Plateforme MYRTE

 Les plateformes MYRTE et PAGLIA ORBA sont des projets phares de transfert de technologie menés par l'Université de Corse et le CNRS. Ils portent sur l'hybridation de systèmes de production et de stockage de l'énergie utilisant comme source renouvelable le rayonnement solaire.

 

Inaugurée le 9 janvier 2012, la plateforme MYRTE (Mission hYdrogène Renouvelable pour l’inTégration au réseau Electrique) est issue de l’engagement de trois partenaires, l’Université de Corse Pasquale Paoli, HELION, et le Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives. Elle met en oeuvre le couplage de l’énergie solaire avec une chaîne hydrogène comme vecteur énergétique pour le stockage des énergies renouvelables. Elle vise à étudier le déploiement d’un stockage de l’énergie photovoltaïque via l’hydrogène afin de garantir la puissance des énergies renouvelables.

Ce projet est soutenu par la Collectivité Territoriale de Corse, l’Etat et l’Europe. Cette plateforme est labellisée par le Pôle de Compétitivité CAPENERGIES et constitue un projet structurant de ce dernier.
La plateforme MYRTE se situe à Ajaccio (Vignola), en Corse, au centre d'études Scientifiques Georges Peri de l'Université de Corse.

La plateforme MYRTE est, par sa taille et son intégration au réseau électrique d’un territoire, l’une des rares installations au monde capable d’étudier en condition réelle le couplage énergies renouvelables et hydrogène-énergie.

Elle vise à développer une solution énergétique "complète" : source renouvelable d'énergie associée à un dispositif de stockage de l'énergie. Elle permettra d'améliorer la stratégie de pilotage d'un tel système connecté au réseau électrique de la Corse. En effet, les réseaux électriques insulaires, non interconnectés, avec un fort taux d’intégration de sources renouvelables d’énergie nécessitent un dispositif permettant de gérer l’intermittence de celles-ci (régulation, stockage).
 

L’hydrogène, produit et stocké, permet de gérer les fluctuations de puissance des énergies renouvelables intermittentes intégrées dans le réseau. Il s’agira d’examiner la capacité du système à répondre à un objectif d’écrêtage de la pointe appelée par le réseau électrique (appui au réseau de distribution) et au lissage de la puissance photovoltaïque produite (limiter les fluctuations et perturbations sur le réseau électrique).
De plus, d’autres travaux comme l’étude du vieillissement des matériaux, des systèmes, mais aussi la confrontation des résultats du logiciel de simulation et dimensionnement ORIENTE avec la réalité pourront être effectués. D’autres stratégies de fonctionnement pourront être envisagées afin d’étudier leurs impacts sur le contrôle commande du système.
Le démonstrateur MYRTE est une nouvelle avancée pour la Corse qui se veut tête de pont pour les territoires insulaires dans le développement des activités scientifiques consacrées aux problématiques de l’énergie. Le partenariat confirme une volonté commune d’élargir les horizons de recherche conformément à une stratégie visant à creuser en Corse le sillon d’une société de la connaissance.

 

Le réseau électrique corse présente toutes les caractéristiques des réseaux insulaires : de petite dimension, sensible aux variations de production, limité en capacité de nouveaux moyens de production, avec une forte augmentation de la demande en électricité . Parmi les moyens mis en œuvre pour répondre à ce besoin croissant en énergie, les énergies renouvelables sont particulièrement adaptées au contexte ilien.

Les énergies renouvelables sont des énergies dites intermittentes pour le photovoltaïque et l'éolien, et des énergies dites garanties concernant l'hydraulique, la biomasse, le biogaz et la géothermie. Les énergies renouvelables intermittentes sont ainsi nommées car elles connaissent de fortes variations temporelles, et ne garantissent donc pas un apport continu de puissance au réseau ni son équilibre entre production et consommation d’électricité.

Aujourd’hui, l’utilisation d’énergie fossile est importante dans certaines régions ensoleillées comme la Corse ou les DOM-TOM. Le but de la plateforme MYRTE est de stocker l’énergie via un électrolyseur, qui convertit l’électricité en hydrogène et oxygène pendant les heures de faible consommation. Cette énergie est ensuite restituée via une pile à combustible, qui reconvertit l’hydrogène et l’oxygène en électricité sur le réseau pendant les heures de fortes consommations, c’est-à-dire le soir alors que les panneaux photovoltaïques ne produisent plus. Tout ceci dans le but de limiter effectivement le recours aux centrales thermiques et de s’affranchir de la limite de 30 % d’intégration des énergies renouvelables intermittentes imposée par l’arrêté du 23 avril 2008.

La plateforme MYRTE est dédiée au couplage entre un champ photovoltaïque et une chaîne hydrogène utilisée comme un moyen de stockage. La charge, c’est-à-dire la fourniture au réseau électrique, peut être dans ce cas alimentée par le champ photovoltaïque ou par la pile à combustible via l’hydrogène stocké. Différentes stratégies de fonctionnement sont établies et implémentées dans le contrôle commande du système, mais aussi à partir de simulations obtenues grâce au logiciel ORIENTE. Ce logiciel, développé par l’Université de Corse, est dédié aux systèmes hybrides couplés à une chaîne hydrogène. Cet outil permet de simuler la répartition des flux énergétiques au cours du temps entre les différents sous-systèmes en intégrant leurs comportements caractéristiques. Dans le cadre de MYRTE, ORIENTE a permis de simuler, dimensionner et optimiser le système énergétique.

 

Le film "Du soleil en bouteilles" a été réalisé dans le cadre du projet de diffusion de la Culture Scientifique Technique et Industrielle de la plateforme de Recherche & Développement dédiée aux Énergies Renouvelables.

 

Le 20 mars 2015, la Plateforme MYRTE s’est livrée à une expérimentation originale : produire de l’énergie solaire en pleine éclipse solaire ! Comment les différents composants de la plateforme ont-ils réagi lors de cette éclipse solaire ? L’énergie produite a-t-elle été constante ? Réponse et explications en vidéo.

 

La coproduction d’électricité et d’hydrogène – vecteur énergétique – à partir d’énergie solaire présente permet de fournir un carburant non polluant, l’hydrogène sans émission de gaz à effet de serre. Cette technologie vise à :

• l’écrêtage des pics de consommation, en restituant le soir sur le réseau l’énergie électrique stockée,
• l’atténuation des variations de production liées au passage de nuages par exemple,
• la limitation des surtensions liées à la forte production photovoltaïque dans un contexte de faible consommation.

En ce sens, un système de type MYRTE peut contribuer à limiter les contraintes techniques liées à une pénétration massive de l’énergie photovoltaïque sur le réseau électrique.
La chaleur produite par la pile à combustible et l’électrolyseur peut être valorisée en apportant de l’eau chaude à des bâtiments annexes ou en les chauffant.

 

La plateforme MYRTE a été inaugurée en 2012. Elle est constituée d'un champ photovoltaïque d'une puissance de 560 kWc qui alimente une unité de production d'hydrogène par électrolyse composée de deux électrolyseurs de technologie PEM produisant 10 Nm³/h et 13 Nm³/h sous 35 bars de pression (respectivement de 50 kW et 57 kW). L'hydrogène et l'oxygène produits sont stockés sous forme gazeuse dans deux réservoirs différents de 28 m³ chacun pour un total de 1,75 MWh d'énergie. Pendant les périodes de faible production d'électricité, l'hydrogène stocké est utilisé pour produire de l'électricité à l'aide de deux piles à combustible H₂/O₂ PEM (100 kW et 50 kW) d'une puissance maximale de 150 kW. L'électricité produite est ensuite réinjectée dans le réseau électrique. Ce mix énergétique permet de réduire les pics de demande sur le réseau et les variations des sources de production renouvelables dues aux perturbations climatiques. L'installation a permis de tester, en association avec le gestionnaire de réseau EDF ces modes de fonctionnement. D’autres travaux scientifiques sont également conduits sur la durabilité des équipements et l’étude de stratégies de fonctionnement à l’aide notamment d’un logiciel de simulation et de dimensionnement développé par l’Université de Corse.

La plateforme a récemment (2023) intégré de nouveaux équipements qui constituent la troisième tranche de systèmes technologiques installés. Il s’agit notamment de :

• Une pile à combustible de technologie hydrogène-air de 100 kW ;
• Un système de stockage par batterie Li-ion de 2´50 kWh (2´40 kW de puissance maximale de charge/décharge) ;
• Une machine à adsorption (d’une puissance nominale de 16 kW pour ). Ce système vient compléter, le système de stockage thermique de l'eau chaude de 800 kWh de la Tranche 1. Avec l'installation de ce système d'adsorption, la plateforme MYRTE peut simultanément fournir de l'électricité, de la chaleur et du froid : c'est un système de tri-génération ;
• Une station hydrogène (Compresseur, unité de purification du gaz, 200 L de stockage sous 450 bar, distributeur 350 bar) et un véhicule hydrogène de type utilitaire. Le véhicule est équipé d’une pile à combustible de 5 kW, d’un réservoir hydrogène de génération IV de 74 L de volume et pouvant stocker 1,78 kg d’hydrogène sous 350 bar.