De l’hydrogène-énergie pour les randonneurs du Parc de la Vanoisee

Le consortium formé par les sociétés : Gest’hydrogène et Performance, Mahytec, Powidian et Waecther Energies remporte un appel d’offre lancé par le Parc national de la Vanoise pour un équipement de fourniture d’énergie.

En Juin 2015, le refuge du Col du Palet (Parc national de la Vanoise, 2600m d’altitude) vivra une révolution dans sa production d’énergie. Les randonneurs, comme le gardien, bénéficieront d’un accès à une électricité d’origine renouvelable, quelles que soient les conditions météo, et ce grâce au stockage d’énergie par la technologie de l’hydrogène. Pour répondre à ce défi, le consortium a conçu un système complet pour répondre aux besoins d’énergie dans les sites isolés de haute montagne.

Le consortium a été sélectionné par le Parc national de la Vanoise dans le cadre de l’appel d’offre lancé en 2014 pour équiper le refuge du Col du Palet. Il propose une installation clé en main raccordée à la distribution électrique existante pour obtenir l’énergie et la puissance nécessaires par tous temps. Le système est principalement constitué d’un local autonome de 9 m2, à l’isolation et à la ventilation adaptées aux conditions hivernales pour assurer aux systèmes hydrogène des conditions thermiques optimales à tout moment. Il comporte, d’une part un électrolyseur de 500 Nl/h et une Pile à Combustible de 2.5kW et d’autre part un stockage moyenne pression pour recevoir ou alimenter en hydrogène. 5 kilogrammes d’hydrogène seront ainsi produits et stockés pendant la période de fermeture et seront utilisables comme une réserve d’énergie complémentaire tout au long de la saison d’ouverture.

Pour contribuer au maintien de l’environnement thermique du local, un système solaire avec stockage de chaleur est utilisé. L’autre partie de la solution met en œuvre des panneaux solaires photovoltaïques raccordés à des convertisseurs qui assurent, via un stockage tampon par batterie, la fourniture d’énergie au quotidien. L’ensemble des équipements sera piloté automatiquement par un module de contrôle intelligent, et le transfert d’information par GSM permettra de suivre à distance l’ensemble des indicateurs du système pour prévenir les éventuelles actions de maintenance.

Gest’Hydrogène et Gest’Perfomance ont conçu et fabriquent le local amovible et assurent la gestion thermique de l’ensemble. MaHyTec assure la conception et la construction du système de stockage et de distribution hydrogène. Powidian fournit sa solution SAGES incluant une baie de production et de conversion d’hydrogène (électrolyseur et pile à combustible), la batterie, les panneaux solaires, l’atelier d’énergie et les équipements électriques, et assure le pilotage de l’ensemble des équipements. Waechter Energies assure les différentes phases d’installation de raccordement et de distribution électriques. C’est grâce à cette exceptionnelle complémentarité de compétences techniques que le consortium des 5 PME peut offrir un système complet et du plus haut niveau technologique au Parc national de la Vanoise.

Des variantes de ce système sont aussi disponibles pour d’autres environnements : îles, environnement désertique, forêt tropicale.

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marcarmand

Intéressant, et généralisable pour l’habitat dispersé. Mais combien coûte l’installation? Et quels sont les risques associés au stockage de l’hydrogène?

Sonate

Encore la question des risques du stockage d’hydrogène ! La réponse est : pas pire que le stockage de butane / propane / gaz naturel, monsieur !

Papijo

” … pas pire que le stockage de butane / propane / gaz naturel, monsieur !” Un exemple: Une bouteille standard (13 kg / 30 litres) de butane contient 640 MJ(PCI) sous une pession de moins de 10 bars. Pour la même quantité d’énergie en hydrogène, vous aurez par exemple un bidon de 85 litres (presque 3 fois plus gros) sous une pression de 700 bars (70 fois plus), et avec l’inconvénient supplémentaire que l’hydrogène rend l’acier cassant et traverse assez facilement la plupart des matériaux (), et donc je ne sais pas combien de fois plus cher !. Un petit avantage tout de même: en cas de fuite, l’hydrogène étant léger s’échappera vers le haut et ne risque pas de former des poches de gaz explosives dans les caves et sous-sols comme le butane ou le propane !

Topi

Il existe aussi des solutions de stockage d’hydrogène sous forme solide, dans des hydrures métalliques. Dans ce cas ne se pose plus la question de la pression. Par contre ça utilise un espace conséquent, à intégrer “paysagèrement” lors de l’implantation ! Quelle que soit la solution de stockage de l’hydrogène, ces solutions viennent remplacer le traditionnel système “Batteries + groupe électrogène et réserve de gazoil” pour les sites isolés du réseau et à la consommation d’électricité maîtrisée : – pas de chauffage électrique (bien sûr!) – chauffe eau solaire (souvent) pour l’ECS – pas question d’installer un lave linge ou lave vaisselle “classique” (on utilise l’eau chaude du circuit ECS), et bien sûr exit les sèches linge ! – pas d’appareil à raclette ni d’appareil consommant de fortes puissances d’électricité On remarquera que la puissance de la PAC est de 2,5kW ! Concernant le coût, il est bien sûr très nettement supérieur au système classique “batterie + GE”, mais on est là dans une démarche “écolo-responsable” : on ne produit pas de CO2, on n’a pas besoin d’acheminer le gazoil pour le GE, gazoil transporté en 4×4 ou fréquemment par hélico pour certains refuges d’altitudes inacessibles en 4×4. Et par ailleurs les installations de ce type sont encore aujourd’hui plus proches des démonstrateurs éco-technologiques, des vitrines d’affichage d’un savoir faire et d’une volonté politique, que de véritables solutions industrielles dont les coûts de production seraient amortis par les volumes produits. A mon sens, c’est une piste ouverte vers de nouvelles technologie, dont il va falloir éprouver la robustesse dans le temps et les conditions de maintenance, et qui deviendra concurrentielle si elle remplit ses promesses et que son développement permet une baisse notable des coûts.

Winsun

l’hydrogène rend l’acier cassant et traverse assez facilement la plupart des matériaux Les nouveaux réservoirs(et conduites) d’hydrogène sont maintenant fait avec des types de matériaux composites spécialement conçus pour maitriser tous ces aspects de l’hydrogène,que les aciers et autres anciens matériaux ne permettaient pas de maitriser.Il n’y a plus de fuites,il n’y a plus de cassures,ni de ruptures,et les prix sont maintenant abordables.Les technologies liées à l’hydrogène évoluent et vont encore évoluer.Il ne serait pas inutile de vous mettre à jours,à ce sujet.

Winsun

Le lien que vous avez donné(lien de papijo) date d’un memo qui a plus de 3 ans et un mois;Hors la technologie des réservoirs (d’H2) composites a encore évoluée depuis et ne cessera pas de s’améliorer encore dans les prochaines années.Il est indispensable d’en tenir compte avant de prétendre exclure naivement l’hydrogène des solutions de stockages d’énergie.

Lionel_fr

l’hydrogène rend l’acier cassant et traverse assez facilement la plupart des matériaux (..), et donc je ne sais pas combien de fois plus cher !. Non ! Ce qui est vrai, c’est qu’il ne vaut mieux pas stocker de l’HH sous pression dans une cuve conçue pour un autre gaz. Il faut une cuve conçue pour l’hydrogène mais celle ci n’est pas plus chère voire moins car le matériau idéal pour retenir l’hydrogène est simplement le plastique. Pour faire le boulot sérieusement , il faut que la cuve ait une bonne résistance mécanique et au feu, d’où la couche de tôle externe. C’est à l’intérieur de celle ci qu’on “peint” plusieurs couches de résine/fibre et c’est tout. Evidemment avant d’obtenir l’homologation pour le transport routier à 700bar, il a fallu effectuer des milliers de tests et ça a duré très longtemps mais désormais , le procédés sont bien référencés et un véhicule HH 700 bar coute moins cher que le seul réservoir il y a juste 10 ans ! C’est juste une histoire d’homologation Maintenant, l’hydrogène a ceci de particulier qu’il nécessite une industrie de précision , il n’y a pas de place pour un bricoleur ou même un artisan fût-il doué, non.. il faut acheter l’engin homologué et respecter les specs ! Mais c’est exactement la même chose avec les autos modernes : on ne change plus un joint de culasse à la main comme au bon vieux temps. D’ailleurs les écrous de vissage des culasses ont une forme qui oblige à acheter un kit de la marque pour les manipuler, on ne laisse plus le garage du coin faire ça aux petits oignons, c’est comme ça depuis que les machines sont conçues en numérique, l’assemblage est devenu trop précis pour les artisans munis d’outils “normaux” (génériques) Donc , les engins sont vendus avec des contrats de maintenance ou pour les autos, des garages spécialisés dans une marque particulière. Et cette tendance se généralise. Certes , les constructeurs y trouvent leur compte , mais pas que…. Dans les faits, cette façon de faire améliore considérablement la précision des designs et si vous respectez les interventions de maintenance et la durée de vie des composants, vous ne tombez plus (jamais) en panne En revanche, vous payez le contrat de maintenance ce qui n’était pas obligatoire du temps de nos parents C’est la vie

Pastilleverte

Oui, à priori c’est bien dans l’habitat isolé que les enr trouvent leur meilleurejsutification, sauf qu’on nous dit “installation raccordée à la distribution électrique existante” ??? Effectivement à ce stade, parler de coût est mal venu, mais, ben dis donc, ça m’a pas l’air très simple tout ça… Au fait, qui dit electrolyseur, dit eau, et toute l’annéed’où vient-elle ? En combien de temps est amortie l’énergie grise (CO2) de la rotation d’hélicoptère venue transporter le “local amovible” ?

Lionel_fr

On peut accéder au parc de la Vannoise en 4×4, j’y suis même allé en Citroen GS il y a au moins 25ans.. Avant de parler optimisation (energie grise), il faut quand même avoir fait tourner quelques sites ! Pourquoi voulez vous qu’une installation relevant de la R&D, soit optimisée comme si on avait des milliers d’installations en service ? On ne cherche pas à économiser 50 litres de fuel une fois pour toutes. On cherche à développer un système qui après déploiment permettra d’en économiser des milliers de tonnes par an pour toujours.. Il faudrait vraiment expliquer en quoi consiste la R&D : une règle fondamentale : si c’est rentable, ce n’est plus de la R&D ! La R&D, c’est de l’investissement, le retour ne vient qu’une fois qu’elle est terminée. Il y a bien une phase de “raffinement” qui consiste à optimiser les systèmes après déploiment mais c’est autre chose ici.. Et puis ça changerait quoi si on avait amené le local à dos de chameau ? L’économie d’énergie sur le fonctionnement hivernal serait-elle moins importante ? Heureusement que les Allemands ne parlent jamais des phases de développement, c’est pour soigner leur image, comme si les BM’s poussaient sur les arbres… Le mieux est de ne pas communiquer sur ce genre de sujet si vous voulez mettre l’innovation en concurrence avec les technos éprouvées, le résultat est que vous tuerez l’innovation tout simplement Ah oui et au fait, la Vanoise, c’est plein de flotte comme souvent en altitude, la neige s’accumule en hiver et coule à flots en été… l’eau est extrèmement abondante en altitude puisqu’elle reste stable une bonne partie de l’année

pierreerne

qu’on reconnaît à ce qu’ils osent tout ? Solution typiquement boboïde qui a été choisie uniquement parce que le client 1) avait des moyens 2) voulait se faire valoir auprès des autres bobos. Notons que cette solution innovative est raccordée au réseau de fourniture d’énergie électrique traditionnel…

Papijo

Des gens “sérieux” qui construisent un “prototype” dans un but de recherche ne s’amusent pas à aller l’installer en pleine montagne, loin de tout … L’opération n’a pour but que de se faire mousser (avec l’argent du contribuable, bien sûr) pour une installation de 2,5 kW (environ 2000 € en groupe électrogène diésel – certainement beaucoup moins cher que le coût de la cérémonie d’inauguration !), avec un stockage de 5 kg d’H2 (équivalent à l’énergie contenue dans une bouteille de butane standard), mais dans un bidon beaucoup plus cher malgré ce que dit Lionel !

Lionel_fr

Lorsque on a des machines têtes de série et c’est le cas ici, on a besoin de sites d’expérimentation sur le long terme. Encore une fois, la vanoise est accessible en voiture. D’autre part, les conditions de T° et de composition de l’atmosphère (moins d’oxygène, de carbone et d’humidité) sont cruciales pour l’expérimentation. Contrairement aux batteries, les engins à hydrogène s’accomodent très bien des grands froids.. Encore faut-il que la tuyauterie et l’électronique suivent ! C’est précisément la raison du petit bungalow : pour protéger l’installation des intempéries et la haute montagne est plutôt généreuse de ce coté là. Orages cataclysmiques, changements brutaux de température extrèmes, froid prononcé.. 2600 m , c’est beaucoup plus haut que Chamonix ou Megève, les conditions commencent à être très rudes pour les machines.

Bob1

pierreerne pourquoi dites vous “Notons que cette solution innovative est raccordée au réseau de fourniture d’énergie électrique traditionnel…” ??? pastilleverte semble avoir également mal compris la phrase “raccordée à la distribution électrique existante” cela signifie à mon sens que tout le système est simplement branché sur le tableau électrique du refuge, qu’il n’a pas fallu refaire toute l’élec du refuge, en aucun cas cela signifique que c’est raccordé au réseau de distribution erdf je ne crois pas que le refuge soit connecté au réseau

Pastilleverte

Merci, à la réflexion ça me semble le cas, mais alors la phrase “raccordée à la distribution” est inadéquate. A vérifier.

Tech

Papy papijo a encore frappé avec des allégations fausses sur l’H2. enfoncez-vous ça dans la tête une bonne fois pour toute, les réservoir à 700 bars c’est maitrisé car dispo pour des auto ‘MOBILES” donc encore plus sur que pour du statique! pour les autres pabopabo, question prix est-ce qu’on vous demande de comparer le prix des premières centrales nuke prototype au prix de celles de série? les enseignements à tirer de cette installation permettront de proposer des préséries sur le même type de sites et de passer ensuite à la série en accumulant du savoir faire. bravo aux entreprises qui ont travaillé ensembles à ce projet. Elle font avancer la technique et diminue l’utilisation du gasoil dans des zones qui seront ainsi plus calmes et moins “puantes” et fera rapidement oublier vos fameuses Génératrices thermiques!

Pastilleverte

je persiste et signe, 1/ c’est bien compliqué tout ça, mettons le sur le compte du prototypage. Et 2/ d’où qu’elle vient l’eau en quantité suffisante pour pouvoir electrolyser (“suffisante” dont je n’ai aucune idée de ce que ça représente…) Et bien d’accord pour le coût, les premiers EPR jouent le rôle de prototypes, malhonnête d’en extrapoler le coût des futures séries (si futures séries il y aura)

Tech

fonte des neiges! + eau de pluie filtrées ? source? le refuge n’est pas au sommet!

Lionel_fr

Vous pouvez utiliser une pile à combustible dans le désert ou dans l’espace sans le moindre problème d’eau. Il suffit d’un condensateur passif à la sortie des gaz pour récupérer 100% de l’eau utilisée lors du crackage. C’est d’autant plus facile que , contrairement aux hydrocarbures, la combustion de l’hydrogène ne nécessite pas d’échappement ou de cheminée, pas d’émanation toxique et surtout pas de surpression. Après condensation, le volume d’échappement est infiniment plus petit que celui des gaz avant combustion. On a donc une dépression, symétrique à la surpression de l’électrolyse A ma connaissance , cette dépression est surtout exploitée dans les sous marins et bien sur dans l’espace. Dans ces milieux, la combustion d’hydrocarbures est une aberration totale alors que celle de l’hydrogène restitue de l’eau potable ! On peut imaginer exploiter cette dépression pour refroidir le condensateur (qui est une source froide) mais à ma connaissance les engins prévus pour fonctionner à terre ne l’exploitent pas du tout. Encore une fois La Vanoise est accessible en voiture et l’eau y est immensément abondante, le parc naturel est verdoyant , c’est même en partie la raison de son classement en parc naturel Va falloir se montrer plus imaginatif pour dénigrer ce projet qui est au demeurant très intéressant pour ce qui concerne les sites isolés

Mbgs

Comme l’a bien souligné Lionel, les technologies de l’hydrogène ont énormément évolué depuis 3 ans et continuent d’évoluer. L’entreprise qui est responsable du stockage d’hydrogène, Mahytec, à ma connaissance, est une des rares entreprises dans le monde à proposer des solutions de stockage certifié. Vous pensez donc bien que les risques ont été évalués et que des solutions ont été apportées. Il existe des organes de sécurité qui en cas de cassure, de surpression ou d’incendie vont s’activer pour rendre le stockage sur. Il suffit de plastique pour stocker l’hydrogène? Non c’est un peu trop réducteur! Il y a certe une enveloppe plastique, mais c’est surtout les matériaux composites (fibres de carbone principalement) qui vont empêcher à l’hydrogène de s’échapper. C’est ça qui permet de résisiter à la pression également. Ici le stockage est de moyenne pression (30-40bar?) donc rien à voir avec les bouteilles 700bar. Juste pour info, on peut aussi stocker l’hydrogène à des pressions d’1-2 bar dans des hydrures. Regardez le trolley des trains suisses. Pour faire fonctionner un électrolyseur, et récupérer assez d’énergie pour faire fonctionner la pile à combustible de 2.5kW, pas besoin de plus d’eau que ça!

Lionel-fr

La question posée concernait la fragilisation des métaux, notamment l’acier, par le dihydrogène ainsi que sa propension à s’enfuir de contenants pourtant étanches à d’autres gaz. Effectivement une fragilisation de l’acier (qui devient cassant) a été expliquée assez récemment (ce qui pose la question de l’HH dans les moteurs thermiques). Mais la réponse à ce problème n’a rien de très sorcier. Certains cassandres se plaisent à suggérer que l’hydrogène est possédé par le démon puisque il s’enfuie des containers conçus pour d’autres gaz. Cette caractéristique a plutôt tourné favorablement pour l’hydrogène puisque les réservoirs en polymère+fibre sont légers et insensibles à la corrosion. Un tel réservoir fabriqué à l’unité coûtait 800 000 dollars en 2005 ! probablement quelques centaines de dollars maintenant. Je vous signale qu’EADS a fait homologuer son propre réservoir 6kg >700bar pour le transport routier et aérien. Pour une fois , l’industrie française tient la corde. Il faut dire que l’hydrogène est une matière première assez commune dans l’industrie et que les sous-traitants français maintiennent des installations pour le manipuler et le transporter depuis un siècle. Il était simplement nécessaire de dépoussiérer des procédés, réduir leur poids, augmenter la pression et la résistance. Tout cela profite aux marché classiques de l’hydrogène (spatial, industrie de transformation) et moins classiques (sous marins, chariots élévateurs) Or la structure de l’économie française a tendance à écraser les PME certes, en revanche les sous-traitants des grands groupes sont souvent plus riches que leurs clients, c’est ainsi.. L’hydrogène a donc une histoire assez fournie dans l’hexagone.

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