Centre Efficacité énergétique des Systèmes
L’augmentation de la demande énergétique de par le monde et la prise de conscience de l'effet des moyens de production d’énergie utilisant des ressources fossiles sur le climat amènent au développement des énergies dites renouvelables. Afin d’intégrer ce type d’énergie intermittente dans le mix énergétique national et de réaliser ainsi la transition énergétique en France à moyen-long terme (2030-2050), un recours aux techniques avancées de stockage massif d’énergie semble nécessaire. Une des pistes les plus prometteuses consiste à stocker l'énergie excédentaire disponible au moyen de vecteurs fluides (O2, CO2, CH4…). Quand le besoin se manifeste, cette énergie est ensuite restituée via, par exemple, des cycles combinés (CCGT).
Le projet FluidSTORY vise à mettre en place une solution technologique concrète et adaptée à l’évolution des besoins énergétiques en France. Cette solution reposera sur le processus appelé EMO (Electrolyse-Méthanation-Oxycombustion) : un concept innovant conçu pour offrir une solution en boucle fermée à même d’absorber les surplus de production électrique, notamment dus aux énergies renouvelables intermittentes et de les restituer ultérieurement, via un stockage souterrain transitoire des vecteurs énergétiques.
Le projet comporte un volet économique ayant pour but la construction de scénarios de production électrique à l'horizon étudié, de manière à estimer les besoins en termes de stockage sous-terrain des vecteurs énergétiques, et préciser le contexte énergétique dans lequel le procédé pourrait constituer une solution pertinente et compétitive.
Le CES travaillera sur l'étude et la modélisation des éléments-clés de surface (procédés d’électrolyse, méthanation et oxy-combustion) et de leurs interactions avec les cavités de stockage, procurant non seulement une connaissance du processus global et de ses besoins opérationnels, mais également une réponse sur son comportement dynamique et la nature des interactions entre ses composants.
Les résultats et les modèles développés permettront de chercher et de proposer des optimisations aux composants les moins matures du système, en particulier l’électrolyseur PEM (Proton Exchange Membrane) où il s’agira notamment de définir les limites quant à la durée des périodes d’arrêt et de démarrage. Ces limites sont dictées par des impératifs électrochimiques mais aussi par la consommation énergétique et la compétitivité du nouveau concept.
Contact : Chakib BOUALLOU et Rodrigo RIVERA TINOCO du CES, Centre commun à MINES ParisTech et ARMINES
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