L’Hydrogène, décidément…

2 Juin 2016
La grosse machine de la transition énergétique est donc lancée, avec quelques aléas, mais semble-t-il sans esprit de retour.
Dans nos régions, plus favorisées par le vent que par le Soleil, c’est l’éolien qui à pris le dessus pour le moment.
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L’intermittence de cette nouvelle production a rendu indispensable le recours à des moyens de stockage de masse de l’électricité.
Dans l’article précédent nous avons évoqué le stockage hydraulique dans les STEP, mais ces installations sont très encombrantes, peu compatibles avec les territoires développés à forte densité de population, et dont l’attrait touristique ne supporte pas un envahissement de l’environnement, déjà mis à mal par l’implantation des éoliennes elles-mêmes.
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Une politique de collaboration a donc été mise en place avec les pays possédant naturellement de grandes richesses hydrauliques. La Norvège est ainsi devenue un recours pour les pays européens, qui procèdent au développement d’un réseau de câbles sous-marins propres à permettre l’échange de grandes quantités d’énergie électrique avec ce pays qui ambitionne de devenir la « batterie de l’Europe ».
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Mais ce dispositif ne sera pas suffisant pour assurer la compensation de l’intermittence lorsque la part des énergies éolienne et solaire aura atteint l’objectif fixé par les accords Européens.
La Norvège ne pourra suffire à la tâche, attendu qu’elle doit déjà subvenir aux besoins de stockage du Danemark, du Royaume uni, et de l’Allemagne.
Il faut donc trouver autre chose.
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La seule technologie existante aujourd’hui, autre que l’hydraulique, capable d’absorber et de restituer de grosses quantités d’énergie électrique est l’électrolyse de l’eau, qui produit de l’Hydrogène reconvertie ensuite par diverses méthodes.
Encore faut-il pouvoir stocker ce gaz, ou le transformer en autre chose plus facile à stocker.
S’agissant d’un gaz, on pense évidemment au réseau de distribution du Gaz Naturel, qui comporte ses propres installations de stockage en cavités souterraines, lesquelles participent également aux stocks de sécurité d’approvisionnement énergétique.
Ce stockage utilise les anciennes nappes aquifères, les cavités salines, voire même les anciens gisements d’hydrocarbures.
La France possède ainsi des capacités de stockage gazier importantes, près de 26 Milliards de m3 représentant 300 TWh.
On trouvera des détails dans le document suivant:
1INERIS-DRS-15-10182-03229A
Le stockage souterrain du Gaz naturel est bien maîtrisé aujourd’hui.
Avec l’Hydrogène il faut prendre des précautions particulières, eu égard aux très faibles dimensions de la molécule H2 qui lui permet de s’échapper facilement. Des réalisations, déjà anciennes, ont apporté la preuve de la faisabilité, au moins dans les cavités salines dont l’étanchéité est suffisante.
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L’hydrogène ainsi « mis de côté » peut être récupéré pour diverses applications:
Soit refaire de l’électricité grâce aux piles à combustible, ou à des turbines à gaz, pour compenser l’intermittence des renouvelables ou pour tout autre usage.
Soit être utilisé dans le réseau de distribution d’Hydrogène actuel, éventuellement étendu pour l’alimentation des voitures électriques à pile à combustible .
Soit être mélangé au Gaz naturel du réseau pour en améliorer le pouvoir calorifique ( Hythane, projet GRHYD).
Soit transformé en Méthane par réaction avec du CO2 récupéré en sortie d’usine ( Méthanation), ce qui aurait un double avantage:
D’une part permettre l’injection directe de ce Méthane dans le réseau existant, y compris pour le stockage, et d’autre part transformer du Carbone fossile en Carbone recyclable.
Toutes ces opérations, qui constituent la filière Hydrogène, auront évidemment un coût, qui viendra s’ajouter au coût de production du KWh éolien ou solaire.
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Pour que ces filières soient compétitives, les filières fossiles devront supporter une taxe Carbone compensatrice, du moins tant que les coûts du pétrole et du Gaz Naturel resteront à leur niveau actuel.
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Les éoliennes sont la vitrine de la transition énergétique. Mais elles ne sont que la partie émergée de l’iceberg. Leur efficacité est conditionnée par le développement d’une infrastructure qui constitue la face cachée de la transition, et qui nécessite des investissements au moins aussi importants que les parcs éoliens eux-mêmes:
- développement des capacités d’échanges énergétiques internationaux et d’inter connectivité, en particulier liaisons frontalières THT en courant continu, et câbles sous-marins de plusieurs centaines de kilomètres.
- Construction de capacités de pompage-turbinage en relève des installations de production intermittentes.
- Développement de la filière Hydrogène .
- Développement de la filière de Méthanation.
- Déploiement du réseau de distribution « Smart Grid », pour une gestion interactive de la ressource énergétique.
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Il faut insister sur le fait que tous ces travaux sont devenus nécessaires à cause du passage aux énergies renouvelables. Leur coût fait donc partie intégrante du coût de ces énergies nouvelles, ce qui est fréquemment « oublié » lorsque l’on veut démontrer que l’électricité éolienne est moins chère que l’électricité classique.
Le choix des énergies renouvelables n’est pas dicté par la recherche d’un profit financier, mais par la nécessité de combattre le changement climatique.
Si, au terme de la transition le bilan financier est positif, ce sera tant mieux, mais ce n’est pas l’objectif directeur.
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En France, la mise en œuvre de ce vaste programme de support pour la transition énergétique n’a de sens que dans la perspective d’un retrait du Nucléaire à moyen terme.
(le parc nucléaire actuel, modernisé par la filière EPR, suffirait à assurer la quasi-totalité des besoins électriques).
La pérennisation de la situation actuelle du nucléaire conduirait alors au report systématique de tous les projets de déploiement des énergies renouvelables vers l’horizon 2030 dans le meilleur des cas.
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