Système de gestion de l’énergie basé sur l’incertitude pour un système hybride à sources d’énergie renouvelable autonome avec production d’hydrogène

La demande énergétique mondiale en constante croissance, la raréfaction des sources d’énergie fossiles et les phénomènes de dérèglement climatique ont conduit au développement de nouvelles approches de production d’énergie basées sur l’utilisation des sources d’énergies renouvelables comme alternatives pour la production d’électricité. L’hybridation de ces sources d’énergie renouvelables, en particulier le stockage de sources photovoltaïques et éoliennes par la production d’hydrogène est de plus en plus fréquente dans les Systèmes Hybrides à sources d’Énergie Renouvelables (SHER). Entre autres, l’utilisation de SHER autonomes comme solutions d’électrification dans les zones éloignées de pays nordiques entraîne des problématiques liées aux phénomènes de dégradation que subissent les Piles à Combustible (PàC) et les électrolyseurs. Ces phénomènes dégénératifs sont fortement associées au nombre de cycles de démarrage et d’arrêt; de plus, la PàC et l’électrolyseur subissent d’autres mécanismes de dégradation tels qu’une dégradation accélérée lorsque ceux-ci sont soumis à des conditions hivernales où le climat froid est prédominant. Par conséquent, une gestion adaptée de l’énergie des SHER peut contribuer à la diminution de leur taux de dégradation, à l’amélioration de leur état de santé, de leur performance d’opération ainsi qu’au maintien de la qualité de l’hydrogène produit.

De gauche à droite: M. Yves Dubé (UQTR), M. Kodjo Agbossou (UQTR), M. Mauricio Higuita Cano, doctorant (UQTR), M. Mohamed Benhaddadi (Cégep du Vieux Montréal), et M. Sousso Kelouwani (UQTR). (Photo Annie Brien)

Nous proposons un Système de Gestion de l’Énergie (SGE) stochastique destiné aux SHER autonomes avec stockage et production d’hydrogène. La proposition du SGE considère la prévision de la puissance nette du bus à Courant Continu (bus CC) et son incertitude sur les performances du système. Cette approche vise à améliorer l’efficacité globale des SHER en optimisant les décisions prises lors de la mise en marche et de l’arrêt d’une PàC et d’un l’électrolyseur ainsi qu’à adapter le SHER aux conditions hivernales à travers l’anticipation de séquences de démarrage et d’arrêt de la PàC et l’électrolyseur.

Soutenance de thèse de doctorat en génie électrique tenue le 2 février 2017.

Membres du jury

M. Yves Dubé, Ph. D., président du jury
Professeur, Université du Québec à Trois-Rivières

M. Sousso Kelouwani, Ph. D., codirecteur de recherche
Professeur, Université du Québec à Trois-Rivières

M. Jamel Ghouili, Ph. D., évaluateur externe
Professeur, Université de Moncton

M. Mohamed Rachid Benhaddadi, Ph. D., évaluateur externe
Professeur, Cégep du Vieux Montréal

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