Intégration industrielle pour l’hydrogène renouvelable

Le défi de l’électrification dans la consommation énergétique des bâtiments et des mobilités ainsi que l’augmentation des énergies renouvelables intermittentes dans le mix de production nécessiteront un large panel de réponses. Et si la génératrice H2 répond à une demande immédiate de sécurisation de l’activité industrielle et donc des revenus, elle peut aussi servir à évaluer le champ d’application de cette technologie à l’horizon de la stratégie énergétique 2050.

Fiabilité du réseau – Le réseau électrique suisse est très fiable comme le démontre l’indice SAIDI (System Average Interruption Duration Index). Bien qu’une sécurisation de l’approvisionnement électrique soit recommandée, l’enjeu actuel n’est donc pas de faire face à un réseau défaillant.

Saisonnalité de l’électricité consommée – Le mix électrique consommé présente cependant des qualités très variables de facteur d’émission de CO2e. Le facteur horaire d’émission s’élève ainsi à une moyenne haute de 850 g CO2e / kWh contre seulement 24 g CO2e / kWh pour les 500 heures respectivement les plus intensives et les moins intensives. Cette différence d’ordre de grandeur peut inviter à stocker l’électricité renouvelable produite en « surplus » avec un faible facteur d’émission pour une utilisation ultérieure lors d’heures de pointes entre Q4 et Q1. Et cela même en intégrant le rendement des systèmes H2, avec la valorisation de la chaleur émise

 

Le projet mené avec le maître d’œuvre  concerne l’installation à l’échelle d’un site industriel d’une génératrice de secours et de soutien au réseau < MW alimentée en hydrogène renouvelable. Le site industriel sélectionné intègre déjà les mesures prioritaires. Il s’agit de la réduction de la consommation du bâtiment et de la production industrielle ainsi que l’exploitation de systèmes énergétiques efficaces.

L’enjeu de la sécurisation de l’approvisionnement en énergie est au cœur du projet mené avec Tecphy.  A ce titre, les génératrices à hydrogène utilisant des piles à combustible sont une alternative prometteuse aux génératrices diesel – et un complément aux systèmes PV + batteries, pour l’approvisionnement électrique de secours.

Les principaux défis concernent l’intégration de tels équipements sur des sites d’activité, la logistique d’approvisionnement adaptée et l’alimentation ininterrompue de l’activité industrielle. L’accompagnement de Tecphy permet permet de mettre en place le processus opérationnel, de mesurer la performance et d’optimiser l’intégration du nouveau système énergétique dans son environnement.

La valorisation de la chaleur industrielle ainsi que le couplage sectoriel sont d’une importance stratégique comme le rappelle la récente (2023) Stratégie Chaleur 2050 de l’Office fédérale de l’énergie. En suivant l’objectif d’efficacité énergétique, l’étude du couplage chaleur-force de la pile du système de piles à combustible a donc été menée avec précision pour évaluer sa pertinence et sa faisabilité.

L’expertise de Tecphy a aussi permis d’évaluer les conditions de pertinence technique des différentes options de dimensionnement et d’implantation proposées, cela dans le respect du cadre réglementaire et des directives, normes et recommandations associées aux installations hydrogène. Le discernement technologique a été mené en comparant le facteur d’émission des solutions diesel, HVO, recours au réseau lors des pointes, et approvisionnement en hydrogène renouvelable porté.

Nos domaines d’intervention : tecphy.ch/nos-domaines