RT23 | Développement d'un jumeau numérique d'un système d'alimentation « Énergie » multisectoriel pour les essais de contrôleurs

L'un des principaux défis de la transition « Énergie » en général consiste à harmoniser l'offre et la demande d'Énergie s renouvelables afin de garantir la stabilité du réseau et la disponibilité fiable d'Énergie s vertes à tout moment. Énergie Des systèmes d’approvisionnement comprenant des sous-systèmes capables de produire (par exemple, le photovoltaïque), de convertir (centrales de cogénération – CHP, systèmes « power-to-heat » – P2H, installations « power-to-gas » – P2G), de stocker (batteries, stockage thermique) et de distribuer l’ Énergie e de manière optimisée peuvent contribuer à résoudre ce problème. L’hydrogène vert produit à partir d’électricité renouvelable via un électrolyseur (P2G) peut être considéré comme un vecteur d’ Énergie s permettant de convertir et de stocker l’ Énergie ité électrique. Ainsi, l’hydrogène peut jouer un rôle fondamental dans la flexibilisation, la stabilité du réseau et la décarbonisation du système d’ Énergie . Le défi lié à la mise en œuvre d’un système d’ Énergie économiquement et écologiquement durable réside dans un couplage optimisé des secteurs de l’électricité et de la chaleur, dans le but de réduire la consommation totale d’ Énergie issue de sources d’ Énergie primaires. Dans le cadre du projet de recherche « H2 based CO2 free Factory » (H2Factory), un site de démonstration dédié à ces systèmes d’ Énergie s multidomaines sera développé. Il comprendra des centrales de cogénération au gaz naturel modernisées, des systèmes P2H, des systèmes de stockage d’hydrogène, de chaleur et par batterie, ainsi que des pompes à chaleur. Dans un deuxième temps, une installation P2G, des chaudières à hydrogène et des modules photovoltaïques viendront compléter le dispositif. En raison de la complexité du système, un jumeau numérique capable de fonctionner en temps réel du système d’ Énergie s susmentionné sera développé. Ce jumeau numérique modélisera un réseau d’électricité, de gaz naturel, d’hydrogène ainsi qu’un réseau de chaleur, ainsi que les unités de production, les systèmes de stockage, les charges et les convertisseurs de divers secteurs d’ Énergie . Cela facilitera le développement et le test d’un contrôleur de système permettant une utilisation optimisée des actifs mentionnés précédemment. Pour la mise en œuvre du jumeau numérique, nous utiliserons le système OPAL-RT en tirant parti de ses capacités en temps réel, de ses capacités de modélisation améliorées avec Simulink/Simscape, de sa puissance de calcul, ainsi que de la possibilité de s’interfacer avec le futur contrôleur dans une configuration CHIL.