La plate-forme PERSyA Partenaires .disponibles pour rendre un syst¨me ou un site autonome (photovolta¯que,
La plate-forme PERSyA Partenaires .disponibles pour rendre un syst¨me ou un site autonome (photovolta¯que,

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  • Nouvelles nergies pour les systmes autonomes : pile combustible, photovoltaque et mini-olien

    PROJETS PERSyA ET SAPAC Prsentation & Applications

    www.centre-electronique.fr

    Le projet SAPAC est financ par le Conseil Gnral du Loiretet lAGGLO Orlans Val de Loire

    En partenariat avec :

    CRESITT IndustrieCRESITT Industrie, association loi de 1901, est un Centre de Ressources Technologiques en lectronique labellis par lEtat. Il mne des actions de diffusion, de conseil et dappuitechnique auprs des PME-PMI de la rgion Centre et ralise des prestations techniques :expertises, formations et R&D exploratoire.Son quipe dingnieurs ou docteurs matrise llectronique communicante, sous ses aspects matriels et logiciels. Ce savoir-faire sappuie sur un plateau technique la disposition des industriels (mesure HF et RFID, instrumentation,plates formes embarques, vision industrielle). www.cresitt.com

    GREMILe GREMI est une Unit Mixte de Recherche de lUniversit dOrlans et du CNRS.Les recherches, trs fort caractre exprimental, concernent la conception, la ralisation de procds plasmas et laser pour des applications dans des domaines trs varis : nergtique, matriaux, micro-lectronique, nanotechnologies, mtrologie, sources de rayonnement, biomdical, propulsion, transports et environnement.Les tudes vocation technologique sont privilgies mais les aspects fondamentaux de la recherche sont trs prsents et gnralement abords en liaison avec les applications.www.univ-orleans.fr/gremi/

    Orlans Val de Loire TechnopoleInterlocuteur privilgi dans le domaine de linnovation, Orlans Val de Loire Technopole runit les acteurs du monde conomique et scientifique de son territoire. Ses missions sarticulent autour de laccompagnement la cration et au dveloppement des entre-prises, lanimation des relations recherche/industrie, lingnierie de projets structurants et collaboratifs ainsi que la gestion dtudes de prospectives. www.tech-orleans.fr

    Partenaires financiers

    Partenaires Techniques

    Le projet PERSyA est financ par le Conseil Gnral du Loiret, la ville dOrlans et lAGGLO Orlans Val de Loire.

    ContactsCRESITT INDUSTRIECentre Rgional en lectronique et Systmes pour lInnovationpar les Transferts de Technologies dans lindustrie (Association loi 1901)

    Ppinire du Parc du Moulin 111 bvd Duhamel du Monceau 45166 OLIVET CedexTl. 02 38 69 00 61 Fax : 02 38 25 33 94 E.mail : cresitt@cresitt.com

    La plate-forme PERSyAPlate-forme dvaluation des Rseaux de Systmes Autonomes

    ObjECTIf Mettre en uvre et valuer en situation relle les technologies et lments disponibles pour rendre un systme ou un site autonome (photovoltaque, mini-olien, batteries, convertisseurs) et le doter dinterfaces de communica- -tion radiofrquence courte et moyenne porte.

    ARChITECTURE DE LA PLATE-fORmE PERSyA 5 technologies solaires photovoltaques et dune mini-olienne instrumentes Rgulateurs solaires Mesure de lensoleillement, de la temprature des panneaux Suiveur solaire Station mtorologique Batteries de stockage Liaisons radiofrquences long range et short range faible consommation Dataloggers et monitoring distance Passerelle rseau Camra de surveillance autonome

    ANALySE DES DONNES

    RETOmbES / OPPORTUNITS Formations ddies au photovoltaque pour les systmes autonomes et les sites isols, transfert de comptences. Dveloppement dun outil pdagogique : valise solaire Propose lenseignement, la valise solaire a pour fonction de simuler et tudier un systme autonome en nergie. Ralisation de dmonstrateurs industriels (faible et moyenne puissance) Projets et produits industriels

    SERVICES ET PRESTATIONS LA DEmANDE Formation, dtermination du bilan nergtique et autonomie de systmes et de sites isols, caractrisation technique et benchmark, conseil et veille technologique.

    RENSEIGNEmENTS SUR LA PLATE-fORmE PERSyA Visite : nous contacter au 02 38 69 00 61

    LE PROjET PERSyA EST SOUTENU PAR :

    Le CRT CRESITT est soutenu par :

    www.loiret.com

    www.univ-orleans.fr

    www.orleans.fr

    www.cnrs-orleans.fr

    www.agglo-orleans.fr

    www.univ-orleans.fr/polytech

    Comparaison des performances relles et thoriques dun panneau photovoltaque

    Mesures de transmission radio longue distance

  • La pile combustibleDfINITION DE LA PILE COmbUSTIbLE (PAC) La pile combustible est un systme de production dnergie, sans combustion. Elle est alimente en hydrogne et exploite loxygne de lair. La pile produit du courant lectrique, par raction lectrochimique entre ces deux lments. Elle rejette uniquement de la vapeur deau et de la chaleur. Ce systme est une source dnergie propre.

    LmENTS DUNE PILE COmbUSTIbLE Les principaux lments sont : (a) llectrolyte, en gnral fine membrane polymre solide (nafion), qui doit conduire les protons, mais pas les lectrons, et tre impermable aux gaz ; (b) les lectrodes (anode et cathode), constitues dun mtal catalyseur (Pt) dpos sur une couche poreuse de carbone conducteur ; (c) les plaques de diffusion ; (d) les plaques bipolaires, parcourues de micro-canaux qui permettent dassurer la distribution des gaz et lvacuation de leau.

    fORmULES H2 -> 2H

    + + 2e- 2H+ + O2 +2e- -> H2O

    fONCTIONNEmENT DUNE PILE COmbUSTIbLE 1 Lanode est charge en hydrogne (H2) provenant dun rservoir et la cathode est charge doxygne (O2), provenant gnralement de lair. 2 Dans lanode, les molcules dhydrogne se dissocient au contact dun catalyseur (gnralement le platine). Pendant que les ions H+ migrent dans llectrolyte, les lectrons circulent dans un circuit externe afin de produire un courant lectrique continu. 3 Dans la cathode, on retrouve les lectrons, les ions H+ et loxygne qui se combinent pour former de leau. 4 La raction produit galement de la chaleur qui peut tre rcupre. Tant que la pile combustible est approvisionne en ractifs, le courant lectrique continue de circuler.

    LES DIffRENTS TyPES DE PILE

    LES DIffRENTS mARChS Transports (terrestres, maritimes) Alimentation de secours (groupe lectrogne, auxiliaire de puissance) Applications militaires Habitat collectif ou individuel (stationnaire) Applications portables, systmes autonomes

    Le projet SAPACSystme Autonome Pile Combustible et photovoltaque

    ObjECTIf Lobjectif du projet SAPAC (2013-2014) est de dmontrer la faisabilit dun systme autonome (station mto) nergie durable (pile combustible PAC et photovoltaque PV), sans batterie, et dans des conditions relles dutilisation. Toutes les fonctions ncessaires ont t implmentes : mesures mto, stockage, transmission sans fil longue distance, envoi de messages dalarmes et de maintenance.

    AVANTAGES Le projet SAPAC, soutenu par le Conseil Gnral du Loiret et lAGGLO Orlans Val de Loire, sinscrit dans une dmarche environnementale : suppression des batteries au plomb, surface photovoltaque diminue, volume et poids rduits. Grce la gestion en temps rel de lnergie disponible (PAC et PV), on cherche a augmenter lefficacit oprationnelle, la fiabilit et le taux de charge des lments.

    PLAN DE DVELOPPEmENT Travaux du laboratoire GREMI Le GREMI a pu dfinir les dimensions optimales de la pile combustible adapte au systme, lassembler et la caractriser. Par ailleurs, le laboratoire travaille sur la conception dun lectrolyseur permettant lalimentation de la pile en hydrogne et sur le dimensionnement dun dispositif de stockage dhydrogne (de type hydrure). A terme, la pile, llectrolyseur et le dispositif de stockage doivent tre assembls et permettre aux capteurs de communiquer de faon sre.

    Travaux du CRT CRESITT Industrie Le CRESITT a pu profiter de lexprience acquise lors de linstallation de la plate-forme PERSyA pour concevoir et assembler les lments dun systme lectronique communicant recevant lnergie dune pile hydrogne et dun panneau photovoltaque. Ce dmonstrateur a pu tre install et caractris au sein de PERSyA, permettant dvaluer ses performances et denvisager des applications industrielles.

    Dmonstrateur SAPACARChITECTURE DU DmONSTRATEUR

    RSULTATS & RETOmbES Plate-forme dvaluation et caractrisation de technologies photovoltaques, pile combustible et systmes hybrides. Expertise et valuation de solutions radiofrquences pour la transmission de donnes et les dispositifs dalerte. Essais in situ et longue dure. Validation du march PAC et des applications pour les petites et moyennes puissances. Expertise technique, formation et transfert de technologie.

    PRINCIPE ET fONCTIONNEmENT

    lments du march PACPour les systmes autonomes et petits sites isols

    Accompagns par la Technopole orlanaise, les partenaires du projet ont pu investiguer les marchs et applications potentiels de la PAC de petite ou moyenne puissance. Ltudede march ralise montre une attente forte de secteurs tels que les applications nomades, les systmes sans fil, les sites isols off-grid , les alimentations auxiliaires, Une rflexion technique et conomique est en cours pour valoriser et dvelopper les concepts mis en oeuvre dans ce dmonstrateur de systme hybride innovant.

    Exploitationdes donnes

    Transmissiondes donnes

    Type de PaC AFC PEMFC PAFC MCFC MCFC

    Pile alcalinePile

    membranechangeuse de protons

    Pile acidephosphorique

    Pile carbonates

    fondusPile oxyde

    solide

    Temprature defonctionnement 70-100C 70 - 100C 150-210C 650-1000C 800-1000C

    Domaine depuissance 1W-10kW 1W - 300kW 1W-300kW 10kW-100MW 1kW-500MW

    Rendement 55-60% 32 - 40% 36-45% 50-60% 50-55%

    Electrolyte 35-50% KOHMembrane

    changeuse de protons

    Acidephosphorique

    concentrLi2CO3 /Na2CO3

    Zircone yttrie

    ApplicationsApplications

    spatialesVhicules

    lectri