Environnement Lançonnais

Corse : stocker de l’énergie photovoltaïque via l’hydrogène

samedi 8 septembre 2012 par Alain KALT (retranscription)

Le CEA, l’Université de Corse et HELION (Groupe Areva) ont inauguré le 9 janvier 2012, à Ajaccio, au Centre de Recherches scientifiques Georges Peri, la plateforme de recherche et développement solaire et stockage de l’énergie : MYRTE.

Cette plateforme soutenue par la Collectivité Territoriale de Corse, l’Etat et l’Europe a pour objectif d’expérimenter et rendre possible l’intégration massive des énergies renouvelables dans le bouquet énergétique de la Corse sur la base d’un couplage « Energies renouvelables – Hydrogène ».

Comment convertir l’énergie issue du soleil, soumise à des rendements aléatoires, en source électrique disponible à tout moment ?

C’est pour répondre à cette problématique qu’est né, en 2007, le projet MYRTE (Mission hydrogène renouvelable pour l’intégration au réseau électrique). Après cinq années de recherches, la plateforme MYRTE voit le jour à Ajaccio. La plateforme est constituée d’une centrale photovoltaïque, d’une puissance installée de 560 KWc sur 3.700 m2, reliée directement à une chaîne hydrogène, utilisée comme un moyen de stockage.

La plateforme MYRTE va permettre de développer un système et une stratégie de pilotage visant à améliorer la gestion et la stabilisation du réseau électrique corse. L’hydrogène, produit et stocké, permet de gérer les fluctuations de puissance des énergies renouvelables intermittentes intégrées dans le réseau.

Spécificité des iliens

Le réseau électrique corse présente toutes les caractéristiques des réseaux insulaires : de petite dimension, sensible aux variations de production, limité en capacité de nouveaux moyens de production, avec une forte augmentation de la demande en électricité. Parmi les moyens mis en œuvre pour répondre à ce besoin croissant en énergie, les énergies renouvelables sont particulièrement adaptées au contexte ilien.

Les énergies renouvelables sont des énergies dites intermittentes pour le photovoltaïque et l’éolien, et des énergies dites garanties concernant l’hydraulique, la biomasse, le biogaz et la géothermie. Les énergies renouvelables intermittent es sont ainsi nommées car elles connaissent de fortes variations temporelles, et ne garantissent donc pas un apport continu de puissance au réseau ni son équilibre entre production et consommation d’électricité.

Aujourd’hui, l’utilisation d’énergie fossile est importante dans certaines régions ensoleillées comme la Corse ou les DOM-TOM. 

Le but de la plateforme MYRTE est de stocker l’énergie via un électrolyseur, qui convertit l’électricité en hydrogène et oxygène pendant les heures de faible consommation.

Cette énergie est ensuite restituée via une pile à combustible , qui reconvertit l’hydrogène et l’oxygène en électricité sur le réseau pendant les heures de fortes consommations, c’est-à-dire le soir alors que les panneaux photovoltaïques ne produisent plus.

Tout ceci dans le but de limiter effectivement le recours aux centrales thermiques et de s’affranchir de la limite de 30 % d’intégration des énergies renouvelables intermittentes imposée par l’arrêté du 23 avril 2008.

Les réseaux électriques insulaires, non interconnectés, avec un fort taux d’intégration de sources renouvelables d’énergie nécessitent un dispositif permettant de gérer l’intermittence de celles-ci (régulation, stockage).

L’hydrogène, produit et stocké, permet de gérer les fluctuations de puissance des énergies renouvelables intermittentes intégrées dans le réseau.

Il s’agira d’examiner la capacité du système à répondre à un objectif d’écrêtage de la pointe appelée par le réseau électrique (appui au réseau de distribution) et au lissage de la puissance photovoltaïque produite (limiter les fluctuations et perturbations sur le réseau électrique).

De plus, d’autres travaux comme l’étude du vieillissement des matériaux, des systèmes, mais aussi la confrontation des résultats du logiciel de simulation et dimensionnement ORIENTE avec la réalité pourront être effectués. D’autres stratégies de fonctionnement pourront être envisagées afin d’étudier leurs impacts sur le contrôle commande du système.

La plateforme MYRTE est dédiée au couplage entre un champ photovoltaïque et une chaîne hydrogène utilisée comme un moyen de stockage.

La charge, c’est-à-dire la fourniture au réseau électrique, peut-être dans ce cas alimentée par le champ photovoltaïque ou par la pile à combustible via l’hydrogène stocké. Différentes stratégies de fonctionnement sont établies et implémentées dans le contrôle commande du système, mais aussi à partir de simulations obtenues grâce au logiciel ORIENTE . Ce logiciel, développé par l’Université de Corse, est dédié aux systèmes hybrides couplés à une chaîne hydrogène. Cet outil permet de simuler la répartition des flux énergétiques au cours du temps entre les différents sous-systèmes en intégrant leurs comportements caractéristiques. Dans le cadre de MYRTE, ORIENTE a permis de simuler, dimensionner et optimiser le système énergétique.

Avantages du couplage énergie solaire et vecteur hydrogène

La coproduction d’électricité et d’hydrogène – vecteur énergétique – à partir d’énergie solaire présente permet de fournir un carburant non polluant, l’hydrogène sans émission de gaz à effet de serre.

Cette technologie vise à :

- l’écrêtage des pics de consommation, en restituant le soir sur le réseau l’énergie électrique stockée,

- l’atténuation des variations de production liées au passage de nuages par exemple,

- la limitation des surtensions liées à la forte production photovoltaïque dans un contexte de faible consommation.

En ce sens, un système de type MYRTE pourra contribuer à limiter les contraintes techniques liées à une pénétration massive de l’énergie photovoltaïque sur le réseau électrique.

La chaleur produite par la pile à combustible et l’ électrolyseur pourra être valorisée en apportant de l’eau chaude à des bâtiments annexes ou en les chauffant.

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