Conception d'un stockage d'énergie éolienne pour une entreprise minière isolée du réseau : faisabilité du stockage d'hydrogène

Azin, Hugo (2022). Conception d'un stockage d'énergie éolienne pour une entreprise minière isolée du réseau : faisabilité du stockage d'hydrogène. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

Prévisualisation

PDF Télécharger (21MB) | Prévisualisation

Résumé

Les métaux sont des ressources de plus en plus convoitées et stratégiques, ils seront nécessaires pour la transition énergétique. Cependant pour être extrait, les entreprises minières ont besoin de beaucoup d’énergie. C’est le cas de Mine Raglan, une mine de Nickel au nord du Québec, isolée du réseau électrique, qui consomme chaque année plus 55 millions de litres de diesel. Ce mémoire est une étude technico-économique qui a pour objectif d’étudier la possibilité de substituer le diesel par une source d’énergie renouvelable. Le potentiel éolien à Raglan est fort et deux éoliennes ont déjà été installées avec succès. Cependant pour implanter en grande quantité des éoliennes il est nécessaire d’installer un système de stockage afin de continuer de répondre à la demande en énergie. Dans cette étude, c’est le stockage à hydrogène qui est étudié. Les technologies d’électrolyseur PEM, de réservoir sous forme comprimé et les piles à combustibles PEM et solides ont été retenues dans cette étude. À l’aide de simulations réalisées sur le logiciel HOMER, les résultats ont montré qu’il était techniquement possible de répondre à la demande de la mine à partir d’un système renouvelable composé d’éoliennes et de technologies d’hydrogène. Les résultats ont montré que les piles à combustible solide, malgré leur de temps réponse lent, étaient plus efficaces, car en plus d’un meilleur rendement électrique, la chaleur peut aussi être récupérée. Les coûts restent cependant élevés et les perspectives économiques d’un tel projet dépendant aussi en grande partie des coûts futurs du diesel ainsi que de l’évolution des coûts des technologies d’hydrogène qui sont en plein essor. Afin de réduire davantage ses coûts plusieurs pistes sont aussi possibles comme la revalorisation de l’oxygène, le stockage de l’hydrogène dans le pergélisol, ou encore l’étude du potentiel d’effacement de la mine.

Titre traduit

Design of a wind energy storage for an off-grid mining company: feasibility of hydrogen storage

Résumé traduit

Metals are more and more coveted and strategic resources; they will be necessary for the energy transition. However, to extract them, mining companies need a lot of energy. This is the case of Raglan Mine, a nickel mine in northern Quebec, isolated from the electrical grid, which consumes more than 55 million liters of diesel each year. The objective of this brief is to study the possibility of substituting diesel with a renewable energy source. The wind potential in Raglan is considerable and two wind turbines have already been successfully installed. However, in order to install large quantities of wind turbines, it is necessary to install a storage system to continue to meet the energy demand. In this study, hydrogen storage is studied. The technologies of electrolyzer PEM, compressed tank and PEM and solid fuel cells have been selected in this study. Using simulations performed on HOMER software, the results showed that it was technically feasible to meet the mine's demand from a renewable system of wind turbines and hydrogen technologies. The results showed that solid fuel cells, despite their slow response time, were more efficient because in addition to better electrical performance, heat can also be recovered. However, the costs remain high and the economic prospects of such a project also depend largely on the future costs of diesel as well as the evolution of the costs of hydrogen technologies which are in full expansion. In order to further reduce costs, several avenues are also possible, such as the revalorization of oxygen, the storage of hydrogen in permafrost, or the study of the mine's potential for erasure.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle l’obtention de la maitrise en génie énergies renouvelables et éfficacité énergétique". Comprend des références bibliographiques (pages 217-223).
Mots-clés libres:	décarbonation, hydrogène, stockage d’énergie, éoliennes, micro-réseau
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Rousse, Daniel R.
Codirecteur:	Codirecteur Ouellet-Plamondon, Claudiane
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	05 déc. 2022 14:44
Dernière modification:	05 déc. 2022 14:44
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3114

Gestion Actions (Identification requise)

Dernière vérification avant le dépôt