EXPERTISE Directement depuis le générateur électrique L’idéal c’est lorsque l’installation Power-to-Gas (P2G) se situe directement sur le site de production de l’électricité. À Gösgen, cette installation utilise la sortie d’une des cinq machines de 10MW de la centrale au fil de l’eau. Les 10 000 V sont alors transformés en 400 V, puis redressés. Huit piles d’électrolyse où chacune absorbe près de 600 A, séparent l’eau en ses deux composants de base, soit l’hydrogène et l’oxygène. On s’appuie à Gösgen, sur la membrane à électrolyse polymère (PEM). Certes complexe, ce procédé garantit une pureté de l’hydrogène de 99,9998% avec une pression de sortie de 30 bars. Stockage intermédiaire dans des containers Le gaz est alors compressé à une pression de 350 bars dans un compresseur en aval, puis stocké temporairement dans des containers : « Le gaz est ensuite livré au stations services depuis ces containers », explique Thomas Fürst. Ces derniers contiennent environ 350 kg d’hydrogène, qui suffisent pour dix pleins de camions. À plein rendement, l’installation sépare près de 370 l d’eau déionisée par heure en hydrogène et oxygène. Pour remplir un container, il faut environ 3 500 l d’eau, car le procédé dure entre 8 à 10 heures jusqu’à ce que l’installation de 2 mégawatts remplisse le container. Une énergie volumique exceptionnelle L’hydrogène est un support énergétique disposant de la plus forte énergie volumique par rapport au poids. Il accumule 120MJ/kg, soit trois fois plus que l’essence et 150 fois plus qu’une batterie Lithium. Le réservoir d’un camion contient près de 1 200 kWh, ce qui suffit à couvrir une distance de 300 à 400 km. L’installation laisse une impression massive : toute sa puissance passe au travers des conduites en inox de 12mm de diamètre sous forme d’hydrogène pour ensuite rejoindre le stockage. La puissance électrique absorbée par l’installation doit quant à elle, circulée au travers des câbles en cuivre d’une section de 1 600mm2. Une mélodie sortant tout droit du futur L’objectif est de produire l’hydrogène dans la mesure du possible directement près de la station service. On évite ainsi son transport qui s’effectue encore par voie routière. Les autres projets devront en tenir compte. Toute l’installation à Gösgen est adaptable car tout la technologie se module grâce aux containers compacts : « Nous avions pris en compte ces aspects comme si à Gösgen nous ne disposions pas de l’espace suffisant pour l’extension », souligne Thomas Fürst. La construction d’une station service à Gösgen n’a jamais été prévue. La production d’hydrogène est aussi synonyme de flexibilité dans le réseau de transmission : on réduit la puissance électrique en quelques secondes à moins de 10 kilowatts. Ainsi les installations pourront servir à l’avenir de puissance secondaire de régulation. Une technologie au fort potentiel L’hydrogène permettrait en outre de stocker temporairement les surplus d’électricité. Cependant la ‹ Roundtrip Efficiency ›, soit le rendement lors de la transformation de l’électricité en hydrogène puis de nouveau en électricité, reste encore trop faible. On atteint actuellement 40%, et selon les experts, on peut en espérer 50%. « Mais même avec un faible rendement, cette solution vaut bien mieux que de couper des installations photovoltaïques et éoliennes, car il existe temporairement une sur-offre en courant », souligne Thomas Fürst. Car une fois le courant perdu, le rendement s’élève tout bonnement à zéro. Hyundai souhaite d’ici 2025, introduire 1 600 poids lourds électriques à piles de combustibles à transmission par hydrogène sur le marché suisse. Cela demanderait 40 à 50 installations de la taille de celle de Gösgen. Une perspective qui suscite déjà un grand intérêt : « L’hydrogène vert nous aide dans le couplage intelligent et efficace des secteurs. » Thomas Fürst, Directeur de la société Hydrospider AG 01| 2020 14 | 15
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