Hydrogène et terminaux gaziers : installations neuves

Les nouveaux pipelines d'hydrogène n'ont aucune expérience d'exploitation

Ce qui se passe. Des réseaux d’hydrogène sont construits ou convertis à partir de gazoducs. Les exploitants connaissent bien le gaz naturel, mais l’hydrogène a une autre densité, une autre vitesse du son et un autre comportement face aux fuites, et les débits des premières années sont faibles et irréguliers.

Ce que cela coûte. Un risque à la mise en service et une exploitation prudente : pressions tenues plus haut que nécessaire, compresseurs à de mauvais points de fonctionnement et longues phases de démarrage le temps que chacun apprenne le réseau.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Les règles et les outils du réseau de gaz naturel sont repris et ajustés à l’expérience. Sans historique de ce gaz dans cette conduite, l’expérience ne sait pas encore quel réglage est raisonnable.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des données prévues du réseau, des premières mesures et de cas de charge simulés, je vérifie comment pression et débit se comportent dans le réseau et quel concept de régulation les maintient dans la plage. Le diagnostic à distance à prix fixe montre si un modèle du réseau avec un concept de régulation vaut la peine d’être construit avant l’arrivée des premiers gros débits.

Pour aller plus loin : Calculer les états non mesurés pour la régulation

L'injection d'hydrogène des électrolyseurs fluctue avec le vent

Ce qui se passe. Les électrolyseurs qui suivent l’éolien et le solaire livrent l’hydrogène par rafales et par accalmies. La conduite ou le client derrière eux attend un approvisionnement stable à une qualité définie.

Ce que cela coûte. Des variations de pression dans le réseau, une pureté et une humidité qui varient avec la charge, et des électrolyseurs qui tournent à mauvais rendement ou sont arrêtés parce que l’injection ne peut pas être absorbée.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Un réservoir tampon ou un réseau plus grand en lisse une partie, mais cela coûte de l’investissement et ne se dimensionne pas non plus à la règle empirique. De simples limites sur chaque électrolyseur font que les unités se contrarient.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des journaux d’injection, des relevés de pression et des prévisions de puissance, je vérifie comment une commande coordonnée de plusieurs électrolyseurs et du tampon aurait géré les variations. Le diagnostic à distance à prix fixe répond à la question de savoir si la commande coordonnée de l’injection apporte la qualité de réseau dont vous avez besoin et ce qu’elle demanderait au système de commande existant.

Pour aller plus loin : Commande prédictive économique

Les nouveaux terminaux d'importation d'ammoniac doivent être mis en service

Ce qui se passe. L’ammoniac doit être importé par bateau comme vecteur d’hydrogène. Les terminaux combinent stockage à froid, pompes, chauffage et parfois un craqueur qui scinde de nouveau l’ammoniac en hydrogène. Peu d’équipes ont exploité une telle chaîne.

Ce que cela coûte. Des phases de démarrage plus longues que prévu, des pertes par évaporation et des marges de sécurité qui tiennent l’installation loin de sa plage de fonctionnement efficace.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Les consignes d’exploitation sont écrites d’après les données de conception et éprouvées au premier usage. Chaque surprise se règle par un redémarrage et un réglage plus prudent, qui reste ensuite.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des documents de conception, des données d’équipements et des éventuels premiers journaux d’exploitation, je construis un modèle de procédé du terminal et j’y teste des cas de démarrage et de charge partielle. Le diagnostic à distance à prix fixe montre de quel concept de régulation le terminal aurait besoin et ce qu’il faut confirmer avant l’arrivée de la première cargaison.

Pour aller plus loin : Commande prédictive des installations de procédé

Énergie de compression et de refroidissement dans les stations hydrogène

Ce qui se passe. Une station hydrogène comprime l’hydrogène à très haute pression et le prérefroidit avant de le transférer au véhicule. Les compresseurs et les groupes froids fonctionnent sur des règles fixes, qu’une voiture ou une file de camions attende.

Ce que cela coûte. Le coût par kilogramme d’hydrogène comprend une grande part d’électricité pour la compression et le refroidissement. Faire tourner le matériel à de mauvais points de fonctionnement ou le garder froid sans véhicule en vue l’alourdit, tout comme l’usure des compresseurs.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Des réservoirs de stockage plus grands aident, mais c’est de l’investissement. Des seuils fixes de démarrage du compresseur ne savent pas quand viendra le prochain plein ni combien coûte l’électricité.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des journaux de la station (pleins, pressions, températures, puissance des compresseurs et des groupes froids), je vérifie comment une stratégie d’exploitation fondée sur des prévisions aurait utilisé le stockage, les compresseurs et le refroidissement. Le diagnostic à distance à prix fixe répond à la question de savoir si une exploitation optimisée réduit le coût par kilogramme dans votre station et ce qu’il faudrait pour cela.

Pour aller plus loin : Commande prédictive économique

La pureté de l'hydrogène n'est contrôlée que rarement

Ce qui se passe. La pureté de l’hydrogène est vérifiée par des prélèvements occasionnels ou au point de livraison. Entre deux contrôles, personne ne voit si des impuretés comme l’humidité ou des traces du procédé de production augmentent insidieusement.

Ce que cela coûte. Les piles à combustible peuvent être endommagées par de faibles quantités de certaines impuretés, et une pile endommagée coûte cher. Des lots hors spécification découverts tard signifient des retours, des litiges avec les clients et des analyses coûteuses.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Un analyseur en continu pour chaque impureté est cher et demande de la maintenance. Échantillonner plus souvent raccourcit l’intervalle mais ne le comble jamais.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des données de procédé de production, de séchage et de compression, plus les résultats de laboratoire dont vous disposez déjà, je vérifie si la pureté peut être estimée en continu à partir des mesures existantes. Le diagnostic à distance à prix fixe montre quelles impuretés pourraient être suivies ainsi et où un vrai analyseur reste nécessaire.

Pour aller plus loin : Mesures calculées

Le comptage de l'hydrogène doit prouver sa précision

Ce qui se passe. L’hydrogène est vendu selon son contenu énergétique et sa masse, et les compteurs doivent convenir à l’hydrogène et à un mélange gazeux changeant. Les exploitants doivent démontrer que les quantités dans le réseau et au point de livraison sont mesurées avec précision.

Ce que cela coûte. Un travail de conformité et une incertitude sur les appareils qui seront acceptés. Un compteur imprécis signifie une facture contestée ou une perte pour l’une des parties au point de transfert.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Acheter des compteurs plus chers ou en mettre deux en série est une issue à court terme, mais elle ne prouve pas la précision réelle du résultat sous une pression, une température et un mélange gazeux changeants.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des données de compteurs, des pressions, des températures et des compositions de gaz de vos points de transfert, je vérifie l’ampleur de l’incertitude de mesure et si un modèle de la conduite peut l’étayer comme preuve. Le diagnostic à distance à prix fixe vous dit si une preuve de précision à base de modèle est réaliste pour vos postes de comptage.

La régulation de la distribution de gaz naturel liquéfié est difficile à recruter

Ce qui se passe. Les entreprises qui distribuent du gaz naturel liquéfié par camion, petit terminal et station d’avitaillement de navires ont besoin de systèmes de commande pour réservoirs cryogéniques, pompes, vaporiseurs et bras de chargement. Les ingénieurs de régulation ayant une expérience cryogénique sont rares.

Ce que cela coûte. Les projets attendent du personnel, et les installations démarrent avec des commandes simples qui gaspillent du gaz d’évaporation ou suivent des séquences de chargement prudentes.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Ajouter un ingénieur d’automatisation généraliste ne suffit pas, car la pression du réservoir, l’évaporation et le chargement interagissent d’une façon qu’un régulateur standard gère mal. La formation prend des années.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des plans de l’installation, des données de réservoirs et de pompes et des éventuels journaux d’exploitation, je vérifie comment la pression, l’évaporation et le chargement interagissent et à quoi devrait ressembler un concept de régulation de procédé et cryogénique. Le diagnostic à distance à prix fixe vous donne cette vue sans embauche permanente.

Pour aller plus loin : Commande prédictive des installations de procédé

Les terminaux de gaz naturel liquéfié doivent émettre plus de gaz avec une flexibilité limitée

Ce qui se passe. Les terminaux sont devenus une part plus importante de l’approvisionnement en gaz, et la demande d’émission varie avec la saison, le niveau de stockage et le marché. Les réservoirs, les vaporiseurs et les compresseurs de gaz d’évaporation doivent suivre.

Ce que cela coûte. Du gaz d’évaporation rejeté à l’air, brûlé ou recomprimé à grands frais, et de l’énergie de regazéification dépensée à de mauvais points de fonctionnement. Quand le réseau demande plus d’émission, la flexibilité est limitée par la façon dont l’installation est conduite.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Des règles fixes pour les vaporiseurs et la gestion du gaz d’évaporation sont réglées pour une émission stable. Un changement de demande est absorbé en faisant tourner du matériel supplémentaire comme marge de sécurité.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des niveaux de réservoirs, des débits d’évaporation, des relevés d’émission et des données des vaporiseurs, je vérifie comment une stratégie de planification et de régulation aurait géré une émission variable. Le diagnostic à distance à prix fixe répond à la question de savoir si la gestion du gaz d’évaporation et l’optimisation de l’émission ont du sens pour votre terminal.

Pour aller plus loin : Commande prédictive économique