Timothée Baudouin, diplômé Bachelor of Science HES-SO en Technique des bâtiments
L’hydrogène renouvelable : une solution économiquement prometteuse pour l’autonomie énergétique
Ce travail consiste à étudier un environnement domestique autonome en énergie au moyen d’une analyse énergétique et économique d’un système décentralisé comprenant la production d’hydrogène renouvelable à partir de panneaux solaires, son stockage, et son utilisation en cogénération dans une pile à combustible.
Un état des lieux et une recherche bibliographique sur l’utilisation des piles à combustibles ont permis de dresser un état de l’art de cette technologie. Ensuite, un panorama des types de stockage d’énergie électrique dans un environnement domestique a été effectué, puis le contexte légal et économique concernant l’autoconsommation en Suisse a été étudié. Cette première partie a débouché sur l’analyse énergétique et économique d’une villa alimentée par une pile à combustible comprenant la production d’hydrogène renouvelable à partir de panneaux solaires photovoltaïques,afin de viser une autoconsommation partielle ou totale.
Un comparatif de coût de l’énergie et de puissance entre pile et batterie a été établi. Une simulation on a pu être effectuée à l’aide du programme Matlab pour mettre en avant la répartition des puissances et énergies des différents éléments du système tout au long d’une année. Matlab a permis d’optimiser le prix du kWh électrique en fonction de l’autonomie souhaitée. Le principal résultat de cette optimisation est qu’à partir d’un certain degré d’autonomie, il devient financièrement plus intéressant de coupler une pile à des batteries, par rapport au système « classique » photovoltaïque – onduleur – batterie. Pour finir ce travail, une expérience sur la pile à combustible d’HEPIA a permis de mettre en avant la valeur des rendements de différents éléments.
