L’hydrogène vert est au cœur des programmes pour décarboner les territoires. Son développement impose de multiplier les solutions de stockage. Ainsi le scénario offshore imaginé par Tractebel.
Energies renouvelables intermittentes
Avant d’imaginer exploiter l’hydrogène vert obtenu de sources renouvelables pour la mobilité et les processus industriels, ce gaz apparaît comme un vecteur de stockage des énergies renouvelables variables.
Lorsque la consommation électrique d’un pays n’est pas à la hauteur de la production de ses panneaux solaires, de ses éoliennes et hydroliennes et de ses centrales hydrauliques, autant ne rien perdre et alimenter des électrolyseurs. Et ce, quel que soit le rendement de l’opération.
Mais ensuite, une fois les stations d’avitaillement et les entreprises livrées, que fait-on de l’hydrogène vert ? Il faut trouver des moyens de le conserver. L’injection dans les réseaux de gaz, les systèmes exploitant des volants d’inertie, sa transformation en matières diverses tel l’ammoniac constituent un ensemble qui devra prochainement compter avec le stockage en cavernes salines sous-marines .
Depuis 2019
Intégré au groupe Engie, Tractebel est très impliqué dans des projets majeurs de parcs éoliens offshores. Ainsi, pour exemple, dans le programme WindFloat Atlantic, le premier parc éolien flottant semi-submersible. De grands câbles peuvent acheminer l’électricité produite vers les terres. Et si une production d’hydrogène a été prévue sur place, ce sont alors des pipelines, voire des bateaux, qui vont transporter le gaz propre.
Pionnière dans le domaine, l’entreprise a présenté déjà en 2019 un tel écosystème avec une centrale d’une capacité de 400 MW. Forte de son effectif de 5 000 personnes et de sa représentation dans plus de 70 pays, elle a progressivement amélioré son concept. Au point de vouloir prendre en compte sur ses sites en mer le problème du stockage. Et ce, en exploitant des cavernes salines.
Une intégration rendue nécessaire pour parvenir à une production industrielle de l’hydrogène vert avec des parcs éoliens offshore. Certes, le nouveau scénario présenté par Tractebel, et les équipes d’ingénierie de ses partenaires DEEP.KBB GmbH et PSE Engineering GmbH, est aussi à l’étude ailleurs. Mais ils comptent bien être les premiers à mettre en service une solution aussi complète.
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Les experts de l’éolien offshore réunis dans la branche Tractebel Overdick GmbH’s ont récemment livré une étude en fournissant des ordres de grandeur et des images de présentation. Elles montrent un ensemble de 3 plateformes évolutives. Entre les 2 qui supportent chacune une unité de compression de l’hydrogène relié à l’électrolyseur plus lointain, la dernière est une tête d’accès à un ensemble de puits.
Ils sont au nombre de 2 sur les visuels. Mais ils pourraient être plus nombreux, selon les besoins des sites et la nature du sol à disposition. Le tout est dimensionné pour des capacités de compression et stockage à 180 bars de l’ordre de 1,2 million de mètres cubes, avec un débit de 400 000 Nm3 à l’heure.
Des chiffres en rapport avec une capacité de production électrique de 2 GW à partir des éoliennes proches. Tractebel précise que dans son écosystème, « des extensions et des adaptations individuelles sont possibles à tout moment ».
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Les cavernes salines serviront de stockage tampon pour l’hydrogène vert produit au large, avant envoi du gaz via des pipelines vers le réseau terrestre, et livraison aux clients consommateurs. Selon Tractebel, l’écosystème intégral est en mesure de faire baisser de façon importante les coûts finaux du gaz H2 obtenu par électrolyse offshore.
Déjà parce que le produit étant acheminé à terre en fonction des besoins, la pieuvre de pipelines sera dimensionnée de façon moins importante. Tout comme les différentes unités de production et de compression, du fait des capacités de stockage abyssales sur place. « De quoi réduire considérablement les coûts globaux des projets futurs », assure Klaas Oltmann, directeur du développement des marchés chez Tractebel Overdick GmbH.
En outre, l’énergie nécessaire pour comprimer le gaz sera prélevée au niveau de l’électrolyseur du site. En plus des économies ainsi réalisées, cette opportunité permet de décarbonner entièrement toute la chaîne de production, jusqu’à l’expédition à terre de l’hydrogène.
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Selon Tractebel et ses partenaires, le décor de la mer du Nord convient parfaitement à la solution qu’ils mettent en avant. Pourquoi ? C’est une question de géologie. Le site s’appuie sur de la roche souterraine composée de formations de sel. Les cavernes formées présentent de grands volumes de stockage.
Jusqu’à obtenir les 1,2 million de mètres cubes de capacité pour le premier site. Une cible qui ne constitue aucunement une limite pour les projets futurs. « La taille proposée pour l’installation de stockage offshore est simplement un point de départ », confirme et conclut Klaas Oltmann.
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Quand j’entend les commentaires de certains parler d’hydrogène-mania , je pense qu’ils sont encore à coté de la plaque puisque produire de l’hydrogène pas cher est la seule option crédible pour pouvoir se passer un jour du pétrole qui représente quand même un coût d’environ 50 milliards/an pour notre économie. Alors que choisir les batteries nous ramène à une dépendance d’approvisionnements identique au pétrole, dont on voit bien aujourd’hui comment son cours varie à la pompe sans qu’on sache vraiment pourquoi ? Mais évidemment si l’hydrogène est une solution pour ne pas perdre les kilowatts/heure produit lorsque la consommation n’est… Lire plus »
Le nucléaire est cher, mais il fournit de la chaleur et de l’électricité propres et disponibles à volonté 24h/24.
Dans votre phrase « produire de l’hydrogène pas cher est la seule option crédible » il y a 2 mots de trop, devinez lesquels! Pour que les électrolyseurs travaillent plus que quelques heures par an, il faut une énorme quantité de moyens de production EnR. Afin d’être assez souvent en « surproduction verte ». Mais ce supplément matériel a un coût. Rien n’est pas cher. Je ne dis pas qu’il ne faut pas le faire, juste que l’énergie décarbonée ne sera pendant longtemps encore pas moins chère que l’énergie carbonée. Attention, le prix de l’énergie carbonée ne paye pas ses externalités ! C’est pourquoi… Lire plus »
Qu’on arrête cette hydrogène-mania qui n’est qu’une pompe à subsides. Il n’y a que quelques heures PAR AN pendant lesquelles le réseau ne peut absorber l’énergie en excès produite par les renouvelables. Qui investirait dans des équipements qui ne travailleraient que quelques heures par an ?
Les électrolyseurs déjà en service ne travaillent pas avec de l’énergie en excès, mais sont raccordés au réseau 24/7/365.
Cet engouement pour l’hydrogène m’inquiète. Révolution énergétique avait publié un article montrant que l’hydrogène est un puissant gaz à effet de serre, qui fuit facilement et qui est beaucoup plus explosif que le gaz naturel.
Oui, mais là on va l’injecter sous le plancher de la mer du Nord, à la place du pétrole qui a déjà été enlevé. Et les puits de pétrole sont étanches, on n’a jamais vu de marée noire!