+ 2023 EOLHOC – Etude d’un procédé de production et de stockage saisonnier de l’électricité

description de la recherche

Les grands challenges technologiques de la lutte contre le réchauffement climatique sont de concevoir des solutions de production d’électricité et de stockage saisonnier de l’énergie durables, sures, efficaces et économiques. Bien que de nombreuses technologies aient été testées, certaines éprouvées, la production d’électricité à partir de petites éoliennes à axe vertical et le stockage d’énergie sous forme de « Liquid Organic Hydrogen Carrier » (LOHC) ont été occultés, l’un par le développement des éoliennes à pales horizontales de forte puissance et l’autre par le stockage d’hydrogène haute pression.

Le projet EOLOHC a pour but d’évaluer numériquement les performances énergétiques et économiques de ces deux technologies et leur couplage temporel. Après l’optimisation expérimentale de l’aérodynamique d’une petite éolienne à axe vertical et l’optimisation numérique de la conversion électromécanique en utilisant des données simulées et par apprentissage, des modèles de systèmes dynamiques seront développés pour être couplés à celui du procédé LOHC. Ce dernier intégrera la boucle : de l’énergie produite par intermittence ou disponible sur le réseau électrique vers l’énergie fournie à la demande par le stockage dans les LOHC ou le stockage de chaleur. Le modèle inclura la production d’hydrogène par électrolyse, l’hydrogénation et la déshydrogénation catalytique des LOHC et la conversion de l’hydrogène en électricité par un ICE-H₂ ou une turbine H₂. Les modèles des éléments de production et de conversion d’hydrogène seront issus de la littérature. Les modèles système dynamiques des réacteurs catalytiques seront des modèles de substitution ou réduits basés sur des modèles physiques numériques développés au cours du projet. Les performances du système global seront évaluées à l’aide d’analyses exergétique et économique pour différents scénarii de vents en entrée, de disponibilité de l’électricité réseau et du coût instantané de l’électricité.

intérêt industriel, sociétal