Une centrale solaire-éolien hors réseau pour la production d’hydrogène vert

Share

D’après pv magazine International

Une équipe internationale de chercheurs a mené une analyse technico-économique en vue de définir la conception et la taille optimales de centrales éoliennes-solaires hors réseau destinées à la production d’hydrogène vert dans les stations de recharge pour véhicules électriques à pile à combustible.

Le système proposé utilise l’excès d’énergie pour l’électrocoagulation (EC), un procédé qui sert au traitement des eaux usées. « Afin de répondre à la demande en eau de l’industrie et de compenser la pénurie d’eau douce, on a recours à l’EC pour traiter les eaux usées rejetées. Il s’agit d’une pratique respectueuse de l’environnement, surtout lorsque l’électricité est générée à partir de sources renouvelables, expliquent les scientifiques. En intégrant la station d’EC dans une centrale de production d’hydrogène indépendante fonctionnant aux énergies renouvelables, il est possible d’atteindre une plus grande durabilité et d’améliorer la mobilité. »

Le groupe de chercheurs est parti du principe que la station d’hydrogène serait située dans la commune d’Ostrava, dans le nord-est de la République tchèque. Le rayonnement solaire y est en moyenne de 2,89 kWh/m² par jour et le vent y souffle à environ 5,69 m/s. La consommation d’hydrogène de la station est estimée à 10 kg par heure, soit 240 kg par jour. Le système proposé est constitué d’éoliennes, de panneaux PV, d’un électrolyseur, d’un onduleur, de réservoirs à hydrogène et de batteries. Tous ces éléments auraient en principe une durée de vie inférieure à 25 ans.

« Pour une conception optimale, la centrale nécessite les composants suivants : des panneaux photovoltaïques d’une capacité de 298 kW, 22 éoliennes de 100 kW chacune, 30 strings de batteries plomb-acide de 1 kWh, un électrolyseur d’une capacité de 1 000 kW et des réservoirs d’hydrogène d’une capacité de 800 kg », précisent-ils.

D’après leur analyse, la centrale PV peut générer jusqu’à 300 425 kWh/an et les éoliennes 6 697 566 kWh/an. La consommation d’énergie annuelle des électrolyseurs avoisine les 3 972 059 kW, tandis que leur production est estimée à 85 595 kg par an. En outre, 262 678 kWh d’électricité sont produits annuellement pour la centrale d’électrocoagulation.

Grâce à leur analyse technico-économique, les universitaires ont observé que le système pourrait déjà produire de l’hydrogène à des niveaux de prix significativement bas. « Le coût actualisé de l’hydrogène (LCOH) est de 2,89 €/kg, tandis que le coût actuel net est de 5,49 millions d’euros, hors coût du groupe compresseur, concluent-ils. C’est le système d’éoliennes et d’électrolyseurs qui présente le coût actuel net le plus élevé. Par conséquent, le coût actuel net total du projet ainsi que le LCOH seront impactés de manière significative par la hausse ou la baisse des coûts correspondants des centrales éoliennes et des électrolyseurs. »

Leurs conclusions sont à lire dans l’article « An optimal standalone wind-photovoltaic power plant system for green hydrogen generation: A case study for hydrogen refueling station », publié dans Results in Engineering. Ces travaux ont été menés par des scientifiques travaillant pour VSB – l’Université technique d’Ostrava en République tchèque, les Universités de Menufeya, de Zagazig et du Caire en Égypte, ainsi que pour l’Université du Koweït.

Traduction assurée par Christelle Taureau

Ce contenu est protégé par un copyright et vous ne pouvez pas le réutiliser sans permission. Si vous souhaitez collaborer avec nous et réutiliser notre contenu, merci de contacter notre équipe éditoriale à l’adresse suivante: editors@pv-magazine.com.