Modèle technico-économique pour le transport conjoint d'hydrogène cryogénique et d'électricité par câble supraconducteur

Le terme «superlien», utilisé dans ce mémoire, vient décrire un corridor bi-énergie haute puissance, combinant au sein d’un même système un pipeline d’hydrogène cryogénique refroidissant un câble de transport électrique supraconducteur (CTSC). La synergie évidente entre les deux vecteurs énergétiques motive une analyse technico-économique de leur combinaison. En effet, à travers la cryogénie, les coûts énergétiques et d’infrastructures pour la densification de l’hydrogène et le maintien de la condition supraconductrice se recoupent mutuellement. Pour faire cette analyse, un modèle technico-économique, couvrant le «superlien» proposé (cryostat et câble supraconducteur) et ses infrastructures auxiliaires de cryogénie, est développé est détaillé. Une analyse segmentée des sous-parties du modèle (cryo-compression initiale de l’hydrogène, câble supraconducteur, station de réfrigération, etc.) établit un premier jet de résultats, dits «haut-niveau». Ceux-ci présentent, entre-autre, les contraintes au niveau des investissements nécessaires et de l’empreinte au sol des infrastructures auxiliaires de cryogénie, le profil des investissements pour le superlien (changeant avec le type de conception et la proportion des puissances transmises) et la limite énergétique à la revalorisation du froid livré dans l’hydrogène. Les résultats «haut-niveau» dégagent des intuitions de conceptions permettant de définir, parmi le vaste ensemble de possibilités, un sous-ensemble de configurations spécifiques à approfondir et analyser. Ces configurations sont décrites en détails dans des fiches techniques rassemblant les paramètres nécessaires à la description de la configuration elle-même, les paramètres définissant l’opération du superlien, les puissances de réfrigérations associées, les investissements pour le lien et les infrastructures cryogéniques auxiliaires, ainsi que leur somme totale, normalisée par une métrique de puissance transmise. L’information contenue clarifie et nuance la proposition du désengorgement de postes électriques urbains par ce type d’infrastructure, souligne des choix de configurations et des régimes d’opérations avantageux et fournit des valeurs énergétiques et économiques concrètes, appuyées sur un modèle documenté et transparent.