Débat public - Éoliennes flottantes au sud de la Bretagne
Des éoliennes flottantes au sud de la Bretagne : discutons-en !
A393 • L'hydrogène, c'est du vent ?
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Comme le caractère intermittent et aléatoire de l’éolien rend difficile, voire nocif, son raccordement au réseau électrique national le stockage de l’énergie électrique semble être une solution évidente pour s’affranchir de l’intermittence : on stockerait le surplus quand le réseau n’a pas besoin de la production éolienne, et on le restituerait quand il y a de la demande et pas de vent. Bien géré, cela permettrait d’éviter le recours aux turbines à gaz.
Malheureusement on ne peut envisager à cette échelle de stocker l’énergie électrique produite par les éoliennes, dans des batteries : 1 tonne de batteries de dernière génération (lithium-ion) peut stocker environ 250 kWh d’électricité, et sa durée de vie est de l’ordre de 10 ans. Or une éolienne de 12 MW, un jour de grand vent, produit plus de 250 000 kWh ! Il faudrait 1000 tonnes de batteries (hors de prix) et une masse considérable de « minéraux rares » par éolienne pour stocker rien qu’une journée de production.
Pour stocker l’énergie électrique produite par l’éolienne, un procédé : l’électrolyse, permet de fabriquer de l’hydrogène (H2). C’est un gaz que l’on ne trouve pas à l’état naturel, et pourtant il est disponible à profusion dans l’eau. On peut le stocker, le distribuer, et récupérer en partie l’énergie qu’il a fallu pour le fabriquer.
Le problème, c’est que l’électrolyse demande un régime stable assez incompatible avec l’intermittence des éoliennes. D’autre part c’est une machine qui coûte cher, et si elle ne fonctionne que 3000 h/an, comme l’éolienne, elle sera difficile à amortir.
Pour récupérer l’énergie ainsi stockée sous forme d’hydrogène, on peut :
· Le mélanger au gaz (on appelle ce combustible l’Hytane) dans les réseaux de distribution existants. Mais ce rajout (qui peut aller de 6 à 20% sans trop de modification sur le réseau) revient cher : l’H2 vert se vendrait 20 fois le prix du gaz…
· L’injecter dans une « Pile à Combustible » qui fabrique de l’électricité en associant cet hydrogène à l’oxygène de l’air. Le seul rejet est… de la vapeur d’eau.
La pile à combustible est connue depuis longtemps (on trouve des piles à combustible dans des bateaux, des voitures, et même des vélos électriques). Elles permettent de stocker 4 à 6 fois plus d’énergie par kg que les plus récentes batteries, ce qui en termes d’autonomie est très précieux.
Faisons un rêve :
Vu la difficulté de coupler les éoliennes au réseau sans le déséquilibrer, on pourrait dédier l’éolien à la seule production de H2… L’hydrogène serait fabriqué au pied de l’éolienne qui deviendrait un puits d’H2 (un peu comme un puits de pétrole) puis distribué dans des stations-service. Une voiture équipée d’une pile à combustible peut faire 100 km avec 1 kg d’H2.
Mais la réalité nous rattrape : Le coût de production de l’H2 par électrolyse à partir d’une source intermittente est de 10 à 12 €/kg d’H2 (cela serait 3 fois moins cher si l’électrolyseur fonctionnait à plein temps. Ah ! L’intermittence)
Le transport de l’hydrogène par camion spécial rajoute 2€/kg.
Le problème actuel des piles à combustible est leur prix : 30 000€ pour une voiture, c’est 10 fois trop cher pour être rentable.
Enfin, le rendement global (électrolyse + pile à combustible) est de 40%, à comparer aux 75% restitués par une batterie moderne. On perd donc en route 60 % de l’énergie chèrement acquise par la chère éolienne.
Il faudrait au moins une ou deux décennies de recherche et de progrès technique pour rendre la filière hydrogène rentable, et donc les éoliennes utilisables dans une stratégie bas carbone. Mais c’est une filière qui ne dépasserait pas 10 à 15% du mix énergétique.
On se doit d’aller dans ce sens, mais il faudra le temps, et d’ici là les éoliennes ne servent à rien, sinon à augmenter le bilan carbone par recours aux turbines à gaz.
D’ailleurs si on continue à coupler des champs d’éoliennes au réseau, la question du stockage ne se posera plus : elles n’auront plus de surplus, car la politique est de fermer simultanément nos grosses centrales décarbonées pour les remplacer par des turbines à gaz, indispensables compagnons des jours sans vent… Bonjour le CO2.
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