FR3126128A1 - High temperature electrolyser system optimized by coupling to a heat pump and intermediate circuit - Google Patents

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FR3126128A1 FR2108604A FR2108604A FR3126128A1 FR 3126128 A1 FR3126128 A1 FR 3126128A1 FR 2108604 A FR2108604 A FR 2108604A FR 2108604 A FR2108604 A FR 2108604A FR 3126128 A1 FR3126128 A1 FR 3126128A1
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Pierre Dumoulin
Nicolas Tauveron
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Abstract

Titre de l’invention : Système d’électrolyseur haute température optimisé par couplage à une pompe à chaleur et circuit intermédiaire L’invention concerne un système comprenant un électrolyseur (1) EHT, une première ligne d'alimentation (2) en vapeur d'eau, une première ligne d'évacuation (4) du dihydrogène, une deuxième ligne d'évacuation (3) du dioxygène, un premier module d'échange thermique (5), un générateur de vapeur (6) agencé sur la première ligne d'alimentation (2), caractérisé en ce que le système comprend un module de récupération de l'énergie thermique du dihydrogène au profit de la première ligne d'alimentation (2) qui comprend une pompe à chaleur et un circuit intermédiaire comprenant un premier échangeur intermédiaire (7) agencé sur la première ligne d'évacuation (2) et configuré pour transférer l'énergie thermique du dihydrogène à un fluide intermédiaire, et un circuit fluidique intermédiaire (32) configuré pour recevoir un fluide intermédiaire et assurer la connexion fluidique entre l'échangeur intermédiaire (7) et la pompe à chaleur. Elle trouve pour application particulièrement pour optimiser la consommation énergétique d'un système électrolyseur SOEC. Figure pour l’abrégé : Fig.1Title of the invention: High temperature electrolyser system optimized by coupling to a heat pump and intermediate circuit The invention relates to a system comprising an EHT electrolyser (1), a first supply line (2) of water, a first dihydrogen evacuation line (4), a second dioxygen evacuation line (3), a first heat exchange module (5), a steam generator (6) arranged on the first line of supply (2), characterized in that the system comprises a dihydrogen thermal energy recovery module for the benefit of the first supply line (2) which comprises a heat pump and an intermediate circuit comprising a first exchanger intermediate (7) arranged on the first evacuation line (2) and configured to transfer the thermal energy of the dihydrogen to an intermediate fluid, and an intermediate fluidic circuit (32) configured to receive an intermediate fluid and ensure the connection f fluid between the intermediate exchanger (7) and the heat pump. It finds application particularly in optimizing the energy consumption of a SOEC electrolyser system. Figure for abstract: Fig.1

Description

Système d’électrolyseur haute température optimisé par couplage à une pompe à chaleur et circuit intermédiaireHigh temperature electrolyser system optimized by coupling to a heat pump and intermediate circuit

La présente invention concerne le domaine des piles à combustible à oxydes solides (SOFC, acronyme anglais pour « Solid Oxide Fuel Cell ») et celui de l'électrolyse de l'eau à haute température (EHT, ou EVHT pour électrolyse de la vapeur d'eau à haute température, ou HTE acronyme anglais pour High Temperature Electrolysis, ou encore HTSE acronyme anglais pour High Temperature Steam Electrolysis), également à oxyde solide (SOEC, acronyme anglais pour « Solid Oxide Electrolyte Cell »). Elle trouve pour application particulièrement pour optimiser la consommation énergétique d'un système électrolyseur SOEC.The present invention relates to the field of solid oxide fuel cells (SOFC, acronym for "Solid Oxide Fuel Cell") and that of high temperature water electrolysis (EHT, or EVHT for electrolysis of steam). high temperature water, or HTE acronym for High Temperature Electrolysis, or HTSE acronym for High Temperature Steam Electrolysis), also solid oxide (SOEC, acronym for " Solid Oxide Electrolyte Cell "). It finds application particularly in optimizing the energy consumption of a SOEC electrolyser system.

ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART

L'électrolyse de l'eau est une réaction électrolytique qui décompose l'eau en dioxygène et dihydrogène gazeux avec l'aide d'un courant électrique selon la réaction : H2O --> H2 + 1/2 O2.The electrolysis of water is an electrolytic reaction which decomposes water into dioxygen and dihydrogen gas with the help of an electric current according to the reaction: H2O --> H2 + 1/2 O2.

Pour réaliser l'électrolyse de l'eau, il est avantageux de la réaliser à haute température typiquement entre 600 et 950 °C, car une partie de l'énergie nécessaire à la réaction peut être apportée par la chaleur qui est moins chère que l'électricité et l'activation de la réaction est plus efficace à haute température et ne nécessite pas de catalyseur. Une cellule d'électrolyse à oxydes solides ou « SOEC » (acronyme anglo-saxon « Solid Oxide Electrolyte Cell ») comprend notamment : - une première électrode conductrice poreuse, ou « cathode », destinée à être alimentée en vapeur d'eau pour la production de dihydrogène, - une seconde électrode conductrice poreuse, ou « anode », par laquelle s'échappe le dioxygène produit par l'électrolyse de l'eau injectée sur la cathode, et - une membrane à oxyde solide (électrolyte dense) prise en sandwich entre la cathode et l'anode, la membrane étant conductrice anionique pour de hautes températures, usuellement des températures supérieures à 600 °C. En chauffant la cellule au moins à cette température et en injectant un courant électrique I entre la cathode et l'anode, il se produit alors une réduction de l'eau sur la cathode, ce qui génère du dihydrogène (H2) au niveau de la cathode et du dioxygène au niveau de l'anode. Pour mettre en œuvre l'électrolyse à haute température, il est connu d'utiliser un électrolyseur de type SOEC constitué d'un empilement de motifs élémentaires comportant chacun une cellule d'électrolyse à oxydes solides, constituée de trois couches anode/électrolyte/cathode superposées l'une sur l'autre, et de plaques d'interconnexion en alliages métalliques aussi appelées plaques bipolaires, ou interconnecteurs. Les interconnecteurs ont pour fonction d'assurer à la fois le passage du courant électrique et la circulation des gaz au voisinage de chaque cellule (vapeur d'eau injectée, hydrogène et oxygène extrait dans un électrolyseur EHT ; air et hydrogène injectés et eau extraite dans une pile SOFC) et de séparer les compartiments anodiques et cathodiques qui sont les compartiments de circulation des gaz du côté respectivement des anodes et des cathodes des cellules.To carry out the electrolysis of water, it is advantageous to carry it out at high temperature, typically between 600 and 950°C, because part of the energy necessary for the reaction can be provided by heat, which is less expensive than electricity and the activation of the reaction is more efficient at high temperature and does not require a catalyst. A solid oxide electrolysis cell or "SOEC" (Anglo-Saxon acronym "Solid Oxide Electrolyte Cell") comprises in particular: - a first porous conductive electrode, or "cathode", intended to be supplied with steam for the production of dihydrogen, - a second porous conductive electrode, or "anode", through which escapes the dioxygen produced by the electrolysis of water injected on the cathode, and - a solid oxide membrane (dense electrolyte) taken into sandwiched between the cathode and the anode, the membrane being anionic conductor for high temperatures, usually temperatures above 600°C. By heating the cell to at least this temperature and by injecting an electric current I between the cathode and the anode, there is then a reduction of water on the cathode, which generates dihydrogen (H2) at the level of the cathode and oxygen at the anode. To implement electrolysis at high temperature, it is known to use an electrolyser of the SOEC type consisting of a stack of elementary units each comprising a solid oxide electrolysis cell, consisting of three anode/electrolyte/cathode layers. superposed one on the other, and interconnection plates in metal alloys also called bipolar plates, or interconnectors. The function of the interconnectors is to ensure both the passage of electric current and the circulation of gases in the vicinity of each cell (water vapor injected, hydrogen and oxygen extracted in an EHT electrolyser; air and hydrogen injected and water extracted in a SOFC cell) and to separate the anode and cathode compartments which are the gas circulation compartments on the side respectively of the anodes and the cathodes of the cells.

Pour réaliser l'électrolyse de la vapeur d'eau à haute température EHT, on injecte de la vapeur d'eau H2O dans le compartiment cathodique.To carry out the electrolysis of water vapor at high temperature EHT, water vapor H2O is injected into the cathode compartment.

Sous l'effet du courant appliqué à la cellule, la dissociation des molécules d'eau sous forme vapeur est réalisée à l'interface entre l'électrode à hydrogène (cathode) et l'électrolyte : cette dissociation produit du gaz dihydrogène H2 et des ions oxygène. Le dihydrogène est collecté et évacué en sortie de compartiment à hydrogène. Les ions oxygène migrent à travers l'électrolyte et se recombinent en dioxygène O2 à l'interface entre l'électrolyte et l'électrode à oxygène (anode).Under the effect of the current applied to the cell, the dissociation of water molecules in vapor form is carried out at the interface between the hydrogen electrode (cathode) and the electrolyte: this dissociation produces dihydrogen gas H2 and oxygen ions. The dihydrogen is collected and evacuated at the outlet of the hydrogen compartment. The oxygen ions migrate through the electrolyte and recombine into dioxygen O2 at the interface between the electrolyte and the oxygen electrode (anode).

Pour la mise en œuvre effective de l'électrolyse par l'empilement, l'empilement est porté à une température supérieure à 600 °C, usuellement une température comprise entre 600 °C et 950 °C, l'alimentation en gaz est mise en marche à débit constant et une source d'alimentation électrique est branchée entre deux bornes de l'empilement afin d'y faire circuler le courant I.For the effective implementation of the electrolysis by the stack, the stack is brought to a temperature above 600°C, usually a temperature between 600°C and 950°C, the gas supply is switched on running at a constant rate and an electrical power source is connected between two terminals of the stack in order to cause the current I to flow there.

Le rendement de la transformation de l'électricité en hydrogène est un point clé afin d’assurer la compétitivité de la technologie. La consommation électrique a principalement lieu lors de la réaction d’électrolyse à proprement parler, mais près de 30 % de la consommation de l’électrolyseur provient du système de gestion thermique/hydraulique des fluides. C'est-à-dire l'architecture externe à l'électrolyseur et la gestion des fluides et de l'énergie thermique dans cette architecture.The efficiency of the transformation of electricity into hydrogen is a key point in order to ensure the competitiveness of the technology. Electricity consumption mainly takes place during the electrolysis reaction itself, but almost 30% of the electrolyser's consumption comes from the thermal/hydraulic fluid management system. That is to say the architecture external to the electrolyser and the management of fluids and thermal energy in this architecture.

L’évaporation de l’eau utilisée dans l’électrolyseur est la consommation d’énergie la plus importante de ce système de gestion thermique/hydraulique. Classiquement, cette fonction est assurée par un générateur de vapeur électrique qui consomme 20 % de la consommation globale de l’électrolyseur.The evaporation of the water used in the electrolyser is the most important energy consumption of this thermal/hydraulic management system. Conventionally, this function is provided by an electric steam generator which consumes 20% of the overall consumption of the electrolyser.

Par ailleurs, en général une partie importante d’énergie est rejetée dans l'environnement ambiant. Par exemple, durant la phase d’assèchement de l’hydrogène et de sa compression il est nécessaire de fortement refroidir ce mélange afin de permettre la condensation de l’eau présente dans le mélange eau/hydrogène. Cette condensation s’effectue très majoritairement à une température inférieure à la température d'évaporation de l’eau en entrée de l'électrolyseur, ce qui fait qu’une très faible part de cette énergie de condensation est utilisable.Moreover, in general, a significant part of the energy is released into the surrounding environment. For example, during the hydrogen drying and compression phase, it is necessary to greatly cool this mixture in order to allow the condensation of the water present in the water/hydrogen mixture. This condensation takes place for the most part at a temperature below the evaporation temperature of the water entering the electrolyser, which means that a very small part of this condensation energy is usable.

Il existe donc un besoin de minimiser cette consommation en optimisant l’architecture et la gestion des fluides du système de l'électrolyseur.There is therefore a need to minimize this consumption by optimizing the architecture and fluid management of the electrolyser system.

Un objet de la présente invention est donc de proposer un système d’électrolyseur haute température optimisé par un couplage avec une pompe à chaleur et un circuit intermédiaire.An object of the present invention is therefore to provide a high temperature electrolyser system optimized by coupling with a heat pump and an intermediate circuit.

Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés.The other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from a review of the following description and the accompanying drawings. It is understood that other benefits may be incorporated.

RESUMESUMMARY

Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit un système comprenant
un électrolyseur à haute température (EHT),
une première ligne d'alimentation de l'électrolyseur configurée pour alimenter l'électrolyseur en vapeur d'eau,
une première ligne d'évacuation de l'électrolyseur configurée pour évacuer depuis l'électrolyseur du dihydrogène,
une deuxième ligne d'évacuation de l'électrolyseur configurée pour évacuer depuis l'électrolyseur du dioxygène,
un premier module d'échange thermique configuré pour assurer un échange thermique entre la première ligne d'alimentation en vapeur d'eau et la première ligne d'évacuation du dihydrogène,
un générateur de vapeur agencé sur la première ligne d'alimentation en vapeur d'eau, en amont du premier module d'échange thermique , et configuré pour produire de la vapeur d'eau à partir d'eau liquide,
caractérisé en ce que le système comprend un module de récupération de l'énergie thermique du dihydrogène en sortie du premier module d'échange thermique au profit de la première ligne d'alimentation en vapeur d'eau, le module de récupération comprenant une pompe à chaleur et un circuit intermédiaire,
le circuit intermédiaire comprenant
un premier échangeur intermédiaire agencé sur la première ligne d'évacuation en aval du premier module d'échange thermique et configuré pour transférer l'énergie thermique du dihydrogène à un fluide intermédiaire, et
un circuit fluidique intermédiaire configuré pour recevoir un fluide intermédiaire et assurer la connexion fluidique entre l'échangeur intermédiaire et la pompe à chaleur,
la pompe à chaleur comprenant
un circuit fluidique configuré pour recevoir un fluide caloporteur,
un évaporateur agencé sur le circuit fluidique intermédiaire en aval de l'échangeur intermédiaire et configuré pour transférer l'énergie thermique du fluide intermédiaire au fluide caloporteur,
un compresseur configuré pour comprimer le fluide caloporteur,
un condenseur agencé sur la première ligne d'alimentation en vapeur d'eau en amont du générateur de vapeur et configuré pour transférer l'énergie thermique du fluide caloporteur à l'eau liquide,
un détendeur configuré pour détendre le fluide caloporteur,
le circuit fluidique étant configuré pour connecter fluidiquement l'évaporateur au compresseur , le compresseur au condenseur , le condenseur au détendeur et le détendeur à l'évaporateur .
To achieve this objective, according to one embodiment, a system is provided comprising
a high temperature electrolyser (EHT),
a first supply line of the electrolyser configured to supply the electrolyser with steam,
a first discharge line from the electrolyser configured to discharge dihydrogen from the electrolyser,
a second discharge line from the electrolyser configured to discharge dioxygen from the electrolyser,
a first heat exchange module configured to provide heat exchange between the first steam supply line and the first dihydrogen evacuation line,
a steam generator arranged on the first steam supply line, upstream of the first heat exchange module, and configured to produce steam from liquid water,
characterized in that the system comprises a module for recovering the thermal energy from the dihydrogen at the outlet of the first heat exchange module for the benefit of the first steam supply line, the recovery module comprising a heat pump heat and an intermediate circuit,
the intermediate circuit comprising
a first intermediate exchanger arranged on the first evacuation line downstream of the first heat exchange module and configured to transfer the thermal energy of the dihydrogen to an intermediate fluid, and
an intermediate fluidic circuit configured to receive an intermediate fluid and ensure the fluidic connection between the intermediate exchanger and the heat pump,
the heat pump comprising
a fluidic circuit configured to receive a heat transfer fluid,
an evaporator arranged on the intermediate fluidic circuit downstream of the intermediate exchanger and configured to transfer the thermal energy from the intermediate fluid to the heat transfer fluid,
a compressor configured to compress the heat transfer fluid,
a condenser arranged on the first steam supply line upstream of the steam generator and configured to transfer thermal energy from the heat transfer fluid to liquid water,
an expansion valve configured to expand the heat transfer fluid,
the fluidic circuit being configured to fluidically connect the evaporator to the compressor, the compressor to the condenser, the condenser to the expansion valve and the expansion valve to the evaporator.

Cette disposition permet de récupérer les calories du dihydrogène produit par l'électrolyseur au profit de la production de vapeur d'eau. Par le présent système, le module de récupération permet à la fois le refroidissement du dihydrogène et une production de vapeur. Ainsi, la consommation électrique du système est fortement réduite.This arrangement makes it possible to recover the calories from the dihydrogen produced by the electrolyser for the benefit of the production of steam. Through the present system, the recovery module allows both the cooling of the dihydrogen and the production of steam. Thus, the power consumption of the system is greatly reduced.

Ainsi, le système utilise la chaleur du dihydrogène en sortie de l'électrolyseur, mais préférentiellement après le premier module d'échange thermique de sorte que le rejet thermique du dihydrogène soit exploité à plus basse température via un système actif d'une pompe à chaleur. Les calories récupérées du dihydrogène sont réinjectées à une température supérieure à la température d'évaporation de l'eau en amont du générateur de vapeur à l'eau liquide.Thus, the system uses the heat of the dihydrogen at the output of the electrolyser, but preferably after the first heat exchange module so that the thermal rejection of the dihydrogen is exploited at a lower temperature via an active system of a heat pump. . The calories recovered from the dihydrogen are reinjected at a temperature above the evaporation temperature of the water upstream of the liquid water steam generator.

La pompe à chaleur ainsi disposée permet de fonctionner avec un rendement intéressant du fait de la faible différence de température entre la température d’évaporation de l’eau dans le générateur de vapeur et la température du fluide intermédiaire dans l'évaporateur.The heat pump thus arranged makes it possible to operate with an interesting efficiency due to the low temperature difference between the evaporation temperature of the water in the steam generator and the temperature of the intermediate fluid in the evaporator.

Avantageusement, l'utilisation d'un circuit intermédiaire entre la première ligne d'évacuation de dihydrogène et la pompe à chaleur, plus précisément l'évaporateur de la pompe à chaleur, permet d'avoir une pompe à chaleur haute température déportée comprenant un évaporateur et non pas un évapo-condensateur entre la ligne d'évacuation du dihydrogène dans laquelle circule de l'eau et du dihydrogène face à un fluide caloporteur de la pompe à chaleur. Un tel évapo-condensateur est complexe à fabriquer. Le circuit intermédiaire présente une grande modularité du module de récupération, car il permet également d'envisager de récupérer les calories à d'autres endroits du système tel que par exemple en aval sur la ligne d'évacuation du dihydrogène ou bien encore sur la ligne d'évacuation du dioxygène et cela sans compliquer la structure de la pompe à chaleur.Advantageously, the use of an intermediate circuit between the first dihydrogen evacuation line and the heat pump, more precisely the evaporator of the heat pump, makes it possible to have a remote high-temperature heat pump comprising an evaporator and not an evapo-condenser between the dihydrogen evacuation line in which water and dihydrogen circulate in front of a heat transfer fluid from the heat pump. Such an evapo-condenser is complex to manufacture. The intermediate circuit has a large modularity of the recovery module, because it also makes it possible to envisage recovering the calories at other points in the system such as, for example, downstream on the dihydrogen evacuation line or even on the line evacuation of oxygen and this without complicating the structure of the heat pump.

Le système permet ainsi de réduire la consommation électrique du système en augmentant la puissance thermique prélevée.The system thus makes it possible to reduce the electricity consumption of the system by increasing the thermal power drawn off.

De plus, cette disposition permet d'utiliser un fluide caloporteur inflammable ou comburant sans risque puisque le circuit intermédiaire évite le contact avec le dihydrogène et éventuellement avec le dioxygène.In addition, this arrangement makes it possible to use a flammable or oxidizing heat transfer fluid without risk since the intermediate circuit avoids contact with dihydrogen and possibly with dioxygen.

Le système selon l'invention présente un rendement global amélioré de 3% par rapport à une configuration classique.The system according to the invention has an overall efficiency improved by 3% compared to a conventional configuration.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF FIGURES

Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :The aims, objects, as well as the characteristics and advantages of the invention will emerge better from the detailed description of an embodiment of the latter which is illustrated by the following accompanying drawings in which:

La est un schéma fonctionnel représentant le système selon l’invention. There is a functional diagram representing the system according to the invention.

La représente un schéma fonctionnel représentant le circuit intermédiaire. There shows a block diagram representing the intermediate circuit.

Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques.The drawings are given by way of examples and do not limit the invention. They constitute schematic representations of principle intended to facilitate understanding of the invention and are not necessarily scaled to practical applications.

Claims (10)

Système comprenant
  • un électrolyseur (1) à haute température (EHT),
  • une première ligne d'alimentation (2) de l'électrolyseur configurée pour alimenter l'électrolyseur (1) en vapeur d'eau,
  • une première ligne d'évacuation (4) de l'électrolyseur configurée pour évacuer depuis l'électrolyseur (1) du dihydrogène,
  • une deuxième ligne d'évacuation (3) de l'électrolyseur configurée pour évacuer depuis l'électrolyseur (1) du dioxygène,
  • un premier module d'échange thermique (5) configuré pour assurer un échange thermique entre la première ligne d'alimentation (2) en vapeur d'eau et la première ligne d'évacuation (4) du dihydrogène,
  • un générateur de vapeur (6) agencé sur la première ligne d'alimentation (2) en vapeur d'eau, en amont du premier module d'échange thermique (5), et configuré pour produire de la vapeur d'eau à partir d'eau liquide,
caractérisé en ce que le système comprend un module de récupération de l'énergie thermique du dihydrogène en sortie du premier module d'échange thermique (5) au profit de la première ligne d'alimentation (2) en vapeur d'eau, le module de récupération comprenant une pompe à chaleur et un circuit intermédiaire,
le circuit intermédiaire comprenant
un premier échangeur intermédiaire (7) agencé sur la première ligne d'évacuation (2) en aval du premier module d'échange thermique (5) et configuré pour transférer l'énergie thermique du dihydrogène à un fluide intermédiaire, et
un circuit fluidique intermédiaire (32) configuré pour recevoir un fluide intermédiaire et assurer la connexion fluidique entre l'échangeur intermédiaire (7) et la pompe à chaleur,
la pompe à chaleur comprenant
un circuit fluidique (27) configuré pour recevoir un fluide caloporteur,
un évaporateur (25) agencé sur le circuit fluidique intermédiaire (32) en aval de l'échangeur intermédiaire (7) et configuré pour transférer l'énergie thermique du fluide intermédiaire au fluide caloporteur,
un compresseur (26) configuré pour comprimer le fluide caloporteur,
un condenseur (23) agencé sur la première ligne d'alimentation (2) en vapeur d'eau en amont du générateur de vapeur (6) et configuré pour transférer l'énergie thermique du fluide caloporteur à l'eau liquide,
un détendeur (24) configuré pour détendre le fluide caloporteur,
le circuit fluidique (27) étant configuré pour connecter fluidiquement l'évaporateur (25) au compresseur (26), le compresseur (26) au condenseur (23), le condenseur (23) au détendeur (24) et le détendeur (24) à l'évaporateur (25).
System including
  • a high temperature (EHT) electrolyser (1),
  • a first supply line (2) of the electrolyser configured to supply the electrolyser (1) with steam,
  • a first evacuation line (4) of the electrolyser configured to evacuate dihydrogen from the electrolyser (1),
  • a second exhaust line (3) of the electrolyser configured to evacuate dioxygen from the electrolyser (1),
  • a first heat exchange module (5) configured to ensure heat exchange between the first steam supply line (2) and the first dihydrogen evacuation line (4),
  • a steam generator (6) arranged on the first steam supply line (2), upstream of the first heat exchange module (5), and configured to produce steam from liquid water,
characterized in that the system comprises a module for recovering the thermal energy from the dihydrogen at the output of the first heat exchange module (5) for the benefit of the first steam supply line (2), the module recovery comprising a heat pump and an intermediate circuit,
the intermediate circuit comprising
a first intermediate exchanger (7) arranged on the first evacuation line (2) downstream of the first heat exchange module (5) and configured to transfer the thermal energy of the dihydrogen to an intermediate fluid, and
an intermediate fluidic circuit (32) configured to receive an intermediate fluid and ensure the fluidic connection between the intermediate exchanger (7) and the heat pump,
the heat pump comprising
a fluidic circuit (27) configured to receive a heat transfer fluid,
an evaporator (25) arranged on the intermediate fluidic circuit (32) downstream of the intermediate exchanger (7) and configured to transfer the thermal energy from the intermediate fluid to the heat transfer fluid,
a compressor (26) configured to compress the heat transfer fluid,
a condenser (23) arranged on the first steam supply line (2) upstream of the steam generator (6) and configured to transfer thermal energy from the heat transfer fluid to liquid water,
an expander (24) configured to expand the heat transfer fluid,
the fluidic circuit (27) being configured to fluidically connect the evaporator (25) to the compressor (26), the compressor (26) to the condenser (23), the condenser (23) to the expander (24) and the expander (24) to the evaporator (25).
Système selon la revendication précédente dans lequel le générateur de vapeur (6) est un échangeur thermique agencé également sur la première ligne d'évacuation (4) du dihydrogène, le premier générateur de vapeur (6) étant agencé en amont du premier échangeur intermédiaire (7) relativement à la première ligne d'évacuation (4) du dihydrogène.System according to the preceding claim, in which the steam generator (6) is a heat exchanger also arranged on the first evacuation line (4) of the dihydrogen, the first steam generator (6) being arranged upstream of the first intermediate exchanger ( 7) relative to the first evacuation line (4) of the dihydrogen. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant un deuxième échangeur intermédiaire (12) agencé sur la première ligne d'évacuation (4) du dihydrogène en aval du premier échangeur intermédiaire (7) et en parallèle du premier échangeur intermédiaire (7) sur le circuit fluidique intermédiaire (32) configuré pour transférer l'énergie thermique du dihydrogène au fluide intermédiaire.System according to any one of the preceding claims comprising a second intermediate exchanger (12) arranged on the first evacuation line (4) of the dihydrogen downstream of the first intermediate exchanger (7) and in parallel with the first intermediate exchanger (7) on the intermediate fluidic circuit (32) configured to transfer thermal energy from the dihydrogen to the intermediate fluid. Système selon la revendication précédente comprenant un troisième échangeur intermédiaire (15) agencé sur la première ligne d'évacuation (4) du dihydrogène en aval du deuxième échangeur intermédiaire (12) et en parallèle du premier échangeur intermédiaire (7) et du deuxième échangeur thermique (12) sur le circuit fluidique intermédiaire (32) configuré pour transférer l'énergie thermique du dihydrogène au fluide intermédiaire.System according to the preceding claim comprising a third intermediate exchanger (15) arranged on the first evacuation line (4) of the dihydrogen downstream of the second intermediate exchanger (12) and in parallel with the first intermediate exchanger (7) and the second heat exchanger (12) on the intermediate fluidic circuit (32) configured to transfer thermal energy from the dihydrogen to the intermediate fluid. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant une deuxième ligne d'alimentation (10) de l'électrolyseur configuré pour alimenter l'électrolyseur (1) en air.System according to any one of the preceding claims comprising a second supply line (10) of the electrolyser configured to supply the electrolyser (1) with air. Système selon la revendication précédente comprenant un deuxième module d'échange thermique (11) configuré pour assurer un échange thermique entre la deuxième ligne d'alimentation (10) en air et la deuxième ligne d'évacuation (3) du dioxygène.System according to the preceding claim comprising a second heat exchange module (11) configured to ensure a heat exchange between the second air supply line (10) and the second oxygen evacuation line (3). Système selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant un échangeur thermique (9) agencé entre la deuxième ligne d'évacuation du dioxygène (10) et la première ligne d'alimentation (2) en vapeur d'eau, en amont du condenseur (23), de sorte à transmettre l'énergie thermique du dioxygène à l'eau liquide en aval du condenseur (23).System according to any one of the preceding claims, comprising a heat exchanger (9) arranged between the second dioxygen evacuation line (10) and the first steam supply line (2), upstream of the condenser ( 23), so as to transmit the thermal energy of the oxygen to the liquid water downstream of the condenser (23). Système selon la revendication précédente comprenant un quatrième échangeur intermédiaire (29) agencé sur la deuxième ligne d'évacuation du dioxygène (10) en aval du premier échangeur thermique (9) et en parallèle du premier échangeur intermédiaire (7) sur le circuit fluidique intermédiaire (32) configuré pour transférer l'énergie thermique du dioxygène au fluide intermédiaire.System according to the preceding claim comprising a fourth intermediate exchanger (29) arranged on the second dioxygen evacuation line (10) downstream of the first heat exchanger (9) and in parallel with the first intermediate exchanger (7) on the intermediate fluidic circuit (32) configured to transfer thermal energy from oxygen to the intermediate fluid. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant un générateur électrique de vapeur agencé sur la première ligne d'alimentation en eau (2) en aval du condenseur (23) et en amont du premier module d'échange thermique (5)System according to any one of the preceding claims comprising an electric steam generator arranged on the first water supply line (2) downstream of the condenser (23) and upstream of the first heat exchange module (5) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier échangeur intermédiaire et le deuxième échangeur thermique et/ou le troisième échangeur thermique et/ou le quatrième échangeur thermique sont agencés en parallèle sur le circuit fluidique intermédiaire (32).System according to any one of the preceding claims, in which the first intermediate exchanger and the second heat exchanger and/or the third heat exchanger and/or the fourth heat exchanger are arranged in parallel on the intermediate fluidic circuit (32).
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