Contribution à l'optimisation des systèmes photovoltaïques à hydrogène

Abstract

La présente thèse s’est focalisée sur l'étude des systèmes photovoltaïques autonomes hydrogène de type SAPV/BAT/PAC, SAPV/H2Fuel et SAPV/BAT/PAC/H2 où le gaz d'hydrogène est utilisé comme vecteur énergétique dans le premier système, élément de carburant mélange HCNG au second système et vecteur énergétique et élément chimique au troisième système. Notre contribution a mis la lumière sur les éléments clés pouvant améliorer l'efficacité énergétique et la durabilité du système tels que: conception du système, méthode de dimensionnement et la stratégie de gestion du flux d'énergie et d'hydrogène (EHMS). Dans le premier cas d'étude nous avons comparé les performances d'un système SAPV/BAT installé à Tamanrasset aux résultats de la simulation du système SAPV/BAT/PAC proposé comme solution pour éliminer les défaillances relevées dans le fonctionnement du système installé. Le second cas d'étude a été consacré à la simulation du système PV/H2Fuel approvisionnant une demande d'hydrogène pour la production du HCNG. Cette étude a permis de visualiser l'impact des coefficients de la méthode de dimensionnement à travers deux fractions d'hydrogène dans le mélange 20% et 30%. Dans le dernier cas nous avons étudié l'impact de l'inclinaison du panneau PV et la technologie du stockage prioritaire sur la capacité du système SAPV/BAT/PAC/H2. Dans les conditions de profils météorologiques et de consommation considérées, le stockage à long terme de l'énergie dans les batteries ne pourra pas concurrencer économiquement la technologie d'hydrogène. Il est conclu que l’EHMS pourra contribuer efficacement à l'optimisation du système, particulièrement la batterie, et par conséquent la réduction de l'investissement initial.