Etude technico-économique de la production d’hydrogène par deux applications de l’énergie solaire dans la région de Ouargla

Abstract

Facing to the increasingly pressing environmental concerns, such as the control of the emission of gas with greenhouse effect, and facing the exhaustion announced of fossil energies reserves, hydrogen obtained from renewable energies is seen as a promising energy vector. This work focuses on the techno-economic study on the realization of a massive generating station of hydrogen by using two processes of renewable electrical energy to supply an industrial electrolyser of alkaline type. We present the energy modeling of two systems constitute the EnR/H2 installation. The evaluation of the potential of hydrogen production as well as the estimate of the electrolytic hydrogen total costs product is carried out in order to make a comparison unified between the EnR/H2 systems. The results obtained show that the two studied installations are very profitable and have a great potential of production of hydrogen. The studies carried out show that the techno-economic interest of the hydrogen production for one of two technologies suggested depends on the environmental parameters and especially on the production capacity chosen for the design (installation PV/H2 is most interesting for a capacity of 50t/an, on the other hand, the Chimney/H2 for a higher capacity).

Face aux préoccupations environnementales de plus en plus pressantes, telles que la maîtrise des rejets de gaz à effet de serre, et face à l’épuisement annoncé des réserves d’énergies fossiles, l’hydrogène vert obtenu à partir des énergies renouvelables est perçu comme un vecteur énergétique prometteur. Ce travail de recherche est une étude technique et économique sur la réalisation d’une installation de production massive d’hydrogène en utilisant deux procédés d’énergie électrique renouvelable pour alimenter un électrolyseur industriel de type alcalin. Nous présentons la modélisation énergétique de deux sous systèmes constituants l’installation Energie Renouvelable à production d'hydrogène (EnR/H2). L’évaluation du potentiel de production d’hydrogène ainsi que l’estimation du coût total d’hydrogène électrolytique produit est menée afin de faire une comparaison unifiée entre les systèmes EnR/H2. Les résultats obtenus montrent que les deux installations étudiées sont très rentables et présentent un grand potentiel de production d’hydrogène. Les études effectuées montrent que l’intérêt technico-économique de la production d’hydrogène pour les deux technologies proposées dépend des paramètres environnementaux et surtout de la capacité de production choisie pour la conception. L’installation PV/H2 est la plus intéressante pour une capacité de 50t/an, par contre, l’installation Cheminée/H2 est pour une capacité supérieure.

نظرا لتزايد الاهتمامات البيئية خاصة فيما يتعلق بالتحكم في انبعاث الغازات المتسببة في الاحتباس الحراري و لمواجهة نضوب الوقود الاحفوري، يعتبر الهيدروجين الاخضر المصنع من مصادر الطاقة المتجددة حامل الطاقة للمستقبل. الهدف من هذا العمل هو دراسة جميع العناصر التقنية و الاقتصادية لإنتاج الهيدروجين بكميات كبيرة عن طريق عملية التحليل الكهربائي للماء باستخدام مصادر ين للطاقة المتجددة. قمنا بتقديم الطريقة المتبعة التي تسمح لنا بنمذجة جميع الأجزاء المكونة للنظام. و قمنا بتقدير كمية إنتاج الهيدروجين وتحديد تكلفة إنتاجه لكل من المنشآت طاقة متجددة/هيدروجين و ذلك من أجل القيام بمقارنة متجانسة. النتائج المتحصل عليها أثبتت أنه من أجل قدرة إنتاجية سنوية صغيرة ( 50 )طن ، تعتبر المنشأة الكهرضوئية هي الأحسن، وأكبر من هذه القدرة تعتبر المدخنة الشمسية/هيدروجين هم الأكثر كفاءة