergie Photovoltaïque (EPV3401) • Électronique de Puissance (ELP2202) • Systèmes Hybrides EnR (SYH4402).

Plan du cours

1. Leçon 1 — Technologies de Stockage de l’Énergie
2. Leçon 2 — Batteries Lithium — Approfondissement
3. Leçon 3 — Dimensionnement des BESS
4. Leçon 4 — Hydrogène et Technologies Émergentes

Travaux pratiques

• TP1 : Caractérisation d’une cellule LFP — courbe C/D et résistance interne (Leçon 2).
• TP2 : Configuration BMS et gestion de la charge d’un pack 48 V (Leçon 2).
• TP3 : Simulation HOMER d’un BESS couplé à un système PV 20 kWc (Leçon 3).

Modalités d’évaluation

Volume horaire : CM 16 h, TD 8 h, TP 4 h, TPE 32 h, soit 60 h de charge totale ; 3 crédits. Évaluation CC + ET : contrôle continu 40 % (TD, comptes rendus de TP, quiz) et examen terminal 60 % ; nature mixte (écrit + pratique).

Bibliographie

• Linden & Reddy, Handbook of Batteries, McGraw-Hill.
• IRENA, Electricity Storage and Renewables — Costs and Markets to 2030.
• Robyns B. et al., Stockage d’énergie dans les systèmes électriques, ISTE (ouvrage complémentaire).
• Huggins R., Energy Storage — Fundamentals, Materials and Applications, Springer (ouvrage complémentaire).