Plateforme de R&D Solaire et Stockage de l Energie Vignola - Ajaccio

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1 1 HELION 1 Plateforme de R&D Solaire et Stockage de l Energie Vignola - Ajaccio Université de Corse Laboratoire SPE UMR CNRS

2 Localisation 2 HELION 2 France Corse - Ajaccio

3 Energie Distribuée et systèmes hybrides Electrification de sites isolés Micro réseau et électrification rurale Stabilisation / renforcement du réseau électrique De 5 à plusieurs centaines de kwe Apportée une solution énergétique adaptée Apportée une solution énergétique continue et fiable Apportée une solution énergétique propre et équilibrée 3 HELION 3

4 4 HELION 4 INTÉGRATION MASSIVE DES EnR DANS LES RÉSEAUX ELECTRIQUES INSULAIRES ET LES Zones Non-Interconnectées Raréfaction des énergies fossiles à l échelle de la planète 30% : part maximale d intégration ENR sur des îles Sources renouvelables intermittentes dans le temps Cas Spécifique de îles Objectifs R&D Stockage de l énergie : qualité de la puissance, sécurisation du réseau Intégrer du renouvelable dans des réseaux de distribution maîtrise du système énergétique complet : gestion du caractère intermittent + dimensionnement du système Le plateau R&D de Vignola doit permettre de développer et de mettre en œuvre des modèles, de quantifier et de proposer des architectures de systèmes adaptés répondant à la problématique des milieux insulaires Réponse à «Quelle est/sont la/les technologie(s) de stockage la/les plus appropriée(s) aux Energies Renouvelables, et quelle est la stratégie optimale de gestion de l énergie?»

5 5 HELION 5 SCIENTIFIQUES : - L Université de Corse, initiatrice du projet Présentation du Projet Les partenaires du projet - La société Hélion, filiale du Groupe Areva, spécialisée dans les technologies hydrogène - Le Commissariat à l Energie Atomique, fortement impliqué dans le Pôle de Compétitivité Capenergies et promoteur de la filière hydrogène INSTITUTIONNELS : - La Collectivité Territoriale de Corse, - L Agence de Développement Économique de la Corse - La Ville d Ajaccio - Les services de l Etat - L Union Européenne Fonds FEDER PLATEFORME SOLAIRE ET STOCKAGE DE L ENERGIE DE VIGNOLA - AJACCIO

6 6 HELION 6 Présentation du Projet Le projet de R&D en deux volets 1. Le Plateau MYRTE visant à expérimenter le couplage Production d Electricité d origine Photovoltaïque Chaîne Hydrogène (Electrolyseur Stockage Hydrogène Pile à Combustible) en vue d alimenter le réseau public de distribution d électricité et d assurer un écrêtage de la pointe appelée (Budget : 21 M ) Première mondiale (560 kwc de PV, 200 kw pour la Pile à Combustible) 2. La plateforme PAGLIA ORBA, micro-réseau électrique visant à expérimenter et tester les technologies solaires et les technologies de stockage de l énergie (Budget : 3 M )

7 7 HELION 7 Gouvernance Pôle de Compétitivité CAPENERGIES Labellise le projet Myrte CTC- Commission Européenne - Etat Financement Contrôle des activités Comité de Surveillance Définit les principales orientations du projet et contrôle son exécution Groupement d intérêt scientifique Organe informel définissant les relations entre l Université le Groupe Raffalli - Hélion CEA au travers de la Convention de Groupement définissant : -Le rôle du Comité de Pilotage - le rôle de chacun des membres du GIS Comité de Pilotage du GIS Définit les modalités d exécution du projet Université Encadrement scientifique du projet Réalisation des investissements et exploitation de MYRTE Raffalli Fournisseur du génie électrique Participation à la conduite du projet de R&D Hélion Fournisseur de la chaîne hydrogène Participation à la conduite du projet de R&D CEA Fournisseur du stockage hydrogène Participation à la conduite du projet de R&D EDF Contrat d achat

8 Architecture type MYRTE 8 HELION 8

9 9 HELION Début 2009 Ocotbre Project elaboration Preliminary Computing CDCF writing Beginning of the project Demolition of the old power plant Tranche 1 2 ans PAC 100 kw Starting of the 100 kw fuel cell first step Tranche 2 2,5 ans Montée progressive en puissance R&D : Validation, experimentation, modelisation Fuel cell power growing : 200 kw ExR, power system exploitation Developpement of the Opên Experimental Plant Tranche 3 2,5 ans Expérimentation PAC 200 kw PAC 200 kw

10 10 HELION 10 Dates Historique : initialisation du projet (MYRTE, APS Vignola, ) Février 2007 : labellisation par CapEnergies Août & Décembre 2008 : signature de la Convention GIS Juin 2009 : passage au COREPA et validation des budgets et de la subvention : T0 du projet Juillet 2010 : Enquête publique, étude d impact (espèces protégées sur les site) Octobre 2010 : Réception des autorisations pour l installation du système (PC ) Début des travaux (CCTP, marché ) Novembre 2010 : envoie demande de raccordement à l ARD EDF Septembre 2011 : Fin des travaux Décembre 2011 : Raccordement et Injection réseau EDF 9 Janvier 2012 : INAUGURATION

11 Du projet en HELION 11 à une Plateforme en 2011

12 Contexte environnemental 12 HELION 12 Dans un cadre environnemental exceptionnel en pleine nature A proximité et en co-visibilité avec le Grand Site Classé de la Parata En lieu et place d une ancienne centrale à concentration Contexte culturel et social «sensible» vis-à-vis du développement industriel L impact visuel et l intégration paysagère du projet est un enjeu fort pour son acceptabilité

13 13 HELION 13 Pourquoi ce projet nécessite un processus de dialogue? 1. Le cadre règlementaire et les aspects sécurité étude d impact, intégration paysagère, enquête publique, ICPE : - Production d hydrogène et Emploi et stockage d hydrogène et d oxygène 2. Autorisation de raccordement au réseau électrique => EDF Originalité : unité de stockage raccordée au réseau 3. Les conflits d usages Présence d un club d astronomie dans l enceinte du centre de recherche, Présence de chasseurs, covisibilté avec le Grand Site Classé de la Parata 4. La diffusion scientifique et technologique Répondre à ces exigences participe au succès du projet 2 points durs : Préservation espèce protégée et intégration paysagère pour l exemplarité du projet

14 Travaux scientifiques 14 HELION 14 LOT «Dimensionnement» - «Acquisition de données» - «contrôlecommande Dimensionnement : code de calcul «ORIENTE» développé dans PEPITE est la base des dimensionnements effectués et des différents modes de fonctionnement du système prévus pour être implémentés dans le CC Acquisition : 1 er listing des mesures a été effectué Contrôle-Commande : 3 cas sont étudiés en lien avec les recherches et codes développés Ecrêtage tel que prévu initialement Lissage et Modèle type appel d offre de la CRE Amélioration de la prévision de la production PV 1 ASPECT TRANSVERSAL : Prédiction de la ressource Commande du «dispatching edf» appel quasi-aléatoire

15 15 HELION 15 MYRTE : quel va être son usage? Pour un système autonome durant 3,5 jours Installation en deux étapes : 1 ère Etape : pile à combustible de 100 kw et 1,75 MWh d énergie stockée 2 nde Etape : pile à combustible de 200 kw et 3,5 MWh d énergie stockée MWh/MW = 17,5 En vue d alimenter le réseau électrique pour de : Ecrêtage de pointe Lissage de la production PV

16 Aspects Scientifiques 16 HELION 16 Gestion de la chaleur : co/tri - génération Gestion de tous les flux énergétiques du système Valorisation pour augmentation du rendement énergétique de la chaîne H2 Stockage de la chaleur par matériaux à changement de phase et eau Production et distribution de la chaleur et d eau chaude sanitaire Climatisation par hybridation avec une machine à absorption Stockage Hydrogène Etude technico-économique : comparaison des technologies de stockage Programme R&D sur la fragilisation par l hydrogène humide Stockage sous forme d hydrure

17 Aspects Scientifiques 17 HELION 17 Les questions scientifiques et verrous abordés concernent les points : - Maximaliser le rendement énergétique des éléments dans la chaîne H2. - Mise en pratique des principes de couplage thermique des composants de la chaîne - Amélioration des interfaces entre les sous-systèmes. - Analyse de durée de vie, tenue au cyclage, opérations de maintenances - mise en équation du couplage à la chaîne, modélisation système pour prévoir le comportement à des échelles supérieures. - Vérification de l'adéquation des performances visées avec le réel et mise en place d une solution technique en développant une filière industrielle française - Stratégie de gestion du stockage avec des sources intermittentes en injection sur le réseau pilotage en relation avec les exigences du gestionnaire EDF SEI.

18 18 HELION 18 Par ce projet, la Corse se positionne comme un acteur de premier plan dans le développement de l énergie solaire et de la filière hydrogène en milieu insulaire Enjeux économiques : régulation du réseau, - reports d investissement dans le secteur d énergie - sécurisation de la fourniture Enjeux techniques & scientifiques - besoin d innovation en partenariat industriel : (AREVA, McPHY) stockage H2 instrumentation, pilotage Enjeux environnementaux Enjeux de formation Enjeux stratégiques - déploiement massif des Energies renouvelables - plateforme soutien des formations - insularité : vitrine technologique Conclusion - infrastructure de niveau mondial qui s inscrit dans le Strategic Energy Technology PLAN de l Europe (KIC Inno Energy, H2 FC Infra)

19 19 HELION 19

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