sicetaitsimple a écrit :Allez, je le fais pour vous!
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Si cela peut vous faire plaisir, mais alors je dois repostez le tout car il manquait les liens internes
et en supprimant le début (redite par rapport à ce topic)
Voici,la suite de mes investigations (corrigées et affinées) à propos de la valorisation de l'énergie solaire (photovoltaïque) en hydrogène et pour un site résidentiel
Comme il est impossible d’évaluer la durée des cycles (électricité> hydrogène> électricité) qui se produiront chaque jour,
en revanche, une estimation peut se faire comme suit.
ÉVALUATION :
Dans ce qui suit, je prends en compte les chiffres de la période passée qui a couru du 1er décembre 2016 au 5 décembre 2017. Le tout est donc au conditionnel. Du fait des nombreux cycles du Couple Électrolyseur/Pile à combustible durant toute l’année (principalement entre novembre et mars), il n’est pas possible de les déterminer à l’avance, puisque cela dépend des cycles d’ensoleillement capté par le suiveur photovoltaïque (tracker de 45m² de surface de captation) et qui peuvent être très courts (moins d’une minute) à maximum 11h par jour (comme présentement : près de 10h par jour et des records de production pour un tel mois : 70kWh ou >7,1 Wh/Wc sur le seul dimanche 25 février dernier)
([url=http:www.retrouversonnord.be/Copie_de_Stat_Prod_Cons_BL_2015-version_25-7-2015.xls]Voici les relevés de production/consommation][/url]
Globalement deux périodes ont été déterminées pour faciliter le calcul.
J’espère que mes calculs sont exacts !
N.B. Dans ce qui suit CEP = couple électrolyseur/pile à combustible à hydrogène
Période électrolyseur : il faudra démarrer donc la première fois la production d’hydrogène (via le travail de l’électrolyseur) à partir de la mi-mars, c'est-à-dire lorsque la production électrique commence à dépasser la consommation électrique et pour arriver à un solde à produire d’environ 3.650 kWh (bon an mal an, score moyen de bonus de production atteint actuellement début décembre et qui correspond donc au score moyen négatif actuel de l’index du compteur ORES).
Il faut prendre en compte que durant ce laps de temps, la chaleur résiduelle de l’électrolyseur pourrait peut-être utilisée pour booster légèrement le COP de la pompe à chaleur (PAC). Si ce n’est pas techniquement possible, cette perte en chaleur se retrouve alors vraisemblablement dans les 5% non valorisables.
N.B. Le CEP aurait en effet 95% de rendement total : électricité>hydrogène>électricité + chaleur résiduelle valorisée.
Période pile à combustible : ensuite, début décembre, lorsque la pile à combustible relayera l’électrolyseur (vu que la consommation électrique commence alors à dépasser la production électrique), elle produira de l’hydrogène et beaucoup de la chaleur qui boostant fortement le COP de la PAC, permettra d’en diminuer sa consommation et de pouvoir ainsi utiliser les kWh épargnés pour le travail du CEP.
Voici comment s’articulent alors les chiffres de production/consommation (par an).
Le total de l’électricité qui aura pu été produite via l’hydrogène produit devra donc être (bon an mal an) d’environ 3.650 kWh.
Étant donné la perte de 59% pour pouvoir produire ces 3.650 kWh, le CEP devra donc consommera environ 8.900 kWh (il ne produira en fait que 41% de cette électricité reçue) sur les 11.500 kWh produits. Dans ces 59%, se trouvent les 54% de production de chaleur du CEP et qui correspondent donc à 4.800 kWh, lesquels profiteront alors à la PAC : en conséquence, celle-ci économisera alors près de 70% de sa consommation qui sera alors réduite à 2.200 kWh (>7.000 – 4.800) ; de plus, cela prolongera d’autant sa durée de vie.
Rappel, cette économie compensera la presque totalité de la perte du CEP de 54% sous forme de chaleur.
Ce qu’il ne faudra en fait que produire en plus en électricité (via diverses optimisations) se chiffre à environ 1.200 kWh et donc un peu plus de 10% de la production actuelle : 5% telle que prévue dans le cycle CEP + diverses pertes estimées à 5% (il faudra en effet ajouter cette petite perte supplémentaire due à l’équipement qui sera nécessaire pour transférer les calories produite par le CEP à la PAC – voir paragraphe suivant).
Dans de telles conditions et pour limiter drastiquement les pertes, seul un échangeur de chaleur (réservoir tampon) performant pourra s’insérer entre le CEP et la PAC.
N.B.
1° Il faudra caler la température de sortie de l’eau glycolée réchauffée à 20° maximum (suivant les limites techniques de travail de la PAC).
2° La chaleur du CEP en surplus (après son passage dans l’échangeur) pourra alors être valorisée en priorité pour le chauffage (plage de température entre 35° 45°)
3° S’il reste alors des calories, celles-ci pourront être réinjectées dans le circuit de retour (vers le sol) de l’eau glycolée via une électrovanne commandée par un thermostat et un petit circulateurs : de sorte de pouvoir en partie être récupérées dans l’eau du circuit d’arrivée de l’eau glycolée quand la PAC fonctionne.
Les pertes du transfert des calories seront alors limitées notamment grâce à la surisolation des circuits additionnels ainsi que de l’échangeur de chaleur, à la manière de ce qui a déjà été pratiqué pour le boiler et le réservoir tampon.
Stockage de l’hydrogène :
La pile à combustible devra donc produire 3.650 kWh et qui devront bénéficier d’une capacité de stockage suffisante avec une réserve confortable tenant compte que la production annuelle peut être supérieure à ce qui a été prix ici en compte (la précédente période annuelle).
Suivant le calcul qui a été fait pour la Solenco Power Box (°), 12 bonbonnes d’hydrogène compressé à 200bars permettent de produire 485kWh, ce qui donne 40,417 kWh par bonbonne.
Dans de telles conditions, il me faudrait 90 (!) bonbonnes de ce type et donc plus de > 7 unités (comme celle reprise sur la photo), ce qui prendrait un place de 19m sur 0,74 ou encore 8,5m sur 1,5m !!!
Certes, le risque de fuites est multiplie par 90 !
Il faut donc trouver une autre solution de stockage.
Autres solutions (théoriques) de stockage (°),
- à 1bar : 12.400 m³ !!!
- 75 bars : 166 m³ (cuve de 8,5 m de long si diamètre de 2,5 m)
- à 350bars : 36 m³ (cuve de 3 m de long si diamètre de 2 m)
- à 700bars : 18 m³ (cuve de 3 m de long sir diamètre de 1m)
mais existe-t-il des bonbonnes autres que celles à 200 bars pour diminuer le risque de fuites ?
J’ai interrogé par mail la firme McPhy pour qu’ils me renseignent sur le système de stockage solide.
Sur son site, McPhy annonce que c’est un « système complètement réversible (stockage/déstockage) » et « parfaitement adapté aux fluctuations des énergies renouvelables (absorbe les variations de production d’hydrogène de l’électrolyseur ».
° A une pression de 200bars, une bonbonne de 0,9m²H peut produire 485kWh (voir photo), ce qui donne donc un équivalent de 180m³H à 1 bar,
et donc 2,695 kWh (485 divisé par 180)
MERCI pour votre aide !
