M. CALMETTE Baptiste
Promotion : 2016
Cranfield University (Cranfield University)
Poste actuel : Ingénieur procédés, AREVA H2GEN ( Les Ulis )
Stage : AREVAH2Gen ( LES ULIS )
Mission : Electrolyse PEM : Optimisation technico-économique des électrolyseurs avec potentielle différenciation concurrentielle et évaluation des contraintes techniques associées
Résumé Stage : 40 TWh c’est 10% de la consommation annuelle française, mais c’est également l’impressionnante quantité d’énergie annuelle qui ne peut pas être injectée sur le réseau électrique chinois du fait d’une demande et d’un réseau de transport encore faibles. En Europe, ce sont les grands parcs d’énergies renouvelables qui devraient se doter de capacité de stockage correspondant de 10 à 30% de leur puissance nominale afin de palier à ces problèmes d’électricité « fatale ». Le remède à cette situation, le développement du stockage d’énergie. L’hydrogène fait partie des vecteurs énergétiques les plus étudiés pour la transition énergétique car il a de multiples avantages. Tout d’abord via le Power to Gas, il est à l’interface entre les réseaux électriques et les réseaux gaziers. Ensuite, il fait partie des rares solutions de stockages d’énergie qui peuvent être considérées pour du stockage massif sur de longues périodes (stockage saisonnier par exemple). L’électrolyse constitue le premier maillon de la chaine et diverses technologies existent. La PEM est historiquement celle qui est la plus adaptée aux stockages des ENR grâce à sa forte réactivité. Elle peut donc être utilisée pour réguler la réserve primaire et faire du service réseau. Une étude technico-économique complète du réseau de refroidissement du stack d’électrolyse a été menée afin d’optimiser la température des différents composants présents au sein de la boucle. Parallèlement, une étude STD a été réalisée afin de caractériser les besoins HVAC des unités outdoors (Projets GRHYD et MULTHY). Cette nouvelle conception devrait permettre de travailler dans des conditions de température et de matériaux davantage standardisées. Cela devrait aboutir à une franche diminution des coûts pour les électrolyseurs, notamment pour ceux de forte puissance. Par ailleurs, la température d’alimentation en eau des stack d’électrolyse devrait pouvoir être augmentée ce qui entrainera une hausse du rendement d’électrolyse. Mots-clés : électrolyse, pem, stockage d’énergie, électricité fatale, thermique, power to gas.