06/06/2012: L'hydrogène une solution pour le stockage de l'énergie renouvelable

Depuis 2005, ERH2-Bretagne insiste sur la diversité des potentialités de l'hydrogène dans le stockage de l'énergie, le transport de celle-ci et l'alimentation de véhicules.

Il semble que nous ayons été entendu, du moins au niveau européen.

La question de savoir comment nous stockons l'énergie produite à partir de sources d'énergie renouvelables intermittentes comme l'énergie solaire a toujours été un problème dans le marché des services publics. Jusqu'à présent, cette question n'a pas été particulièrement urgente, étant donné que le nombre et la taille des installations solaires n'était pas assez grande. Mais maintenant, avec une masse critique d'installations solaires et éoliennes à travers le monde, la question du stockage est devenue critique.

Il ya plusieurs options - pompage hydraulique, où l'eau est pompée à une altitude plus élevée pour une utilisation ultérieure; solaire thermique;  stockage d'énergie par air comprimé  (CAES); batteries électrochimiques et l'hydrogène.

L'avantage de l'hydrogène

Bien que l'hydrogène n'est peut être pas la plus efficace des quatre options (voir tableau), il possède de nombreux avantages sur les autres technologies qui signifie qu'il pourrait être une solution adaptée pour les échelles de stockage d'énergie à partir des énergies renouvelables.

Energy storage options. Source: IFEU-Institut fur Energie und Umwellt for schung Heidelberg GmbH., and Frost & Sullivan

"Les coûts d'investissement et la quantité de terrain nécessaire pour le pompage hydraulique et le CAES sont très élevés», explique Suba Arunkumar, auteur d'un rapport de Frost et Sullivan market. "Et les batteries ne peuvent pas faire face à la grande quantité de stockage de l'énergie nécessaire pour les grandes applications de stockage d'énergie. L'hydrogène a le potentiel d'être une source d'alimentation en ligne avec commande automatique qui peut répondre rapidement et efficacement aux fluctuations , avec un temps de réponse de moins d'une minute. "

Le marché de l'hydrogène a été croissant ces dernières années avec un nombre en augmentation d'usines pilotes aux États-Unis et en Europe, mais de nombreux défis restent à relever avant que la technologie puisse atteindre l'échelle commerciale (voir schéma). "Il n'y a pas actuellement suffisamment d'entreprises impliquées dans le marché», explique Arunkumar. «L'industrie a besoin de plus d'effort de R & D investis dans le développement de technologies de stockage sûres pour l'hydrogène et, alors qu'il y a beaucoup de fabricants d'électrolyseurs, l'industrie a besoin de plus d'investissement chez les grands fabricants de piles à combustible ."

Alors que Arunkumar croit qu'il n'y aura pas un vainqueur dans la course du stockage d'énergie, il souligne que l'hydrogène peut être utilisé pour de nombreuses applications plus simplement au niveau de l'échelle du stockage, ce qui peut alimenter sa croissance future.

Une fois que l'hydrogène a été obtenu par électrolyse de l'eau, il n'a pas besoin d'être reconverti en électricité en utilisant une pile à combustible. L'hydrogène est tellement plus que simplement unealternative à l'électricité  - il peut être utilisé comme combustible pour produire de la chaleur, comme le gaz naturel (il détient une l'énergie de près de quatre fois plus par unité de masse que le gaz naturel), il peut être utilisé comme un produit chimique pour faire engrais et plusieurs autres composés, et il peut être utilisé dans des piles à combustible pour les voitures électriques.

La diversité conduira le marché

C'est cette diversité d'applications de l'hydrogène qui a conduit le marché et qui fait de l'hydrogène une voie attrayante pour le stockage de l'énergie.

"Mais au niveau de la diversité des applications , les électrolyseurs doit être étendu à la gamme du MW, et c'est un défi majeur", admet Manfred Waidhas, Business Development Manager chez la filiale hydrogène de Siemens   . "Nous avons actuellement plusieurs démonstrateurs de 100kW et nous croyons que nous serons prêts à temps quand la demande sur le réseau va croître. Pour les systèmes photovoltaïques, la gamme du MW sera suffisant. "Tant que les fabricants d'électrolyseur comme Siemens ne s'attaqueront qu'au problème en aval de ce qu'il faut faire avec de l'hydrogène une fois qu'elle a été produite, ou comment le stocker, Waidhas tient à souligner que le stockage souterrain d'hydrogène s'est avérée efficace. «L'hydrogène a été stocké dans le sous sol à Teeside, au Royaume-Uni, pendant des décennies sans fuite significative», explique Waidhas. "En fait l'auto-décharge a des ordres de grandeur plus faible que celle de n'importe quelle batterie!"

Une solution au problème de stockage est de ne pas stocker tout l'hydrogène, mais plutôt de le déplacer sur le lieu où il est nécessaire. "Nous avons déjà une importante capacité de stockage et de système de transport qui est déjà investi et payé et qui peut être utilisé pour l'hydrogène», explique Daryl Wilson, PDG de Hydrogenics. "C'est le système de gazoduc." Hydrogenics est un pionnier de ce qu'il appelle «l'énergie-au-gaz» - l'idée de stocker un surplus d'énergie électrique sous forme d'hydrogène dans le réseau de gaz naturel. La société a récemment annoncé un accord avec Enbridge, propriétaire du plus grand au monde de pipelines de liquides et avec une société qui possède également d'importants investissements dans le photovoltaïque, afin de développer conjointement du stockage d'énergie  en Amérique du Nord.

Wilson admet que «l'énergie au gaz» n'est qu'un des nombreux moyens par lesquels l'hydrogène peut être utilisé. "Nous vivons dans un monde où l'énergie a traditionnellement été séparés en différentes industries - nous utilisons de l'essence pour le transport, du gaz naturel comme combustible et de l'électricité pour les appareils électriques. L'hydrogène a le potentiel d'être utilisé pour toutes ces applications et apporte donc une nouvelle flexibilité économique ", a dit Wilson. "Parmi toutes les solutions de stockage d'énergie disponibles, l'hydrogène est le seul qui sera en mesure de faire face à la demande. Si l'Allemagne continue de son trajet de la mise en œuvre des énergies renouvelables, elle peut avoir besoin de stocker jusqu'à un mois de l'énergie. Vous ne pouvez pas faire cela avec des piles! "

Allons y ensemble !

Kris Hyde, directeur de la technologie à la société britannique d'alimentation ITM, est d'accord. "Pour de petites applications (Wh), les batteries ont du sens, mais pour des énergies de l'ordre du MWh,  l'hydrogène est la réponse," at-il dit. "Les électrolyseurs ITM n'ont aucune pièce mobile et peuvent théoriquement fonctionner pendant des années sans entretien, ils sont donc idéals pour les applications distantes et industrielle. De plus en plus d'énergies renouvelables entrent en production, la capacité de gestion du réseau devient un plus grand défi. Aujourd'hui, nous sommes dans la situation un peu ridicule où nous donnons des ordres aux parcs éoliens de ne pas injécter l'électricité dans le réseau, car nous n'avons pas investi dans les solutions de stockage pour faire face à cette offre supplémentaire. Afin de rendre l'hydrogène commercialement viable, nous devons résoudre les problèmes de stockage, accroître l'efficacité et l'échelle des électrolyseurs. Nous avons besoin que beaucoup de gens à commencent à aller ensemble dans la même direction. "

Source: http://www.solarnovus.com/index.php?option=com_content&view=article&id=5028:energy-storage-could-hydrogen-be-the-answer&catid=38:application-tech-features&Itemid=246 (Traduction ERH2-Bretagne)