Pour assurer sa transition énergétique, la France affiche l’objectif ambitieux de consommer 23% d’énergies renouvelables à horizon 2020 (énergie éolienne, solaire, hydraulique, biomasse…).

Les deux énergies permettant de produire de l’électricité facilement sont malheureusement aussi les plus intermittentes car elles sont soumises aux caprices de la météo : l’éolien et le solaire. Ces hauts et bas de production sont un immense défi pour l’équilibre du réseau électrique et un danger pour l’approvisionnement du consommateur final, tout cela car l’électricité ne se stocke pas en tant que telle.

Le Power To Gas est une solution prometteuse à plus d’un titre pour le stockage d’électricité. En effet, on estime que les surplus pourraient se compter en dizaine de TWh (l’équivalent de la production annuelle de plusieurs centrales nucléaires).  Regardons la de plus près.

 

Le gaz de synthèse au service des énergies renouvelables

Il s’agit, en cas de surplus de production électrique, d’utiliser l’électricité pour produire de l’hydrogène, gaz de synthèse qui peut être stocké dans les réseaux de transport et de distribution de gaz naturel. Le procédé permettant de transformer l’électricité en gaz hydrogène est appelé “électrolyse”. Grâce à ce procédé, il sera possible de  stocker les surplus via de petites installations de Power To Gas réparties sur l’ensemble du territoire.

L’hydrogène dispose de nombreux atouts :

  • Les usages de l’hydrogène sont identiques à ceux du gaz naturel, source d’énergie non renouvelable
  • L’hydrogène permet de verdir l’image du gaz car la combustion d’hydrogène ne dégage que de l’eau
  • L’hydrogène peut être utilisé comme combustible pour des véhicules non polluants

La conversion d’électricité en gaz fait l’objet de recherches dans un certain nombre de pays européens, et ce notamment chez nos voisins qui affichent une forte volonté de développement des énergies électriques renouvelables comme l’Allemagne ou le Danemark.

Des premiers projets pour faire émerger une nouvelle filière énergétique composée d’un mélange d’hydrogène et de gaz naturel

Actuellement deux usages de l’injection d’hydrogène sont identifiés avec : le GNV (Gaz Naturel Véhicule) et le résidentiel. Des expérimentations baptisées « GRHYD » menée par Engie ont débutées dès 2012 et devraient aboutir en 2018 :

Power To Gas : Bus GNV

  • Sur le GNV : l’objectif est de faire fonctionner une flotte d’une cinquantaine de bus avec un mélange hydrogène-gaz naturel (carburant Hythane®). Une station de bus GNV sera adaptée au mélange hydrogène-gaz naturel, à hauteur de 6% d’hydrogène puis à hauteur de 20%.
  • Sur le résidentiel : dans la commune de Capelle la Grande sur la Communauté Urbaine de Dunkerque, un quartier de 200 logements sera alimenté par un mélange d’hydrogène et de gaz naturel.

Le développement du Power To Gas est prévu à partir de 2030. En effet, il faudra attendre que la part d’énergies renouvelables électriques dans le mix énergétique soit suffisamment conséquente pour nécessiter des besoins de conversion. « Avec un taux de pénétration des énergies renouvelables électriques supérieur à 50% en 2050, le « Power to Gas » permettrait de produire entre 20 et 30 TWh/an de gaz renouvelable injectable dans les réseaux existants, s’imposant comme une solution de stockage des excédents de longue durée »

Pour le moment, les travaux de R&D se poursuivent avec le développement de démonstrateurs. De grands chantiers restent encore à entreprendre dans les années à venir : définir le modèle économique, organiser la filière, définir la roadmap du projet, travailler sur le cadre réglementaire…