Stockage stationnaire

First solar hydrogen storage in a private building in Western Switzerland : building energy analysis and schematic design

“First solar hydrogen storage in a private building in Western Switzerland : building energy analysis and schematic design”, 2019 J. Phys.: Conf. Ser. 1343 012089, abstract available on Polysun Software site https://www.velasolaris.com/first-solar-hydrogen-storage-in-a-private-building-in-western-switzerland-building-energy-analysis-and-schematic-design/

Avant projet du projet de stockage

Ce bâtiment possède des surfaces disponibles pour le photovoltaïque en toiture et façade avec un totale de 20 kWc. Avec un objectif du client d’être auto-suffisant sur l’année, l’idée est de convertir l’électricité produite pendant l’été en Hydrogène avec l’électrolyseur. Cette énergie sera ensuite réutilisée avec une pile à combustible pendant l’hiver. Une solution hybride est étudiée avec du stockage électrique et du stockage hydrogène.

Le consommateur principal à couvrir est la pompe à chaleur qui alimente le bâtiment et la piscine.

Les étapes de l’avant projet de stockage ont été les suivantes :

1. Définition des objectifs du client : auto-consommation,  auto-suffisance partielle ou totale, mobilité électrique …
2. Etat des lieux pour les consommateurs et la production PV prévue
3. Calculs des besoins en stockage : balance production PV – consommation, ré-ajustement production le cas échéant (rajout de PV en façade)
4. Faisabilité des locaux de stockage : pression, dimensions, ventilation, faisabilité de recharge en hydrogène vert avec accès route
5. Simulations horaires pour le dimensionnement de puissance et de capacité
6. Répartition des stockages entre la batterie électrochimique et l’ hydrogène
7. Calcul finaux de dimensionnement correspondants au besoins et objectifs du client
8. Evaluation de la solution d’apport hydrogène ‘vert’ extérieur.

 Développement du Projet

1. Soumission du premier cahier de charges (CDC) aux fournisseurs / intégrateurs
2. Étude des solutions : conformité au CDC, fiabilité des technologies et des fournisseurs, intégration dans le bâtiment, sécurité, coût,
3. Respect des normes, analyse du P&ID (circuit gaz Hydrogène)
4. Tableau de comparaison pour le client
5. Choix définitif et achat
6.  Cahier des charges avec intégration finale :  encombrement, circuit gaz, plans CVSE et bâtiment, locaux de stockage, sécurité
7. Devis final et achat

Le choix final s’est porté sur du photovoltaïque intégré en façade et en toiture (au lieu de la toiture uniquement)  avec une puissance totale installée de 20 kWc. Le dimension du stockage est établie à 1 MWh ce qui a permis d’assurer l’autonomie souhaitée par le client, à savoir une autonomie de 100% pour couvrir les besoins en chaleur du bâtiment ou de la piscine. Les locaux hydrogènes ont accueilli des batteries Tesla Powerpack, les locaux hydrogène étant compatibles avec les exigences des batteries Lithium-ion.

Simulations Polysun : PV, solaire thermique, pompe à chaleur, échangeurs, consommateurs électriques, stockage, mobilité

Simulations des cycles de batterie et d’hydrogène en faisant les dimensions et puissances de stockage