L'hydrogène : la clé du stockage pour les énergies renouvelables

L’hydrogène : la clé du stockage pour les énergies renouvelables

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Le 10 décembre 2019, Hydrogène de France a signé un contrat de transfert de technologie avec Ballard Power Systems, le fabricant  de piles à combustibles canadien. L’enjeu ? Lancer en France une usine d’assemblage pour des piles de plus de 1MW. Elles seront destinées au stockage de l’électricité verte, et devraient contribuer à changer la donne en matière de développement de l’électricité issue des énergies renouvelables.

Bordeaux accueillera la 1e usine mondiale de grandes PAC

Hydrogène de France vient de conclure un accord crucial pour le développement de son activité. En signant un contrat de transfert de technologie avec Ballard Power Systems, il s’assure de pouvoir lancer la production d’une pile à combustible d’une capacité de stockage inédite. En effet, l’entreprise canadienne exploite un modèle de PAC (pile à combustible) d’une capacité supérieure à 1MW. Il s’agira donc de la première usine mondiale capable de fabriquer en série des PAC d’une telle puissance. De quoi répondre aux problématiques actuelles de stockage des énergies propres.

Pour lancer ce projet, Hydrogène de France va investir 15 millions d’euros. L’entreprise va aussi faire construire une usine dédiée à l’assemblage des PAC. Elle sera située à Bordeaux, et permettra, sur environ 8 000 me de superficie, de produire cette nouvelle génération de PAC. Son entrée en service est prévue pour 2022. Sa capacité de production annuelle dans les cinq premières années est estimée par Hydrogène de France à 50 MW. Par la suite, la capacité de production devrait être revue à la hausse, pour atteindre plusieurs centaines de MW par an.

Le virage technologique de la PAC : nouvelles capacités de stockage et nouveau modèle économique

L’entreprise bordelaise a annoncé ses ambitions : “HDF entend jouer un rôle précurseur sur le marché naissant de l’hydrogène. Considéré à la fois par les industriels et les gouvernements comme une des solutions pour la transition énergétique, l’hydrogène se développe dans plusieurs directions dont la mobilité (véhicules, trains…) mais également les applications stationnaires.”

De fait, depuis l’ambition du plan hydrogène défendu par Nicolas Hulot et rappelé par Elisabeth Borne, l’hydrogène fait partie des axes stratégiques choisis par la France pour piloter sa transition énergétique. L’enjeu actuel est double : mettre sur le marché des PAC d’une puissance assez élevée pour optimiser les capacités de stockage. Mais aussi garantir un tarif attractif. HDF répond aussi sur ce dernier point : “l’industrialisation et la standardisation de ces systèmes réduisent leur coût, améliorent significativement leur fiabilité et leur maintenance.”

D’après Damien Havard, le fondateur et président de HDF : “La standardisation de cette brique stratégique permettra la production d’une électricité non polluante et compétitive à grande échelle. Nous apportons la solution industrielle qui manquait pour développer le stockage massif d’énergie renouvelable. C’est la fin de l’intermittence des énergies renouvelables.”

Des Piles à combustible pour gérer l’intermittence des énergies

Conditions météo, cycle saisonnier, alternance du jour et de la nuit… Autant de contraintes qui demeurent des freins majeurs au développement des énergies éolienne et solaire. Ces deux sources d’électricité propre connaissent en effet une chute de leur production selon les conditions (ensoleillement trop faible pour le solaire, peu de vent pour l’éolien). Dans un système de production électrique mixte, la baisse de productivité des filières EnR est compensée par les autres sources d’approvisionnement comme le nucléaire. Mais pour faire progresser la part d’EnR dans le mix électrique national, il va falloir lisser la production.

Le stockage de l’électricité est un moyen pour lisser artificiellement cette production. Dans une logique de smart grid, le surplus de production peut être stocké dans une ferme de batteries ou de PAC, pour être ensuite redistribué sur le réseau électrique lors des pics de consommation.

 

Rédigé par : La Rédaction

La Rédaction
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COMMENTAIRES

  • L’hydrogène restera toujours une solution d’avenir, mais jamais une solution concrète.

    Le rendement de l’électrolyse + stockage + pile à combustible est tellement dérisoire, autour de 30%, que cette “solution” n’a aucune viabilité économique.

    Stocker de l’eau chaude de l’été pour l’hiver, en complétant selon les jours par les excès d’électricité solaire et éolienne est beaucoup plus réaliste. Que ce soit en complément des réseaux de chaleur qui existent déjà ou dans le cadre des nouveaux écoquartiers.

    Mais l’hydrogène peut être utilisé pour fabriquer de l’ammoniac (NH3) pour remplacer le fioul lourd dans le transport maritime.

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  • Rnedment de 30% environ pour produire de l’hydrogène avec de l’électicité. Plus pile à combustible derrière rendement 50%. Conclusion il reste que dalle.Beaucoup plus simple de compresser de l’air rendement 50%, en récupérant la chaleur pour la réutiliser à la détente on peu augmenter ce rendement. L’hydrogène la pire des solutions.

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  • Elisabeth Borne a raison, d’autant que l’on prend du retard en France dans le power to X comparé à d’autres pays européens entre autres (Chine etc) et avec toutes les retombées internationales que cela implique dans la concurrence actuelle.

    De plus quand on parle d’un sujet, il faut au moins le connaître sinon on écrit vite des bêtises. Dan notamment nous a encore sorti un article de chez son salon de coiffure dont la moitié des données est erronée.

    Par exemple sur le rendement de l’électrolyse : récente étude scientifique sur le rappel des rendements que l’on obtient et qui, dans les travaux les plus avancés, sont d’ailleurs supérieurs.

    Les piles à combustibles elles aussi ont évolué.

    Voir paragraphe 6 Table 2:

    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589299119300035?via%3Dihub

    .

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  • Il est en outre déplorable que Tristan Kamin – devenu manifestement trop occupé à faire du lobbying nucléaire pour son groupe sur différent sites – en oublie qu’il y a de plus en plus d’études et modélisations très bien faîtes sur les réalités de la variabilité éolienne au plan européen et plus et qu’il est intéressant économiquement de relier de manière adéquate les sites de production. Le solaire est d’ailleurs également concerné.

    Par exemple ci-dessous une étude qui souligne les 7 régimes de vents européens et leurs apports, et il y en a d’autres avec notamment la complémentarité entre Europe de l’Ouest et France en particulier avec Gröenland.

    En outre les avancée actuelles se font en coopération Entso-e et Entsog qui publient depuis quelques années des rapports communs et il y a des approches multiples et complémentaires beaucoup plus intelligentes et sans cesse en innovation que d’essayer de nous caser du nucléaire à chaque article.

    Il me semble que Tristan Kamin a un ami spécialisé dans le solaire et c’est sans doute plus intéressant de se pencher, entre autres exemples, sur le potentiel des bâtiments à énergie positive et autres zéro-énergie et zéro-carbone etc car avec les modes de stockage durables en cours ou en développement (Most etc) çà remet en question le réseau, et ses coûts dans bien des endroits avec tous les avantages. Ca fait partie des très intéressantes approches décentralisées permises par les renouvelables dont on ne parle pas assez car elles vont à l’encontre des intérêts des vendeurs d’énergie dont pourtant certains ont compris qu’il fallait diversifier leur métier face aux évolutions rapide du secteur de l’énergie.

    Enfin si la variabilité éolienne est un sujet qui a des solutions, la sécurité nucléaire face aux nouveaux armement type missiles hypersoniques etc n’en a aucune (voir exemple récent de l’Arabie Saoudite qui a dépensé 183 milliards de dollars et n’a pas été capable de bloquer des missiles iraniens de basse altitude avec toute la gamme d’anti-missiles américains, français et israéliens. Iran qui menaçait de cibler les centrales nucléaires israéliennes etc. Le nucléaire est une cible de choix dans beaucoup de conflits, c’est beaucoup plus complexe à traiter que la variabilité éolienne et il ne faudrait pas nous faire croire que les conflits n’existeront plus quand on en a plusieurs durables relativement poches de nous.

    Une étude parmi plusieurs autres :

    “Balancing Europe’s wind power output through spatial deployment informed by weather regimes”

    https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5540172/

    .

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  • L’hydrogène comme stockage …. pourquoi pas, c’est un des moyens possible mais il va s’écouler des lustres avant que cette solution montre des qualités supérieures à tant d’autres moyens aujourd’hui disponibles et efficace. Mais surtout le besoin de stockage est réellement bien inférieur à ce que les nucléocrates rependent comme fadaise. La multiplication des éoliennes et des parc PPV vont être rapidement à l’origine d’une surproduction telle que le prix spot ne voudra plus rien dire, il sera négatif 24/24/7/7. ce prix spot n’est qu’une organisation de la pénurie, mais déjà en ce moment si l’on multipliait seulement par 4 la squelettique puissance éolienne de la France on produirait autant qu’avec les 58 réacteurs nucléaires qui se trouveraient dans une situation impossible, incapables de réduire leur production pour assurer le suivi car les 3/4 ne sont pas dispatchables, et ce serait les éolienne qui réguleraient l’équilibre du réseau en se déconnectant jusqu’à l’égalité. Les centrales nucléaires sont en train de devenir des boulets avec les ENR
    Serge Rochain

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  • Et lorsque la production éolienne tombe, comme ces jours-ci, à moins de 2 % de la production totale, vous auriez beau multiplier le parc par 4, voire 10, vous ne pourriez pas vous passer de nucléaire, sinon c’est le black-out total !

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  • @ Dan :

    Les nombreuses études scientifiques et modélisations confirmées sur des pas “offre/demande” de quelques secondes sur plus 30 ans de données météo (y compris si extrêmes que jamais vécues) et qui n’ont pu être démenties, vous donnent tort quant aux nombreuses possibilités de passer aux 100% renouvelables à moindre coût que le nucléaire.

    Ce ne sont pas les études qui manquent sur les démonstrations technologiques comme économiques.

    De plus Entso-e et Entso-g qui avancent en coopération de même que RTE en France ne font que confirmer les nombreuses technologies et approches que l’on n’exploitait pas auparavant et leur ouvrent beaucoup de choix grâce à l’ensemble des renouvelables et de leurs approches.

    On évolue dans l’énergie mais vous ne travaillez pas dans ce secteur alors vous restez avec la vision des années 70. Nous sommes déjà en 2020, réveillez-vous, on a des missiles hypersoniques dans notre environnement géopolitique qui peuvent vous faire revivre la 2e guerre mondiale mais avec des centrales nucléaires et tous leurs problèmes alors ingérables KO en quelques secondes sans rien pouvoir faire.

    http://web.stanford.edu/group/efmh/jacobson/Articles/I/143Country/19-WWS-Europe.pdf

    .

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