RT23 | Simulation en temps réel d'un micro-réseau isolé pour la production d'hydrogène renouvelable

Pour atteindre l'objectif de zéro émission nette d'ici 2050 et répondre aux objectifs mondiaux de plus en plus ambitieux en matière Énergie durable, il devient de plus en plus important d'élargir la gamme des technologies à faible émission de carbone disponibles et abordables. Dans ce contexte, Énergie éolienne offshore Énergie la production d'hydrogène renouvelable est considérée comme une option viable et un exemple convaincant d'une technologie prête à faire une différence significative dans Énergie futurs Énergie . Ce travail propose le développement d'une simulation en temps réel d'un micro-réseau isolé pour la production d'hydrogène renouvelable à partir de Énergie dans un parc éolien offshore (OWF). Le projet examine l'emplacement de la production d'hydrogène dans deux scénarios distincts : la production d'hydrogène en mer (scénario 1) et la production d'hydrogène à terre (scénario 2). Le scénario 1 envisage la production d'hydrogène dans la même zone que l'OWF, en mer avec stockage, puis le transport de l'hydrogène produit vers la côte par bateau ou par pipeline sous-marin. Le scénario 2 envisage la production d'hydrogène sur le continent, c'est-à-dire à terre, l'électricité de l'OWF étant transmise par des câbles électriques sous-marins. Les données sur la vitesse du vent sont obtenues à partir de la base de données ERA5 via le modèle atmosphérique régional WRF avec une résolution spatiale de 1 km. Le modèle simule le comportement du vent sur une année avec une résolution temporelle de 10 minutes, couvrant une distance maximale de 50 km depuis le port d'Açu, situé dans la partie nord de l'État de Rio de Janeiro. Le projet envisage un parc éolien offshore de 120 MW, composé de 8 éoliennes IEA de 15 MW, d'un système Énergie par batterie (BESS) de 12 MW et d'une charge électrique de 120 MW composée de 6 électrolyseurs PEM (membrane électrolytique polymère), chacun d'une capacité de 20 MW (4 x 5 MW). Le système fonctionne en mode îloté et, par conséquent, le BESS fonctionne en mode de formation de réseau (GFM) en utilisant un contrôle de dérive (puissance active/fréquence - P/F et puissance réactive/tension - Q/V). La gestion des charges, de la charge et de la décharge des batteries est assurée par le système de gestion de l'énergie (PMS). En raison de l'intermittence de l'OWF et compte tenu du fait que le système fonctionne en mode îloté, il est nécessaire d'allumer et d'éteindre les électrolyseurs (fonctionnant dans une plage de 5 % à 125 % de la puissance nominale) en fonction de la puissance disponible et de l'état de charge (SOC) des batteries. Pour le développement du système, des simulations hors ligne seront réalisées dans l'environnement Matlab/Simulink et validées par des simulations en temps réel à l'aide du matériel OPAL-RT pour l'électronique de puissance et les systèmes de contrôle. Le système est testé dans différentes conditions de vitesse du vent. Les résultats de la simulation sont présentés et comparés afin de valider le système développé.