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Eoliennes, Hydrogène et piles à combustibles: la solution pour les iles, texte mis à jour le 29 11 2012

Eoliennes, Hydrogène et piles à combustible (ou FC) : la solution pour les iles.

 

La combinaison d’une éolienne, un électrolyseur pour produire de l’H2 pour stocker
l’électricité quand l’éolienne en produit trop, des piles à combustible à H2 pour produire de l’électricité (et du chauffage) quand l'éolienne n'en produit pas assez, c'est une bonne solution pour les iles ou les endroits très isolés (en montagne ou ailleurs).

 

Rappelons qu'en général les piles à combustibles sont de bonnes solutions dans les cas suivants :

Production d'électricité et de chauffage dans les maisons ou appartements, au Japon en particulier

Production d'électricité comme alimentation de secours pour les télécoms ou autres applications sécuritaires, aux USA et en Asie surtout

Production d'électricité pour la propulsion des voitures (début de série en 2015), des chariots électriques (déjà en série aux USA surtout) et des bateaux électriques (prototypes en Europe et en Chine)

Mais la pile à combustible est en particulier rentable aujourd'hui dans le cas des iles où la connexion au réseau électrique du continent est chère et difficile et où le coût des combustibles fossiles (diesel,
essence et gaz) est élevé du fait du transport.

 

Cette conclusion est de plus en plus reconnue et on voit se développer de telles installations dans les iles (il y a plus de 5 iles pilotes en opération (4 en Europe et 1 à Hawaï) depuis 2004 et d’autres sont
fortement envisagés :

 

1 – Europe

11 – Wight, UK : 2011 : projet Eco-Island très ambitieux avec toute la combinaison indiquée
ci-dessus. Suite à l'annonce en 07 2012 d’une subvention de 6 M euros par le gouvernement du Royaume-Uni, soutenu par le Conseil de technologies Stratégiques, l'île de Wight va devenir un banc d'essai pour le carburant H2 avec la construction d’un projet de production d'hydrogène-énergie,
d’un système de stockage (H2 et batteries) et de ravitaillement en H2 de véhicules intégrés dans le système d'alimentation énergétique de l'île.
Le Ecoisland Partnership CIC, un projet pionnier qui vise à rendre l'île de Wight presque entièrement autonome d'ici la fin de la décennie est piloté par la société de stockage d’énergie et de carburants propres ITM Power, (voir photo d'électrolyseur dans la catégorie photos) et Ecoisland National Partner. Le premier « sommet » de ce projet a eu lieu les 16 et 17 Octobre 2012 à Wight avec la présence du Ministère anglais de l'Energie et de plus de 500 représentants venant de plus de 20 délégations d’iles du monde entier (Iles de Man, Eigg, Jersey, Eastleigh, 15 iles d’Ecosse, Bornholm
/ Dk, Tobago, etc.). Une FCEV d’Hyundai a transporté le Ministre de l’Energie John Hayes dans ses déplacements sur l’ile.
Le projet met l'accent sur l'intégration d’un électrolyseur – ravitailleur avec les énergies renouvelables de l'île. Cela permet à l’électrolyseur – ravitailleur d’agir en fonction de la demande "DSM" (demand side management) et de recharger en hydrogène bas carbone qui sera utilisé comme carburant pour véhicule.
Le projet permettra de concevoir, de construire, d’installer et d'exploiter deux plates-formes connectées au réseau de ravitaillement en H2 sur l'île. Un ravitailleur de 15 kg H2/jour sera utilisé dans une capacité maritime située sur la côte sud de l'île, et une plus grande unité de 100kg H2/jour sera installée sur un parc d'affaires situé au centre de l’Ile pour l'exploitation
d'une flotte de véhicules à hydrogène, comprenant des véhicules Hyundai, Microcab (voiture multi-usages 4 places, voir photo) et de la River Simple (voiture 2 places, voir photo). Les Véhicules de démonstration comprendront en plus des voitures électriques avec piles à hydrogène (FCEV), des camionnettes avec moteurs à combustion interne à l'hydrogène (Hice) et un bateau Hice. ITM Power va concevoir et construire ces deux ravitailleurs / électrolyseurs et prendre un rôle clé dans l'intégration du système.

12 – Utsira, Norvège, 2004 : éolienne de 2,6 MW, électrolyseur de Hydro AS, FC de 10 kW d’IRD, etc.

13 – Lolland, Danemark, 2007, électrolyseur de Hydrogénics, une trentaine de FC 2 kW de IRD
pour les maisons, des projets de R&D pour les algues, etc.

14 – Unst, UK, Shetlands, 2005, FC de 10 kW de « Pure Energy Centre », etc.

15 – Projets européens : projet HYPAC, 2008, envisage de telles combinaisons installées en 2015 en Grèce, Corse, et beaucoup d’autres iles

16 – Islande : projets de civilisation de l’H2 « INE » « Icelandic New Energy » grâce à une production par la géothermie ; des FC pour les voitures et les bateaux électriques (ou APU, générateur auxiliaire de puissance)  pour aller voir les baleines, etc. ; projets la plupart arrêtés, je pense, à cause de la crise économique mais en 2012 une ou deux stations de distribution d’H2 existent encore et
quelques FCEVs  roulent aussi.

17 – Groenland, Nuuk : projet de production d’H2 par électrolyse et production électricité et chauffage pour petit résidentiel par FCs de H2 Logic Dk. Projet suivi par NAHA, cf. § 41.


 2 – USA

21 – Hawaï, 2010 : divers projets en cours soutenus par l’état d’Hawaï, le Hawaï Natural Energy Institute et le Kahua Ranch Test Site : stations d’H2 (à partir du reforming du gaz naturel, d’éoliennes et électrolyseurs, de la biomasse 2ième génération, etc.) ; bus et voitures à FC, des FCs de 5 kW de Plug Power pour des applications stationnaires, autoroute de l’H2, etc. APFCT et Acta proposent aussi des scooters à PEMFC avec cartouches d’H2, à partir de leur expérience et de leur contrat sur des scooters à Taiwan.

 

3 – Autres sites

31 – La Réunion, France, 2010 : installation d’une FC de 1 kW à l’université, pour promouvoir l’usage de l’H2, stocké et produit par électrolyseur et éolienne.

32 – Canada : Ile du Prince Edouard, 2004 : projet ambitieux avec toute la combinaison indiquée ci-dessus, arrêté en 2006 à cause des coûts trop élevés.

33 – Canada, Terre-Neuve, Ile Ramea : éolienne et production d’H2 par électrolyse, stockage d’H2 et générateur électrique 250 kW à partir de la combustion de l’H2., cf. NAHA au § 41.

34 – Aitutaki, Iles de Cook : réalisation en cours par ICHET de Turquie d’un ensemble solaire PV, électrolyseur et FC.

 

4 – Autres projets

41 – NAHA, Europe et Canada, « North Altlantic H2 Association » : cette association regroupe la Norvège, Islande, Groenland, Iles Faeroe et Canada cote est et fait la promotion de l’H2

42 – SHHP et réseaux de stations d’H2 en Scandinavie : cette région veut être à la pointe sur l’utilisation de l’H2 et SHHP fédère en quelque sorte les réseaux Hynor (Norvège), Hydrogen Link (Dk) et Hydrogen Sweden pour arriver en 2015 à un nombre significatif de stations de distribution d’H2 dans ces 3 pays : plus de 40 stations et 100 bus et des centaines de voitures et de véhicules spéciaux.

 

5 – Conclusion

Cette combinaison « Eoliennes, Hydrogène et piles à combustible » est vraiment la bonne solution pour les iles. Les démonstrations et installations depuis 2004 se sont révélées satisfaisantes.

La bonne continuation en 2012 des projets à Wight, Lolland et Hawaï en est la preuve. En Europe, le Royaume-Uni et la Scandinavie sont en pointe.

On peut donc conclure en disant qu’en 2015 / 2020 on verra le développement généralisé de cette solution qui sera alors devenue plus compétitive dans les iles.

 

Texte modifié le 25 08 2012 et mis à jour le 29 11 2012



01/12/2011
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