Dimensionnez vos projets VTOL LH2

Vertical Take-off and Landing aircraft

Transport / ENAC / EPFL

Production d'électricité photovoltaïque

• Puissance installée : 3,2 MWc
pour une production annuelle estimée à plus de 3,8 GWh d’électricité.

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Hydrogène produit localement

• 330 kg LH2/jour
Électrolyse et liquéfaction sur site ou à proximité.

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VTOL

• Chaîne d’énergie embarquée
La turbogénératrice alimentes les moteurs électriques. Les rotors sont carénés.

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Outil de dimensionnement des stations de production locale d’hydrogène et de mobilité.

Configurez le nombre total d’heures de vol de votre flotte, le taux d’énergie renouvelable local, la consommation des appareils et d’autres paramètres experts.

Caractéristiques des VTOL LH2

L’appareil peut-être équipé d’une turbogénératrice et d’un système de batteries pour alimenter les puissants moteurs électriques. Certains projets utilisent l’hydrogène avec une pile à combustible.

• Capacité d’un réservoir : 90 kg LH₂ soit 1 240 L pour un rayon d’action moyen de 100 km.
• Vitesse de croisière (temps > 90 % du vol avec un angle < 3°) : 80 km / h.
• Batterie parachute de 40 kWh pour assurer une descente d’urgence.

Électrolyseur

En savoir plus sur les technologies d’électrolyseurs

L’électrolyseur est l’élément qui permet la production d’hydrogène à partir d’électricité. En fonctionnement il produit également du dioxygène et de la chaleur qui peuvent être valorisés. Son dimensionnement doit être optimisé en fonction de la taille de l’installation photovoltaïque.

Stockage et compression

En savoir plus sur la compression

Le stockage est constitué d’éléments à différentes pressions : le stock tampon en sorti d’électrolyseur, le stock principal couramment à 200 bar et un réservoir compressé à plus haute pression et le stock liquéfié. Une station peut par exemple stocker 3 jours de consommation des bus.

Une augmentation de la capacité de stockage H₂ détériore le bilan économique mais améliore le bilan environnemental. Une plus grande capacité permet en effet de plus palier à l’intermittence de l’énergie solaire à condition que l’électrolyseur soit dimensionné en fonction. Il s’agit d’un paramètre à optimiser dans la station.

Coproduits

En savoir plus sur les coproduits de l’hydrogène

• O₂ : de l’oxygène est consommé par les STEP, les industries de la métallurgie ou agro-alimentaire ou pour des applications médicales. La chaleur peut-être utilisée pour le chauffage de bâtiments ou par l’industrie agroalimentaire.
• Chaleur : la production d’hydrogène par électrolyse émet une quantité importante de chaleur qui peut être valorisée. Elle peut être injectée dans un réseau de chauffage à distance (CAD) ou bien utilisée localement pour la production d’eau chaude sanitaire ou pour le chauffage du bâtiment.
• Électricité gérée : la demande en électricité peut être contrôlée selon les caractéristiques de l’installation.

Taux d’utilisation

Une station de production d’hydrogène est couramment dimensionnée pour être utilisée 6 500 h par an soit 75 % du temps.

Installation photovoltaïque

Optimiser le photovoltaïque pour la production d’hydrogène bas carbone

L’acteur principal du coût et du bilan environnemental de l’hydrogène est la source d’énergie qui permet sa production. Ainsi la puissance photovoltaïque installée a un impact majeur positif sur le bilan environnemental du projet mais négatif sur l’investissement initial. Il y a cependant un retour sur investissement économique également majeur ; en particulier si le dimensionnement de l’électrolyseur est prévu pour une bonne auto-consommation. Ce paramètre est donc à maximiser selon la surface disponible et la capacité d’investissement initial.

Balance énergétique avec le réseau

La balance indiquée est la balance nette annuelle. Elle prend en compte l’ensemble des imports (soutirage) et des exports vers le réseau (injection).