11/02/2014 - Ils analysent le stockage de l'énergie et l'utilisation ultérieure d'une microturbine

Menéame

Enquêteurs Université nationale d’éducation à distance (UNED) et du CIEMAT ont conçu et étudié un dispositif avec lequel il est produit énergie électrique et thermique à partir d’une microturbine, qui profite à son tour de la énergie stockée sous forme d’hydrogène et d’oxygène gazeux.

Bien que la microturbine ne soit pas un dispositif de stockage d’énergie en soi, elle fait partie d’un système de stockage, offrant une nouvelle application technologique.

L’un des plus grands défis auxquels sont confrontées les énergies renouvelables est leur stockage, ce qui permettrait de les utiliser indépendamment des conditions météorologiques, en s’adaptant aux variations de la demande.

"L’énergie primaire est stockée dans des dispositifs sous forme chimique - hydrogène et oxygène - par l’hydrogène d’eau, avec lequel les deux composants sont séparés. Cette énergie peut être obtenue par l’utilisation d’énergies renouvelables, telles que l’éolien ou le solaire photovoltaïques, ou peut être une énergie excédentaire du réseau." explique Francisco Toja-Silva chercheur de l’UNED actuellement au CIEMAT et auteur principal de l &; étude.

Dans l’étude, publié en Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, les ingénieurs ont utilisé des paramètres et des performances de composants existants - comme la turbine ou un condensateur - en concevant un nouvel ensemble qui forme le mécanisme complet. "Nous avons aligné les équations qui régissent le comportement de chaque composant pour calculer les performances de l’ensemble du système," ajoute Toja-Silva.

Microturbine et système de stockage

Le dispositif a été calculé pour répondre à une demande de base d’énergie d’une zone résidentielle norvégienne à titre d’exemple. Ce dispositif de cogénération - qui gère l’électricité et la chaleur - utilise l’énergie de façon continue parce qu’il existe en Norvège une demande thermique élevée et constante.

"Il serait également applicable dans les zones froides d’Espagne, à condition qu’il y ait une demande thermique continue et stable," indique Antonio Rovira, chercheur de la École technique supérieure des ingénieurs industriels de l’UNED et un autre des auteurs de l’étude. De cette façon, il pourrait être utilisé en hiver dans un complexe résidentiel des Pyrénées, mais il ne serait pas le dispositif le plus approprié pour une zone où la demande de chaleur n’était que dans de petites périodes isolées de froid intense.

La microturbine et le système de stockage pourraient être adaptés aux consommateurs qui ont un excédent d’énergie, " soit parce qu’ils la produisent à partir de sources renouvelables, soit parce que l’énergie les intéresse dans les heures vallées - lorsque ce dépassement et son coût sont plus faible -, en générant de l’hydrogène et de l’oxygène avec un électrolysat à partir d’eau ," ajoute Toja-Silva.

L’étude révèle une grande efficacité énergétique du système, même supérieure à l’énergie thermique ou électrique produite par les chaudières conventionnelles. "En tant que système fermé, l’énergie primaire est mieux utilisée, ce qui garantit son haut rendement énergétique," conclut l’ingénieur.

Référence bibliographique:

Francisco Toja-Silva, Antonio Rovira. “A First and Second Thermodynamics Law Analysis of a Hydrogen-Fueled Microgas Turbine for Combined Heat and Power Generation”, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 136, febrero 2014. DOI: 10.1115/1.4025321.

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Laura Chaparro - Unité Culture Scientifique (UCC+i/FECYT)

OTRI-UNED

lchaparro@fsof.uned.es

91 398 9682

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