Micro-tri-génération à pile à combustible (TRIGENPAC) – projet région-FEDER-CD50

La cogénération (Combined Heat and Power, CHP) est l’utilisation d’une unique source d’énergie primaire pour produire simultanément l’électricité et la chaleur. Dans la plupart des cas, la source d’énergie primaire est, soit un combustible fossile (principalement le gaz naturel), soit un biogaz issu de la biomasse par l’intermédiaire d’une unité de production.

Plusieurs technologies peuvent être utilisées pour produire simultanément la chaleur et l’électricité par cogénération à partir d’une source unique d’énergie. Les piles à combustibles deviennent les plus attractives grâce à leur rendement électrique qui est supérieur à 35 %. Par ailleurs, les technologies de piles à combustibles permettent de concevoir des systèmes de cogénération ou tri-génération dans un très large spectre de puissance de quelques kilowatts (microcogénération) à plusieurs mégawatts.

Ce projet de recherche concerne plus particulièrement l’optimisation du dimensionnement et de la gestion d’un système de tri-génération à pile à combustible de type PEMFC ou SOFC. Cette optimisation tient compte des contextes techniques, économiques et environnementaux. Ce projet consiste à développer un outil de modélisation du système de tri-génération utilisant une pile à combustible de type PEMFC. Les phénomènes de transfert de masse et de chaleur seront pris en compte. Une étude de la gestion énergétique du système en fonction de la demande sera conduite en tenant compte de la possibilité de stockage de l’énergie en cas de besoin. Des scénarios de fonctionnement peuvent être traités en tenant compte des économies d’énergie, de la durée de fonctionnement, et des émissions de gaz à effet de serre. Une seconde phase de ce projet est orientée vers l’étude des moyens d’amélioration des performances énergétiques et environnementales d’une installation de tri-génération par l’intermédiaire d’expériences. Un banc d’essais expérimentaux dédié aux tests sur les performances énergétiques de systèmes de tri-génération utilisant une pile à combustible. Cette phase de l’étude a pour objectif principal de caractériser les performances énergétiques du système. Des moyens innovants d’intensification des transferts thermiques peuvent être mis au point et testés afin d’améliorer l’efficacité énergétique des récupérateurs de la chaleur et aussi du système de production de froid.