EnglishL’Hydrogène stationnaire
Les systèmes hydrogènes sont hybrides et incorporent des batteries pour couvrir les pics de puissance.
L’hydrogène produit par électrolyse de l’eau pour le stockage saisonnier
Les énergies renouvelables telles que l’éolien et le solaire doivent faire appel au stockage électrique car elle sont intermittentes et l’enveloppe d’énergie disponible varie aussi avec la saison.
Le stockage d’hydrogène est adapté pour le stockage saisonnier avec une grande capacité en kWh (>300 kWh). Ce dernier doit être couplé à un stockage électrochimique de type batterie Plomb, Lithium-ion NMC, Titanate, Fer phosphate, Crystal de plomb …. Une batterie peut en effet libérer assez de puissance instantanée pour les consommateurs et permet de lisser l’intermittence des énergies renouvelables.
Les bâtiments ont un grand potentiel d’auto-production grâce au prix bas du photovoltaique et aux surfaces disponibles en toiture et façade. Pour être auto-suffisant sur toute l’année, l’électricité convertie en Hydrogène pendant l’été avec l’électrolyseur peut être ré-utilisée avec une pile à combustible pendant l’hiver. L’auto-suffisance des bâtiments ainsi que la réduction importante des émissions de carbone peuvent être obtenus grâce au photovoltaique couplé au stockage saisonnier d’hydrogène stockée.
La capacité du stockage pour assurer la couverture souhaitée et alimenter les consommateurs sont grossièrement estimées par des bilans mensuels mais le dimensionnement final doit faire appel à des simulations numériques horaires. Ces simulations utilisent la modélisation des producteurs et des consommateurs ainsi que les données météorologiques : vent, rayonnement, température… Le dimensionnement optimum se base sur les prévisions de puissance et d’énergie échangées avec le stockage ainsi que sur les critères suivants : sécurité, rendement énergétique et retour sur investissement.
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Simulations des cycles de batterie et d’hydrogène
La batterie pour le stockage rapide
Pour rendre un bâtiment autonome, un micro-réseau électrique du bâtiment peut être installé, comprenant notamment une alimentation PV et un stockage électrochimique de type batterie Lithium NMC, Titanate, phosphate …) . Des algorithmes de pilotage permettent ensuite une gestion optimale des flux de puissance pour l’auto-consommation.
Micro-réseau d’un bâtiment auto-consommateur avec sécurisation des charges.
Un démonstrateur de bâtiment autonome est le Swiss Living Challenge, références ci-dessous.
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