Le stockage de l’énergie issue des renouvelables est devenu une réalité à Dunkerque. Le surplus de production d’électricité sera désormais stocké sous la forme d’hydrogène. Une façon de résoudre les problèmes d’intermittence qui suscite de plus en plus d’intérêt.

Cappelle-la-Grande, située à quelques kilomètres de Dunkerque a inauguré le 11 juin 2018 une installation de “power-to-gaz” dans le nouveau quartier “Le petit Village”. Une première technologique de taille pour cette petite commune devenue indépendante en 1921 et qui a connu une expansion rapide depuis les années 1960.

Stocker l’électricité renouvelable sous forme d’hydrogène solide, une réalité

Le principe du « Power-to-gas » est simple : il consiste à transformer l’électricité en hydrogène. Mais l’hydrogène n’existe pas à l’état naturel en tant que tel : il est forcément associé à d’autres corps comme c’est le cas dans la composition de l’eau. Ainsi par un procédé appelé l’électrolyse, l’électricité produite en surplus par des installations renouvelables va transformer l’eau en oxygène et hydrogène gazeux. L’hydrogène est stocké à l’état solide grâce aux hydrures mécaniques, sans être sous pression et dans un volume moindre que dans une bonbonne de gaz. L’hydrogène peut ensuite être déstocké sur demande, sous forme gazeuse, pour être injecté ensuite dans le réseau de gaz.

Cette technologie est une réponse à l’intermittence des énergies renouvelables comme l’éolien ou le photovoltaïque, et notamment aux cas de surproduction en période de faible consommation à l’origine de gaspillages énergétiques et d’une coûteuse surcharge du réseau électrique.

« On peut utiliser des batteries pour le stockage mais le coût reste élevé et inadapté aux périodes longues comme l’hiver. L’hydrogène est probablement la meilleure façon de stocker l’énergie, indéfiniment, et sous forme solide » a détaillée Isabelle Kocher, directrice générale d’Engie, coordinatrice du projet.

Décarboner le gaz naturel grâce au Power-to-gas

La Communauté Urbaine de Dunkerque s’est lancée dans cette aventure en 2014 : il aura fallu deux ans de mise au point technique et deux nouvelles années de démarches administratives pour concrétiser le projet GRHYD (Gestion des réseaux par l’injection d’hydrogène). Il prend la forme d’un démonstrateur installé à Cappelle-la-Grande, qui collectera les surplus d’électricité produits par un parc éolien à proximité et par les panneaux photovoltaïques de la communauté de communes : il transformera cette électricité en hydrogène, utilisé ensuite dans le réseau de gaz naturel alimentant 200 logements.

« L’intérêt avec l’hydrogène issu des renouvelables est de décarboner le gaz naturel. Il nous permet de réduire nos émissions de CO2, améliorer la qualité de l’air et augmenter nettement les rendements des chaudières à condensation de 7 à 10 % » explique Frederick Mabille, de la communauté urbaine de Dunkerque.

Un démonstrateur pour analyser les effets de cette nouvelle énergie

Le démonstrateur va fonctionner pendant deux ans, en conditions réelles, sans surcoût pour les utilisateurs. La part d’hydrogène dans le gaz naturel va être augmentée, passant de 6% actuellement à 10% en septembre, puis à 20% en janvier 2019 – seuil le plus élevé testé en Europe. Pour accepter une part plus importante d’hydrogène, il faudrait modifier les équipements des réseaux de distribution et ceux des foyers.

Ces deux années vont permettre d’analyser la réaction du matériel et notamment les éventuels problèmes de corrosion des chaudières (qui dans le cadre de ce projet sont neuves), le pouvoir calorifique du mélange gaz naturel-hydrogène (qui est légèrement plus faible que le gaz naturel) mais aussi l’acceptabilité du procédé par le consommateur et sa viabilité économique.

« Pour être rentable, il faudrait être en-dessous de cinq euros par kilogramme d’hydrogène produit », estime Loïc Antoine de l’ADEME. Pour information, aujourd’hui le prix de l’hydrogène se situe entre 5 et 30 €/kg d’hydrogène suivant le prix de l’électricité.

Un projet inscrit dans un territoire, symbole d’une stratégie hydrogène nationale en plein essor

Pour Patrice Vergriete, maire de Dunkerque et président de la Communauté urbaine de Dunkerque : « la transition énergétique se fait dans les territoires, on n’a pas envie de la subir. Ce projet est un beau symbole des mutations. »

Précurseur, ce projet s’inscrit dans une stratégie nationale qui veut faire la part belle à l’hydrogène pour réussir la transition énergétique. L’ADEME estime ainsi qu’en 2035, 30 TWh d’hydrogène vert seront produits en France via le Power-to-gas pour une consommation totale de 465 TWh de gaz en France en 2017.

Le plan hydrogène, présenté en juin 2018 par l‘ancien ministre de la Transition écologique et solidaire, Nicolas Hulot, porte ainsi de hautes ambitions, avec un objectif de 10 % d’hydrogène non produit à partir d’énergies fossiles dans l’hydrogène industriel d’ici 2023 et entre 20 à 40 % d’ici 2028.