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Solutions d'automatisation industrielle pour une production durable d'hydrogène

Permettre une production fiable d'hydrogène

Dans tous les secteurs d’activité à travers le monde, la transition vers des systèmes énergétiques à faibles émissions de carbone est en train de transformer la manière dont l’énergie est produite, stockée et utilisée. La production d’hydrogène vert est de plus en plus reconnue comme un levier essentiel de la décarbonisation, favorisant les performances industrielles, la fiabilité opérationnelle et la productivité à long terme.

À mesure que les technologies de l’hydrogène passent du stade des projets pilotes à celui du déploiement à l’échelle industrielle, un fonctionnement stable et efficace devient essentiel. De la production d’hydrogène aux processus en aval, une automatisation fiable, un contrôle précis et une conception robuste des systèmes sont indispensables pour garantir un fonctionnement sûr, efficace et durable.

Relever les défis de l'automatisation dans la production d'hydrogène

Chez SMC, nous maîtrisons les exigences techniques et opérationnelles liées aux applications de l'hydrogène. Forts de plusieurs décennies d'expérience dans le domaine de l'automatisation industrielle, nous accompagnons les projets liés à l'hydrogène tout au long de la chaîne de valeur de cette énergie, grâce à des solutions conçues pour améliorer la fiabilité, l'efficacité et la stabilité des systèmes.

La chaîne de valeur de l’hydrogène relie les énergies renouvelables aux applications industrielles et à la consommation finale d’énergie. De la production à l’utilisation finale de l’hydrogène, en passant par son stockage et son transport, chaque étape doit garantir des performances stables, une manipulation sûre et un contrôle précis des processus afin de permettre un déploiement à grande échelle.

Alors que la production d’hydrogène vert passe du stade des projets pilotes à celui du déploiement industriel, les opérateurs sont confrontés à des défis majeurs :

  • Disponibilité opérationnelle – Optimiser le temps de fonctionnement du système et la stabilité opérationnelle
  • Production d’hydrogène en toute sécurité – Atténuer les risques et garantir la sécurité fonctionnelle
  • Efficacité énergétique – Réduire au minimum les pertes d’énergie au niveau des systèmes de refroidissement et des systèmes auxiliaires.

L'automatisation tout au long de la chaîne de valeur de l'hydrogène

La chaîne de valeur de l'hydrogène relie les énergies renouvelables aux applications industrielles et énergétiques concrètes. De la production d'hydrogène jusqu'à son utilisation finale, chaque étape doit fonctionner de manière fiable et efficace afin de garantir que l'hydrogène puisse être déployé à grande échelle en tant que vecteur d'énergie propre.

Chez SMC, nous accompagnons les projets liés à l’hydrogène à travers leurs quatre étapes – production, stockage, transport et utilisation de l’hydrogène – grâce à des solutions avancées d’automatisation et de contrôle des fluides conçues pour garantir un fonctionnement stable et efficace.

Bien que nos technologies soient présentes tout au long du processus, nous nous concentrons principalement sur la production d’hydrogène, où un contrôle précis, un refroidissement fiable, une gestion de la pression et une manipulation des fluides sont essentiels à la performance de l’installation. En nous concentrant sur cette étape, qui nécessite le plus haut niveau d’automatisation, nous aidons nos clients à mettre en place des systèmes d’hydrogène fiables et évolutifs, prêts pour un déploiement industriel.

  • Production

  • Stockage

  • Transport

  • Utilisation

Production

Équipements de production d'hydrogène (électrolyse de l'eau)

L'électrolyse de l'eau permet de décomposer l'eau en hydrogène et en oxygène à l'aide d'électricité issue de sources renouvelables — il s'agit là du principe fondamental de la production d'hydrogène vert.

Un refroidissement fiable, un actionnement précis des vannes, un traitement de l'air et des systèmes de gestion des fluides robustes sont essentiels pour garantir un fonctionnement stable et optimiser les performances globales de l'installation.

Équipements de production d'hydrogène (électrolyse de l'eau)

Stockage

Stockage à l'aide d'alliages de stockage d'hydrogène

L'hydrogène doit être stocké en toute sécurité dans des conditions contrôlées avant sa distribution ou son utilisation. Les systèmes de stockage nécessitent des environnements sous pression sécurisés et des matériaux résistants à la fragilisation par l'hydrogène afin de garantir la fiabilité opérationnelle à grande échelle.

Stockage à l'aide d'alliages de stockage d'hydrogène

Transport

Transport par remorques / porte-bouteilles de gaz

Le transport de l'hydrogène — qui s'effectue souvent à l'aide de remorques spécialisées ou de systèmes de racks tubulaires — nécessite une gestion stable du débit, un confinement sûr de la pression et une surveillance tout au long de la chaîne de distribution afin de garantir la sécurité et l'intégrité du système. 

Transport par remorques / porte-bouteilles de gaz

Utilisation

Chaudières à hydrogène et vapeur sans CO₂

Au point d'utilisation, l'hydrogène alimente des chaudières industrielles ou des applications énergétiques, produisant ainsi de la chaleur propre ou de la vapeur sans CO₂. Un contrôle précis de l'alimentation et une intégration sûre dans les systèmes en aval sont essentiels pour garantir les performances.

Chaudières à hydrogène et vapeur sans CO₂

Production d'hydrogène et solutions pour les installations annexes

La production d'hydrogène par électrolyse de l'eau est un procédé industriel hautement contrôlé qui transforme l'énergie électrique en hydrogène en utilisant l'eau comme matière première principale. Pour garantir un fonctionnement stable, efficace et continu, le système d'électrolyse s'appuie sur une combinaison de composants électroniques de puissance, de traitement de l'eau, de gestion thermique et de contrôle précis des gaz et des services auxiliaires.

Au-delà de l'électrolyseur lui-même, les autres équipements (Balance of Plant) jouent un rôle déterminant dans les performances globales du système. Le redressement du courant, le refroidissement, l'alimentation en eau pure, la qualité de l'air de service et la gestion des gaz doivent fonctionner en parfaite harmonie pour garantir l'efficacité, la sécurité et la pureté de l'hydrogène. Toute instabilité au sein de ces systèmes auxiliaires peut avoir un impact direct sur le rendement de production et la durée de vie des équipements.

SMC accompagne les systèmes de production d'hydrogène grâce à des solutions d'automatisation, de contrôle des fluides et de gestion thermique conçues pour améliorer la fiabilité et la stabilité opérationnelle. En assurant un contrôle précis de l'air, de l'eau et des gaz, ainsi qu'un refroidissement et une surveillance efficaces, SMC contribue à garantir le bon déroulement, la sécurité et l'efficacité des processus de production d'hydrogène, depuis la mise en service jusqu'à l'exploitation à plein régime.

Technologies clés au service de la production d'hydrogène

Refroidissement

Actionnement et commande des vannes

Traitement de l'air et régulation de la pression

Équipements de régulation des fluides et de tuyauterie

Les solutions de SMC pour construire une société de l'hydrogène

Découvrez en détail les produits et technologies de SMC destinés aux systèmes de production d'hydrogène.

Cliquez sur l'image ci-dessous pour en savoir plus.

 

FAQ et informations techniques sur la production d'hydrogène

Comment améliorer le rendement de la production d'hydrogène dans les systèmes d'électrolyse ?

Le rendement de la production d'hydrogène dépend fortement de la stabilité des systèmes auxiliaires, tels que le refroidissement, le contrôle de la pression et la gestion des fluides. Le maintien de températures de fonctionnement optimales, la précision de l'actionnement des vannes et la fourniture d'air d'instrumentation propre et stable contribuent tous à réduire les pertes d'énergie et à améliorer les performances globales du système. Le choix de composants fiables et une conception adéquate du système sont également essentiels pour optimiser le rendement et minimiser les temps d'arrêt.

Pourquoi le refroidissement est-il essentiel dans les usines de production d'hydrogène ?

Lors de l'électrolyse, les redresseurs, les électrolyseurs et les équipements auxiliaires génèrent une chaleur importante. Sans gestion thermique efficace, des températures excessives peuvent réduire le rendement, accélérer la dégradation des composants et compromettre la stabilité opérationnelle. L'utilisation de refroidisseurs industriels spécialisés permet de maintenir des conditions de fonctionnement stables et d'assurer une production d'hydrogène constante.

Quelles sont les causes les plus courantes d'arrêts de production dans les systèmes de production d'hydrogène ?

Les arrêts imprévus peuvent être liés à des défaillances au niveau de l'actionnement des vannes, des systèmes de refroidissement, de la qualité de l'air ou des composants de gestion des fluides. Un air d'instrumentation contaminé, des températures instables ou un contrôle peu fiable des vannes peuvent perturber le processus. L'utilisation de composants fiables et de haute qualité, ainsi qu'une préparation adéquate de l'air et un contrôle efficace des fluides, peuvent améliorer considérablement la disponibilité du système.

Dans quelle mesure la qualité de l'air de service influe-t-elle sur les performances de production d'hydrogène ?

L'air de commande sert à actionner les vannes et à contrôler les fonctions clés du procédé. Si l'air comprimé contient de l'humidité, de l'huile ou des particules, cela peut entraîner l'usure des composants, des dysfonctionnements et un fonctionnement peu fiable. Un traitement adéquat de l'air et une régulation correcte de la pression garantissent un contrôle stable et sûr du procédé de production d'hydrogène.

Quels sont les composants indispensables à la fiabilité des systèmes de production d'hydrogène ?

Les systèmes de production d'hydrogène s'appuient sur plusieurs technologies essentielles, notamment :

  • les systèmes de refroidissement et de régulation de la température ;
  • les composants d'actionnement et de commande des vannes ;
  • les équipements de traitement de l'air et de régulation de la pression ;
  • les solutions de contrôle des fluides et de tuyauterie haute pureté.

Ces composants garantissent un fonctionnement sûr, efficace et continu tout au long du processus de production d'hydrogène.

Commencez dès aujourd'hui à optimiser votre système de production d'hydrogène

SMC allie son expertise industrielle à des technologies de composants de pointe pour accompagner les applications de production d'hydrogène. Notre équipe peut vous aider à identifier les solutions adaptées pour améliorer l'efficacité, la fiabilité et les performances opérationnelles.

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