Système énergétique de stockage et de gestion de l’hydrogène

Concevoir et fournir un système complet en conteneur pour stocker l’énergie sous forme d’hydrogène, l’hybrider avec une batterie et restituer de l’électricité au bâtiment. Les panneaux photovoltaïques sont hors fourniture; le système doit toutefois récupérer les données de production solaire et s’interfacer avec le bâtiment.

Équipements et performances

• Électrolyseur PEM de puissance nominale 25 kW, alimenté en eau brute du réseau et en électricité; l’hydrogène produit doit présenter une qualité et une pression compatibles avec la chaîne en aval, et supporter les dynamiques et cycles de démarrage/arrêt pilotés par l’EMS.
• Stockage d’hydrogène jusqu’à 20 kg, sous pression ou par hydrures métalliques. La technologie est libre si elle assure l’autonomie et les débits requis; les pressions supérieures à 150 bar sont à éviter. Vannes et instrumentation doivent permettre les configurations de remplissage, vidange et alimentation internes ou externes, surveiller les états et anomalies, protéger les équipements et comptabiliser pertes et purges.
• Pile à combustible PEM de puissance nominale électrique 15 kW, en un stack ou jusqu’à trois stacks de puissance identique; refroidissement par eau ou par air. Elle peut être alimentée par le stockage fourni ou par un stockage extérieur du site.
• Pack de batteries Li-ion avec BMS; technologie LFP privilégiée, autres options possibles. Le texte indique au moins 12 kWh utiles dans l’introduction, puis une capacité maximale de 12 kWh au descriptif du pack; puissance électrique maximale annoncée : 25 kW. Le pack doit stocker l’énergie photovoltaïque, alimenter les charges et couvrir leurs appels de puissance rapides en complément de la pile.

Conteneur, raccordements et sécurité

L’intégration peut occuper un ou plusieurs conteneurs, structurés pour identifier les composants et interconnexions, assurer la maintenance et permettre une visite accompagnée en sécurité, sans habilitation particulière. Prévoir la ventilation et la gestion thermique, y compris le maintien hors gel, une alarme incendie propre au conteneur, un isolement coupe-feu de 2 h vis-à-vis de tout bâtiment et une distance minimale de 10 m du bâtiment voisin ERP. Le conteneur doit être compatible avec un bardage ultérieur, déplaçable et conçu pour une installation provisoire en 2027 puis un déplacement par grutage en 2028 vers son emplacement définitif.

Les équipements échangent l’énergie sur un bus alternatif triphasé 400 V, 50 Hz et un tableau central avec arrivée 400 V, 63 A, raccordée au TGBT du bâtiment voisin. Les interfaces prévues à proximité comprennent également une arrivée d’eau potable PE DN32 avec disconnecteur et une évacuation d’eaux usées en PVC DN100. La chaîne thermique est autonome, sans circuit hydraulique de refroidissement extérieur au(x) conteneur(s); l’énergie thermique produite est comptée.

Pilotage, supervision et données

L’EMS collecte les mesures des sous-systèmes ainsi que la production solaire et la consommation du bâtiment, puis applique des consignes de puissance. Trois modes sont prévus : autonome avec lois prédéfinies paramétrables et documentées; laboratoire avec profils importés notamment en CSV et lois prédéfinies ou définies par l’utilisateur; expert avec envoi direct de consignes aux systèmes électrolyseur, pile et batterie. La supervision doit se connecter à la GTC du bâtiment.

Deux terminaux identiques assurent les mêmes fonctions, l’un dans le conteneur, l’autre dans le bâtiment voisin. L’imagerie, programmée et intégrée par le fournisseur, présente les équipements, flux, états, mesures, alarmes, défauts, seuils et historiques. Le candidat propose dès l’offre une maquette d’écran global et une vue détaillée pour l’électrolyseur, la pile, le stockage H₂, les batteries et le photovoltaïque. La supervision globale est accessible par page internet sur PC, tablette et smartphone, et affichable sur un écran fourni d’au moins 55 pouces; si plusieurs fenêtres sont proposées, cet écran doit être tactile.

Les données sont horodatées, historisées et consultables par sous-système, avec libellés explicites, unités SI, échelles cohérentes, codes couleur, synoptiques et courbes. Le candidat fournit, installe, câble, paramètre et met en service les capteurs et moyens de mesure, respecte les données obligatoires de l’annexe et justifie toute non-applicabilité. Les fréquences minimales souhaitées sont de 1 Hz pour les paramètres électriques et de 0,1 Hz pour les paramètres fluidiques et thermiques. Les données couvrent notamment puissances, tensions, courants, pressions, débits, températures, états de charge et de santé, durées de fonctionnement, démarrages et arrêts sur défaut; pour le photovoltaïque, la production, tension, courant, irradiance et température sont reprises des données collectées sur le bâtiment. Les modalités de communication et de stockage, la cybersécurité, les alertes et asservissements sont à proposer et pourront être discutés en réalisation.

Mise en œuvre, réception et formation

Le projet comporte une réunion de lancement, une revue de conception avant fabrication et une réception en usine des modes de fonctionnement et interconnexions. Le fournisseur présente un planning avec études, approvisionnements, fabrication, essais et jalons de validation. Livraison, transport, installation et mise en service sur site sont compris dans le prix global et réalisés par le fournisseur. La formation concerne cinq personnes, en français, à l’utilisation complète du matériel et de ses logiciels; elle se déroule sur le site après installation ou à une date convenue avec le référent technique. Son programme est détaillé dans l’offre et le coût est inclus, sans facturation supplémentaire.

Les vérifications comprennent une vérification d’aptitude dans le mois suivant la mise en service, puis une vérification de service régulier pendant deux mois à compter de la déclaration d’aptitude; l’acheteur dispose ensuite de sept jours pour notifier sa décision d’admission. Si le service régulier est négatif, une période supplémentaire de deux mois peut être décidée, ou l’admission avec réfaction ou le rejet. Le matériel non conforme est remplacé sous quinze jours.

Garantie, maintenance et livrables

La garantie initiale minimale est de deux ans à compter de l’admission; deux PSE doivent être chiffrées : une année supplémentaire portant la garantie totale à trois ans, ou deux années supplémentaires portant le total à quatre ans. La garantie couvre pièces, main-d’œuvre et déplacements sur site. Le candidat détaille maintenance préventive, coûts annuels hors garantie, maintenance corrective, délais d’intervention, support et consommables, avec leur nature, fréquence de remplacement et coûts. La remise en service après panne ne doit pas dépasser un mois. Les mises à jour des logiciels sont prévues pendant la durée de vie de l’instrument; les mises à jour ou extensions des logiciels fournis bénéficient gratuitement à l’Université pendant au moins cinq ans.

Fournir une notice complète en français ou en anglais et, au fil des études puis en dossier « tel que construit », les plans mécaniques, schémas électriques développés, P&ID, réglages des protections et de l’instrumentation, certificats de calibration/réglage des équipements de sécurité, sauvegardes logicielles, risques résiduels, contraintes d’installation, manuels d’exploitation et de maintenance et dossier réglementaire. Les équipements sont marqués CE et conformes aux règles et normes applicables, notamment celles relatives aux installations électriques et aux atmosphères explosives, ainsi qu’à la réglementation des équipements sous pression lorsque pertinente.