Utilisation de piles à combustible à hydrogène stationnaires pour soutenir la transition énergétique
L'utilisation croissante à l'avenir de l'énergie photovoltaïque et éolienne, qui dépend du moment de la journée et des conditions météorologiques, comporte des risques pour le réseau électrique suisse. L'utilisation de l'hydrogène comme réservoir d'énergie, qui peut être utilisé pour produire de l'électricité et de la chaleur dans les bâtiments tout en respectant l'environnement, offre une solution. La pile à combustible à hydrogène stationnaire, en tant que composant intégral du système dans le bâtiment, offre une large palette d'avantages innovants pour toutes les parties prenantes.
L’énergie hydraulique, l’énergie photovoltaïque et l’énergie éolienne constituent les piliers d’une infrastructure énergétique renouvelable et écologiquement durable en Suisse. Toutefois, l’intégration accrue de l’énergie solaire et de l’énergie éolienne dans le réseau électrique comporte certains risques, car ces sources d’énergie présentent un caractère volatile et constituent donc un danger potentiel pour l’équilibre du réseau.
L’utilisation de l’hydrogène offre une possibilité de compenser ces fluctuations d’énergie. Les surplus d’énergie solaire et éolienne imprévisibles ne sont pas directement injectés dans le réseau, mais utilisés pour produire de l’hydrogène par électrolyse. En période de pénurie d’énergie, due par exemple à l’absence de vent et à un temps très nuageux en hiver, l’hydrogène stocké peut être utilisé comme source d’énergie.
Depuis 2020, Hälg Group s’intéresse à la question des piles à combustible à hydrogène stationnaires dans les bâtiments. Dans ce contexte, une équipe de projet composée de trois entreprises partenaires a été constituée : Osterwalder AG, à Saint-Gall, est responsable de la production d’hydrogène vert à partir de l’énergie hydraulique et de son transport, H2Energy est un partenaire technologique et de production dans le domaine des piles à combustible, tandis que Hälg Group, en tant que fournisseur de systèmes intégraux de gestion des bâtiments et de l’énergie, est responsable de la planification, de la réalisation et du suivi de l’ensemble de la gestion des bâtiments. La vision de cette équipe de projet est de créer des réseaux d’énergie idéaux dans lesquels l’hydrogène produit de manière écologique comble les lacunes des autres énergies renouvelables en tant que moyen de stockage de l’énergie.
Pile à combustible à hydrogène stationnaire : une approche prometteuse pour une économie énergétique verte
La base du système de pile à combustible à hydrogène existe depuis près de deux siècles. L’utilisation accrue de l’hydrogène comme source d’énergie et comme substitut aux sources d’énergie fossiles a récemment entraîné un développement significatif de la technologie des piles à combustible. La méthode de production de l’hydrogène est essentielle pour la compatibilité écologique de ce procédé. L’hydrogène dit « gris » est produit à partir de la décomposition de combustibles fossiles. L’hydrogène « vert », quant à lui, est obtenu par électrolyse de l’eau en utilisant des sources d’énergie respectueuses de l’environnement telles que l’énergie hydraulique, l’énergie solaire et l’énergie éolienne.
En utilisant uniquement de l’hydrogène « vert » dans l’écosystème du groupe de projet, la pile à combustible stationnaire génère de l’électricité et de la chaleur de manière écologique. L’hydrogène et l’oxygène sont combinés dans la pile à combustible. En appliquant une tension électrique entre une anode et une cathode, les deux éléments réagissent et se combinent pour former de la vapeur d’eau. Il en résulte de l’énergie électrique et de la chaleur qui peuvent être utilisées directement pour alimenter des bâtiments et des zones. L’eau qui en résulte est réutilisée.
La pile à combustible à hydrogène se caractérise par son respect de l’environnement, car aucune émission de substances nocives n’est produite ou libérée au cours de la réaction chimique. Seule de la vapeur d’eau pure, peu énergétique et inoffensive, s’échappe sous forme de « gaz d’échappement ». Par conséquent, le fonctionnement de la pile à combustible à hydrogène est considéré comme totalement exempt d’émissions.
Avantages de la solution domotique des piles à combustible à hydrogène
- Maximise la valeur de la propriété et augmente son attractivité
- Augmente la réputation du propriétaire de l’installation et fait une déclaration responsable en matière de protection de l’environnement, de changement climatique et de transformation verte.
- Alimentation de secours dans le bâtiment : possibilité d’autonomie partielle ou totale
- Réduction des coûts de puissance et de connexion
- Coûts de maintenance réduits en raison de l’absence de pièces mobiles
- Construction modulaire : à partir de 80 kWel / 78 kWth, modulable à volonté.
- Réduction des besoins en électricité en hiver, de la charge du réseau, des déficits d’électricité en hiver
- Aide à la décarbonisation, à la protection de l’environnement et à la réduction des gaz à effet de serre
- Élimination des pics de consommation d’électricité sur le réseau
Réseau énergétique idéal
Il est important que les producteurs et les consommateurs d’énergie puissent s’appuyer sur un large éventail de technologies respectueuses de l’environnement. Outre les piles à combustible à hydrogène, cela inclut les pompes à chaleur, les machines frigorifiques, l’énergie solaire thermique, l’énergie éolienne et l’énergie photovoltaïque, ainsi que le stockage à court terme des batteries et les véhicules électriques à utilisation bidirectionnelle. Pour plus d’informations, rendez-vous sur https://haelg.ch/stationaere-wasserstoff-brennstoffzelle/