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Le projet PUSHY

Le projet PUSHY (Potential Use of Solid HYdrogen), financé par ISI-Oséo, se compose de deux sous-projets : le projet OSSHY (On Site Solid HYdrogen) et le projet LASHY (Local Alternative Solid HYdrogen). Ces deux projets sont réalisés en partenariat avec CEA Liten, LINDE, WH2, ENERGHY et Green Access. Ce sont deux projets de démonstration qui déboucheront, après validation, sur des offres commerciales.

Le projet OSSHY concerne les industriels qui souhaitent produire leur hydrogène localement (production « on site »). Ce projet ne concerne pas directement le stockage d’énergie, c’est pourquoi on insistera surtout sur le second volet du projet PUSHY : le projet LASHY.

Le projet LASHY met en contact des producteurs d’énergies de sources renouvelables avec le marché industriel de l’hydrogène. Ce projet a pour ambition de créer une filière innovante dans le secteur de l’hydrogène industriel en installant un électrolyseur sur un site de production d’énergie renouvelable (EnR), plus particulièrement à proximité de centrales micro-hydrauliques concernées par l’arrivée à échéance de contrats d’obligation d’achat.

L’objectif est triple :

  • valoriser au maximum les EnR ;
  • créer une nouvelle logistique hydrogène via du stockage solide (pas de compression du gaz) ;
  • promouvoir une source de production d’« hydrogène vert » (aucune émission de CO2).

Contexte

Le projet LASHY a pour objectif d’étudier le couplage d’un électrolyseur alcalin avec une centrale de production d’électricité de type micro-hydraulique en permettant un arbitrage entre production d’hydrogène pour des applications industrielles et injection d’électricité sur le réseau.

Du fait de l’arrivée à échéance de certains contrats d’obligations d’achat dès 2012, un certain nombre de propriétaires et d’exploitants de centrale micro-hydraulique vont perdre leur tarif de rachat de l’électricité et, donc, subir une baisse de leurs revenus. Pour pallier cette baisse, le projet LASHY propose de convertir une partie de l’électricité produite en hydrogène par électrolyse de l’eau. Cet hydrogène est ensuite stocké dans un réservoir pour être vendu à des clients industriels (figure 1).


Figure 1 : Schéma de fonctionnement du projet PUSHY

L’objectif du projet LASHY est donc de valider la pertinence d’un tel système et d’optimiser son fonctionnement ainsi que ses performances techniques et économiques.

Electrolyse de l’eau

L’électrolyse de l’eau est un procédé qui utilise l’eau (H2O) comme matière première pour produire de l’hydrogène et de l’oxygène gazeux grâce à un courant électrique (figure 2).


Figure 2 : Electrolyse de l'eau

Dans le cadre du projet, l’énergie électrique excédentaire permet de produire de l’hydrogène par électrolyse de l’eau. Cet hydrogène est ensuite stocké dans les stockages solides McPhy, puis vendu aux industriels locaux.

Fonctionnement des réservoirs de stockage McPhy

Le stockage de l’hydrogène sous forme solide est réalisé grâce à des métaux, appelés hydrures, qui ont la capacité d’absorber l’hydrogène. Ces métaux fonctionnent comme de véritables éponges à hydrogène qui absorbent l’hydrogène à partir d’une certaine pression (10 bar dans le cas des réservoirs utilisés pour LASHY) et restituent l’hydrogène à pression plus faible (Environ 4 bar).


Figure 3 : mécanisme d’absorption de l’hydrogène

Pour réaliser des réservoirs à partir de ces « éponges à hydrogène ». Il faut dans un premier temps former des disques d’hydrures comme indiqué sur la figure 4. Ces disques d’hydrures sont ensuite empilés pour former des étagères, que l’on arrange dans un shelter (cf. figure ci-dessous) jusqu’à atteindre la capacité de stockage souhaitée par le client. Cette technologie permet aux réservoirs d’être très modulaires.


Figure 4 : Technologie McPhy très modulaire

Quelques chiffres

La taille de la centrale micro-hydraulique est estimée à 300 kW, ce qui permettrait de produire environ 45 tonnes d’hydrogène par an.

D’après les premiers calculs, cet « hydrogène vert » serait vendu par l’exploitant de la centrale micro-hydraulique à un distributeur gazier au prix de 5 €/kg. Cela correspond à une valorisation de 90 €/MWh (pour une efficacité d’électrolyseur de 5 kWh/Nm3 et utilisant la masse volumique de l’hydrogène : 0,08988 g/L).

Le distributeur gazier vendrait en retour l’hydrogène au client final 10 €/kg, sachant que le prix actuel de l’hydrogène industriel se situe entre 5 et 20 €/kg.

Ces premiers chiffres seront confirmés lors de la réalisation technique du démonstrateur LASHY, prévue courant 2014. Le projet ayant aussi pour but de valider la réalité économique d’un tel business plan.



Cette fiche a été rédigée par McPhy Energy.


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