Recherche & développement

Piles à combustible au gaz naturel : vers une commercialisation en 2017

Mots clés : Bâtiment d’habitation collectif - Bâtiment d’habitation individuel - Enfance et famille - ERP sans hébergement - Gaz

GrDF a livré fin mai les premières conclusions du projet Epilog. Depuis octobre 2014, un consortium de partenaires suit le fonctionnement de trois piles à combustible au gaz naturel installées dans une maison, des logements collectifs et une crèche à Forbach (Moselle). Jugée « mature », la technologie devrait arriver sur le marché l’année prochaine.

En France, l’usage de piles à combustible dans les bâtiments reste un domaine peu exploré. Les premiers résultats du projet Epilog, annoncés par GrDF fin mai, constituent une étude précieuse du fonctionnement de cette technologie hors des laboratoires. Dans le cadre de ce programme, un consortium composé du gestionnaire du réseau de distribution de gaz, du Comité scientifique et technique des industries climatiques (Costic), du Centre de recherche et d’expertise opérationnelle d’Engie (Crigen), et du fabricant Viessmann a installé en octobre 2014 trois piles à combustible au gaz naturel dans une maison individuelle, une crèche et un bâtiment de deux logements de la ville de Forbach (Moselle). Depuis elles fournissent à la fois de la chaleur et de l’électricité aux occupants. Leur activité est enregistrée en continu.

Les chiffres communiqués par GrDF compilent les données des appareils hébergés par la crèche et la maison, recueillies entre le 1er octobre 2014 et le 30 septembre 2015. Encore en rénovation lors du lancement du projet, la résidence collective a été habitée plus tardivement. Les responsables de l’expérience ont décidé de l’écarter en attendant d’accumuler plus d’éléments. Les trois appareils sont des modèles Vitovalor 300-P imaginés par Viessmann. Dans ce produit, une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM) de Panasonic, d’une puissance d’un kW thermique et 0,75 kW électrique, est associée à une chaudière d’appoint à condensation gaz de 19 kW thermique, à un ballon d’eau chaude sanitaire de 46 l, et un ballon de stockage d’énergie pour les potentiels surplus de chaleur de 170 l. « Ce sont les besoins en chaleur qui régulent la pile, explique Régis Contreau, chef de produits pour les systèmes de production d’électricité décentralisé de GrDF. En période hivernale, elle tournait 20 h, la durée maximale définie par le constructeur, avant de se régénérer pendant 4 h. »

 

Des rendements proches des prévisions

 

Au cours de cette année de tests, les piles ont été allumées 5140 h. L’équipement de la maison a généré 3332 kWh d’électricité, et celui de la crèche 3600 kWh. « Ces performances sont très proches des essais en laboratoire, constate Régis Contreau. Le cœur de pile s’est révélé une technologie mature. Il s’est produit quelques arrêts, mais toujours provoqués par des causes externes, notamment des coupures de courant. Elles impliquent un redémarrage par un technicien. » GrDF avance une économie en énergie primaire de 40 % par rapport à une chaudière à condensation seule.

Les observations d’Epilog se poursuivent jusqu’à la fin du mois de juin. Les travaux portent maintenant sur la durée des cycles de régénération et l’optimisation de la quantité d’électricité consommée sur place. Dans cette recherche de l’autoconsommation, le consortium étudie deux pistes : l’usage de dispositifs de domotique pour déclencher les appareils au moment opportun, ou l’emploi de systèmes de stockage électrique. Ces derniers demeurent toutefois coûteux. Les appareils resteront sans doute en place après la conclusion du projet.

 

La règlementation enfin au diapason

 

En parallèle de ces essais, GrDF et plusieurs fabricants se sont mobilisés pour la prise en compte de ce procédé dans la réglementation française. Depuis mai 2015, les sites qui contiennent moins de 100 kg d’hydrogène n’appartiennent plus au régime des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE). En outre, les acteurs concernés par ce nouveau secteur se sont rassemblés dans un groupe de travail afin de présenter une demande de titre V de la RT 2012 en septembre prochain. De nouveaux tarifs d’achat de l’électricité, plus attractifs, devraient aussi paraitre dans les prochains mois.

Tout semble donc en ordre pour que le marché français accueille ses premiers modèles commerciaux l’année prochaine. « Maintenant, le gros de notre travail consiste à créer des formations pour l’installation et la maintenance de ces équipements, conclut le chef de produit. Le mode opératoire présente quelques spécificités en comparaison d’une chaudière au gaz, mais rien de très difficile pour un bon plombier-chauffagiste. »

 

 

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