1. CONTEXTE DU STAGE
Parmi les nouveaux usages de l’électricité, la production d’hydrogène par électrolyse de l’eau représente un défi pour l’industrie. Alors que la technologie d’électrolyseurs évolue encore et que les puissances mises en jeu augmentent lentement, certains projets industriels de demain visent des capacités installées de l’ordre du GW (on parle alors de gigafactory d’hydrogène). Ces projets soulèvent des questions, notamment en termes d’optimum technico-économique comparé aux solutions techniques actuelles. Parmi les défis, l’alimentation électrique de ces installations en est un des principaux. Cette alimentation repose à la fois sur des équipements électrotechniques standard mais aussi sur des convertisseurs d’électronique de puissance (EP) afin de convertir le courant alternatif en courant continu. L’objectif de ce stage consiste à étudier cette interface de conversion afin de déterminer les limitations des solutions actuelles et d’explorer de nouvelles approches.

2. LES MISSIONS DU STAGE

Le stage s’attachera à identifier et étudier les principales structures de conversion AC/DC (en mode redresseur) applicables à l’application de l’électrolyse. Il s’agit, entre autres, d’analyser et comparer ces différentes structures sur des critères techniques tels que la pollution harmonique, le besoin en compensation de puissance réactive ou encore le rendement. Des structures de conversion innovantes pourront également être proposée.

Pour cela, le stage comprend les missions suivantes :

·Réaliser une revue de la littérature sur les structures de convertisseurs d’EP permettant l’alimentation de charge basse tension et très fort courant.

· Analyser ces structures de conversion et réaliser un dimensionnement à partir d’un cas concret d’électrolyseur de type PEM (Proton Exchange Membrane).

· Développer des modèles de simulation électriques de l’alimentation d’un ensemble d’électrolyseurs.

· Investiguer de nouvelles topologies de convertisseurs AC/DC en les comparant aux solutions industrielles en exploitation.

 Une thèse sur l’optimisation de l’infrastructure électrique des gigafactory de production d’hydrogène est en cours d’instruction pour un début prévu en fin d’année 2025. L'étudiant(e) retenu(e) aura ainsi la possibilité de candidater pour poursuivre en thèse CIFRE avec EDF R&D.

Formation : Étudiant(e) en école d'ingénieur ou en master en génie électrique (niveau Bac+5).

Compétences techniques nécessaire :

- Maitrise de l’analyse des circuits électriques

-  Maitrise de l’analyse du fonctionnement convertisseur d’EP et des semiconducteurs associés

- Maitrise, a minima, d’un logiciel de simulation type MATLAB Simulink, PLECS, PSIM etc…

Compétences personnelles :

- Capacité d'analyse et de synthèse.

- Rigueur et méthodologie.

-  Autonomie et esprit d'initiative.

- Bonne aisance relationnelle.

- Bonne communication écrite et orale.

Conditions

Le stage se déroulera sur le site d’EDF R&D Lab les Renardières, à proximité de Fontainebleau (77), et accessible en navette EDF depuis les gares de Fontainebleau-Avon / Moret-Veneux-Les-Sablons / Saint-Mammès

Une poursuite en doctorat pour une étude approfondie du sujet est à envisager.

Le stage débutera en 2025 (entre février et fin mai) pour une durée de 6 mois. Le stage sera rémunéré. 

Une candidature accompagnée d’une lettre de motivation sera appréciée.

Contact :  

Pierre VERMEERSCH – pierre.vermeersch@edf.fr