Conception et Contrôle Optimale d’un Système de Production Electrique à Base d’Hydrogène Vert

Abstract

Ce travail de fin d'études pour l’obtention de diplôme de Master en électrotechnique industrielle explore la faisabilité de l'utilisation d'une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) alimentée par de l'hydrogène vert produit par un électrolyseur fonctionnant grâce à des panneaux photovoltaïques. L'objectif principal est de concevoir et d'optimiser un système de production d'énergie électrique propre via l’hydrogène vert capable de répondre efficacement aux besoins énergétiques tout en minimisant l'impact environnemental. Le volume de travail est partagé comme suit :  L'hydrogène est produit par un électrolyseur alimenté par des panneaux photovoltaïques.  Le contrôle de la puissance maximale (MPPT) dans la source renouvelable photovoltaique est implémenté pour maximiser l'efficacité de la conversion solaire.  Un régulateur PID est utilisé pour contrôler la température et le flux d'hydrogène vers la pile à combustible.  L'optimisation du débit d'hydrogène est cruciale pour améliorer les performances de la pile à combustible.  Le travail utilise à la fois le contrôle classique PID et le contrôle intelligent basé sur les réseaux de neurones artificiels (ANN).  Le contrôleur PID est mis en œuvre pour assurer une régulation stable et précise du système. Le contrôle intelligent ANN est utilisé pour améliorer les performances du système en adaptant dynamiquement les paramètres de contrôle en fonction des conditions opérationnelles.  Une analyse détaillée des performances de la PEMFC est réalisée pour évaluer son efficacité et sa fiabilité.  Des simulations suite à des modélisations sont conduits pour valider les résultats obtenus  Le système proposé est évalué pour ses applications potentielles dans différents secteurs, notamment les transports et la production d'énergie stationnaire. Les résultats obtenus montrent que l'intégration d'une PEMFC avec une source d'hydrogène vert est non seulement viable mais aussi bénéfique en termes de durabilité et d'efficacité énergétique.