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"Vers l'accessibilité des technologies hydrogènes" - Stéphanie Paysant, Afhypac

Stéphanie Obadia
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Stéphanie Paysant, responsable administration et communication de l’Association française pour l’hydrogène et les piles à combustible (Afhypac*), fait le point sur la filière hydrogène. La fédération avait publié en avril une étude prospective sur le développement de la filière hydrogène et notamment son rôle dans la décarbonation des bâtiments.

En quoi les technologies de l’hydrogène contribuent à la décarbonation des bâtiments ?
Les technologies de l’hydrogène contribuent à la décarbonation des bâtiments dans la mesure où elles facilitent l’intégration et la valorisation des énergies renouvelables : production locale d’énergie (majoritairement photovoltaïque), conversion de l’électricité en hydrogène par un électrolyseur puis cogénération (électricité/chaleur) via une pile à combustible. Les piles à combustible peuvent produire l’électricité et la chaleur nécessaires aux bâtiments sur place, avec d’excellents rendements, sans bruit ni émissions de gaz à effet de serre. L’hydrogène offre aussi des solutions de choix pour sécuriser l’alimentation de sites et d’équipements isolés.

Quel est le marché aujourd’hui ?
Ces applications correspondent à de la cogénération électrique-thermique et se divisent en deux grands domaines : le petit résidentiel (pour un logement individuel) et le grand résidentiel (pour un immeuble ou ensemble d’immeubles). Le petit stationnaire fournit une puissance voisine de 2 kW (soit 0,8 kW électrique + 1,2 kW thermique) et le grand stationnaire fournit une puissance autour de 400 kW (soit 200 kW électriques + 200 kW thermiques).

La technologie est-elle prête ?
Plusieurs déploiements sont en cours. A l’international, par exemple, où 200 000 piles à combustible sont en service au Japon dans des habitations. En Europe, le projet Ene.field a permis le déploiement de piles à combustible dans des bâtiments résidentiels et tertiaires dans douze pays d’Europe dont des maisons individuelles et du petit tertiaire en Alsace. Et en France, depuis plusieurs années, d’autres démonstrateurs sont en fonctionnement à la fois pour l’alimentation de bâtiments tertiaires, comme le bâtiment Delta Green, à Saint-Herblain dans la banlieue de Nantes. Des projets sont également menés pour sécuriser l’alimentation de sites isolés : au hameau de La Nouvelle (300 habitants et des milliers de touristes) dans le Cirque de Mafate à La Réunion en remplacement de groupes électrogènes au diesel. Un dispositif 100 % ENR qui relie et alimente trois bâtiments publics. Ou encore en Savoie, où l’alimentation du refuge du Col du Palet dans le parc de la Vanoise est assurée par l’hydrogène. Dans ces deux derniers exemples, l’hydrogène permet le stockage intersaisonnier de l’énergie produite localement.

Quel marché, capacités de chauffage et usages sont visés en France ?
Dans le secteur du bâtiment, résidentiel ou tertiaire, nous croyons dans les projets de démonstration à l’échelle, sur les cinq prochaines années, permettant d’atteindre l’injection de 1 à 2 TWh dans le réseau de gaz naturel d’ici à 2028. L’étude de l’injection d’hydrogène dans ce réseau a d’ores et déjà commencé, avec plusieurs premiers projets de démonstration portant sur la transformation de l’électricité en gaz, tels que le projet GRHYD mené à Dunkerque ou le projet Jupiter 1 000 à Fos.

Quels sont les avantages de ces technologies ?
Les nombreuses expérimentations en cours dans le domaine de l’habitat particulier prouvent le bon comportement technique et la fiabilité de ce nouveau type de matériel ainsi que des performances énergétiques séduisantes. D’ores et déjà, il apparaît évident que le bilan environnemental de cette technologie est très favorable à leur émergence, tant en termes de réduction d’émission de bruit que de réduction d’émissions de polluants (NOx, CO2).

Quels sont les défis à relever ?
Leur handicap était, jusqu’à il y a peu de temps, leur coût, mais les résultats obtenus dans le cadre des programmes Ene.farm et Ene.field prouvent que leur accessibilité est très prochaine, en particulier dans la technologie SOFC. Pour ce qui concerne l’habitat collectif, quelques démonstrations ont prouvé leur faisabilité mais leur coût est encore élevé, surtout si l’on tient compte du fait que la chaleur qu’ils génèrent n’est utilisée qu’en période hivernale ; leur rentabilité s’en trouve alors sensiblement diminuée.

Cela est-il compatible sur de l’existant ou seulement dans le neuf ?
Les installations se prévoient surtout dans des projets neufs d’écoquartiers mutualisant les usages : l’alimentation et l’autonomie énergétique de bâtiments mais également la mobilité avec des véhicules alimentés en hydrogène.

Qu’en est-il du cadre réglementaire ?
Le cadre réglementaire applicable à l’hydrogène est très clair quant à ses applications industrielles. S’agissant de nouveaux usages de l’hydrogène, la réglementation est en évolution mais la réglementation déjà en place ainsi que les normes existantes permettent de déployer des projets dans le domaine du résidentiel.

 

1. Ce projet européen de 53 M€, lancé fin 2012 dans le cadre du programme FCH-JU, s’est achevé fin 2017 : il avait pour objectif de déployer 1 000 exemplaires de divers types de cogénérateurs à pile à combustible dans 11 pays d’Europe via 26 compagnies (dont Engie). Les deux technologies PEM et SOFC y étaient mises en œuvre. La puissance des divers appareils déployés était dans la gamme 0,3 – 5 kWe.

* La fédération regroupe 120 membres entreprises, laboratoires et instituts de recherche, pôles de compétitivité, collectivités territoriales et associations régionales

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