Approvisionnement énergétique des bâtiments préservant le réseau : Pallier les pics de charge avec de l'hydrogène
Dübendorf, St. Gallen und Thun, 21.05.2024 - Les froides journées d'hiver font grimper la consommation d'électricité dans le secteur du bâtiment – en particulier là où le chauffage est assuré par des pompes à chaleur. Le projet "H₂ districts", soutenu par l'Office fédéral de l'énergie (OFEN), étudie le potentiel des piles à combustible dans les bâtiments afin de soulager le réseau électrique pendant les jours les plus froids de l'année. Une première application pratique du concept à l'Empa doit fournir la base de données à cet effet.
Le chauffage des bâtiments est aujourd'hui à l'origine d'environ un quart des émissions de CO₂ en Suisse. L'utilisation à grande échelle de pompes à chaleur électriques est considérée comme l'une des mesures essentielles pour réduire ces émissions dans le secteur du bâtiment. Il est toutefois prévisible que les jours les plus froids de l'année, le besoin en électricité pour faire fonctionner les pompes à chaleur augmentera fortement. Ce fonctionnement, avec périodes de forte consommation, nécessitera, outre l'augmentation de la capacité de production d'électricité, une extension massive des réseaux de distribution.
Une solution – ou du moins une atténuation – de ce problème pourrait être l'utilisation d'hydrogène et de piles à combustible dans les bâtiments : Pendant les jours les plus froids de l'année ou lorsque l'approvisionnement en électricité est tendu d'une autre manière, une pile à combustible stationnaire permet de produire de l'électricité qui peut ensuite être utilisée pour alimenter la pompe à chaleur. En outre, la chaleur résiduelle de la pile à combustible peut être utilisée pour chauffer les bâtiments.
Une installation réelle à l'Empa
Dans le cadre du consortium SWEET PATHFNDR et en collaboration avec le Hälg Group, le groupe Osterwalder et H2 Energy AG, des chercheurs de l'Empa veulent explorer le potentiel de ce concept. Le projet "H2 districts", soutenu par l'Office fédéral de l'énergie (OFEN), vise à établir les bases opérationnelles ainsi qu'un modèle de simulation pour la conception et l'exploitation d'un tel approvisionnement en charge de pointe. "Pour ce faire, nous allons mettre en place une installation réelle sur le campus de l'Empa à Dübendorf dans le cadre des deux plateformes de recherche 'NEST' et 'move' et valider les paramètres pour une exploitation ménageant le réseau et le potentiel d'économie de CO₂", explique Philipp Heer, responsable "Energy Hub" et directeur adjoint du laboratoire de l'Empa "Urban Energy Systems".
Outre l'infrastructure de "NEST" et de "move", les chercheurs de l'Empa mettront à disposition leur vaste expertise dans le domaine de l'automatisation des bâtiments et de l'optimisation de l'efficacité. Le groupe Osterwalder apporte son savoir-faire en matière de logistique et d'approvisionnement en hydrogène renouvelable. Pour l'intégration et l'exploitation de la pile à combustible, H2 Energy AG peut s'appuyer sur ses nombreuses années de développement d'applications et d'exploitation du "kvyreen", un chargeur rapide à hydrogène pour véhicules électriques. Hälg Group apporte son savoir-faire en matière de technique du bâtiment et est responsable de la gestion globale du projet.
Le projet a débuté en octobre 2023 et devrait s'achever en septembre 2025, pour une durée prévue de deux ans.
Adresse pour l'envoi de questions
Philipp Heer
Urban Energy Systems
Tél. +41 58 765 49 90
philipp.heer@empa.ch
Kevin Wister
Hälg Group, chargé d’innovation
Tél. +41 71 243 38 41
kevin.wister@haelg.ch
Auteur
Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche
http://www.empa.ch
