Promotions

Mélissa DAUDE

Promotion 2014

Diplomé de : ECE Paris
CV : Télécharger
Courriel : Mélissa.DAUDE@mines-paristech.fr

Mission OSE

Organisation/ Entreprise : TOTAL Energies Nouvelles

Lieu de la mission : Puteaux

Mission : Cogénération résidentielle décentralisée avec pile à combustibles

Résumé de la mission :
Jusqu’à aujourd’hui, les offres technologiques et énergétiques résidentielles étaient segmentées entre électricité et chaleur. Les demandes en électricité spécifique et chaleur étaient donc adressées par des systèmes et sources énergétiques différentes (pompes à chaleur/chaudières, gaz/électricité). Avec l’affermissement des régulations d’efficacité énergétique et le développement croissant de l’énergie décentralisée, les solutions de micro-cogénération (m-CHP) ont un rôle clé à jouer.

Outre les moteurs de Stirling, peu de solutions de cogénération sont disponibles pour le secteur résidentiel. Cependant, les phases de R&D à succès sur les piles à combustible aboutissent aujourd’hui à une multiplication remarquable de projets pilotes à l’origine des prémices d’une commercialisation grand public. En effet, depuis 2009 à l’image du Japon, le marché des piles à combustible pour la m-CHP est en plein essor. Capable d’atteindre une efficacité électrique de 60% et un rendement global de plus de 90%, cette technologie fonctionnant à partir de gaz naturel a les atouts pour accélérer l’adoption de solutions de cogénération décentralisées à faibles émissions CO2.

Au vue de la maturité de certaines piles à combustibles haute température, la question est désormais de déterminer les cas économiques à fort intérêt et de définir les contraintes déterminantes de telles offres résidentielles (sensibilité aux prix de l’énergie, CAPEX et paramètres techniques de la pile). C’est dans ce cadre-là que le développement d’un outil de modélisation technico-économique a été nécessaire afin d’évaluer clairement le potentiel de l’application m-CHP des piles à combustible.

L’analyse globale effectuée principalement sur l’Allemagne, indique qu’une offre de cogénération résidentielle avec pile à combustible est rentable par rapport à une installation classique avec une chaudière à gaz. La synergie avec l’ajout de PV paraît moins évidente mais une profitabilité certaine semble exister pour des sites isolés du réseau (gaz et électricité) avec un système de pile réversible.

Mots-clés : piles à combustible, cogénération, production décentralisée, stockage, hydrogène.