Etude expérimentale et numérique d’une technologie de stockage d’énergie innovante

L'utilisation de l'air comprimé comme agent de stockage d'énergie offre beaucoup de potentiel. Outre les avantages de nivellement et déplacement de la pointe électrique, l’air comprimé pourrait permettre de créer un pont entre la production intermittente des éoliennes et panneaux solaires photovoltaïques et les besoins énergétiques des bâtiments ou procédés industriels. De plus, le stockage de l’air comprimé peut se faire sur le moyen et long terme. Le principe est de générer de l’air comprimé en alimentant un compresseur pendant les périodes de surplus de production. Cet air est enfermé dans des réservoirs pressurisés dont le volume et la pression sont proportionnels à la quantité d’énergie stockée. Il sera détendu puis injecté dans un moteur à air comprimé alimentant un alternateur  afin de produire de l’électricité au moment opportun. Utilisés comme ressource énergétique distribuée et couplée à une source d’énergie renouvelable, les systèmes de stockage à air comprimé (Compressed Air Energy Storage, ou CAES) offriraient une alternative « propre » aux génératrices au diesel habituellement utilisées dans les réseaux autonomes en milieu éloigné. Distribués chez des clients de grande puissance, ces appareils permettraient de répondre à la problématique environnementale du délestage par des génératrices classiques au diésel, ou pourraient assurer un service d’urgence en cas de panne du réseau électrique.
Le projet de recherche proposé vise l’étude d’un prototype de système de stockage à air comprimé (Compressed Air Energy Storage, ou CAES). En partenariat avec Hydro-Québec et un industriel, les objectifs du projet de recherche sont :
- Effectuer une revue de littérature détaillée;
- Analyser les résultats expérimentaux du prototype sur le banc d’essai de l’organisme partenaire,
- développer un modèle numérique détaillé validé avec les données expérimentales.
- Identifier les pistes d’amélioration du procédé et notamment la pertinence de l’ajout d’un surchauffeur en entrée du moteur à air comprimé.
 

Connaissances requises

Un candidat passionné par le secteur de l’énergie et fortement motivé par l’innovation est recherché. Il devra avoir une solide formation en physique appliquée et en particulier en thermodynamique, thermique et énergétique.
Il devra aussi avoir un gout prononcé à la fois pour l’expérimentation et pour le développement numérique. La connaissance d’un logiciel de simulation classique (Python, Matlab) et/ou orienté système et/ou bâtiment (TRNSYS, EnergyPlus, etc.) serait fortement appréciée.
Enfin l’étudiant devra s’intégrer dans les équipes de recherche du Laboratoire des Technologies de l’Énergie d’Hydro-Québec et du Laboratoire thermique et science du bâtiment de l’ÉTS, et donc avoir de bonnes compétences en communications écrites et orales
 

Programme d'études visé

Maîtrise avec mémoire

Domaines de recherche

Énergie, Environnement

Thématique secondaires


 

Financement

Temps partiel au Laboratoire des Technologies de l’Énergie d’Hydro-Québec (situé à Shawinigan) et à l’ÉTS.
Le LTE possède un banc d’essai avec une génératrice à air comprimé, y compris toute l’infrastructure de compression et stockage d’air comprimé.
Rémunération à discuter lors de l’entretien

Autres informations

Dates de début : 2021-09-01

Partenaire impliqué : LTE Hydroquébec

Dossier de candidature :
Le dossier de candidature doit inclure: (1) curriculum vitae, (2) relevé de notes académiques, (3) lettre de motivation et (4) échantillon d'un texte technique en français. 
 

Personne à contacter

Didier Haillot | didier.haillot@etsmtl.ca