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Le e-gas : de nouvelles méthodes pour stocker l'électricité


mercredi 19 novembre 2014

On appelle « e-gas » l'hydrogène ou le méthane de synthèse qui résulte de la transformation de l'électricité en gaz. Le e-gas apparaît comme une réponse à l'intermittence des énergies éolienne et solaire.


Gas in Focus,  l'observatoire mis en place par GRTgaz et SIA-Partners, a mis en ligne son édition 2015. Elle actualise une quarantaine de tableaux chiffrés téléchargeables, concernant notamment les grandes infrastructures gazières en France, les émissions de GES du gaz naturel, l'évolution des prix, les réserves mondiales (conventionnel et non conventionnel) , l'origine du gaz naturel consommé en France, les importations de l'Union Européenne. Le site publie aussi une série de synthèses, dont l'une, ci-après, est consacrée au stockage de l'électricité grâce au "e-gas".

Voir l'article complet sur Gasinfocus
 

Il est possible aujourd'hui de stocker l'électricité dans des batteries, différentes technologies étant disponibles ou en cours de développement. Les batteries peuvent être stationnaires ou équiper des véhicules. Ainsi, un parc important de véhicules électriques à batterie constituerait un moyen de stocker l'électricité, en incitant les utilisateurs à recharger leur véhicule lorsque la production serait supérieure à la demande générée par les autres usages.

Par ailleurs, on peut également stocker l'énergie électrique sous forme mécanique par exemple sous forme d'air comprimé ou grâce à une STEP (Station de Transfert d'Energie par Pompage). Les STEP sont une solution mature mais dont le développement est limité par les contraintes géographiques. Pour le stockage sous forme d'air comprimé, la solution dite adiabatique[3], qui présente un rendement correct, est encore en développement.

Malgré un spectre large de solutions techniques, le volume de stockage accessible reste faible à long terme face aux volumes très importants de surplus d'origine éolien ou photovoltaïque qui seraient dégagés dans un scenario de fort développement de ces capacités de production.

D'où l'idée de transformer l'électricité en e-gas (Power-to-Gas), une solution qui suscite un intérêt général en Europe.
 
- Concrètement, l'électricité renouvelable produite en excès est transformée en hydrogène par électrolyse. L'hydrogène peut dès aujourd'hui être injecté dans les réseaux de transport de gaz et utilisé en mélange en faible teneur avec le gaz naturel.

- Si la concentration en hydrogène devenait plus élevée, l'hydrogène pourrait être combiné avant injection avec du CO2 et transformé en méthane de synthèse, de caractéristiques physico-chimiques très proches du gaz naturel. C'est le procédé de méthanation, qui permet ainsi de s'affranchir de la contrainte de teneur maximale en hydrogène du gaz transporté par le réseau. On appelle « e-gas » le gaz (hydrogène ou méthane de synthèse) résultant de cette transformation de l'électricité en gaz. Le e-gas apparaît comme une réponse au besoin spécifique du stockage des énergies intermittentes en réalisant un véritable pont entre les systèmes gaz et électriques traditionnels.

Ainsi, le e-gas répond à la problématique des énergies intermittentes puisqu'il permet un stockage important (pas de limite de volume). Le stockage est massif mais également souple géographiquement. En effet, la transformation de l'électricité en hydrogène par électrolyse peut être réalisée de façon décentralisée, en tout point du territoire où réseaux de gaz et réseaux électriques sont interconnectés.
 
Cependant, de nombreuses questions, aussi bien techniques qu'économiques, sont encore à résoudre. La multiplication des projets locaux et la création de groupes d'échange tels que par exemple, la North Sea Power-to-gas Platform animée par DNV-Kema, démontrent les efforts réalisés pour développer cette filière.

Les réseaux de transport de gaz auront ainsi un rôle central à jouer dans un système énergétique global intégrant de façon optimale les énergies renouvelables.

Illustration : North Sea Power-to-gas Platform

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2 commentaire(s)
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Commentaire par un physicien
mercredi 19 novembre 2014 18:10
Le rendement de l'électrolyse est d'environ 50%, celui d'une pile à combustible aussi donc avec 4 kWh d'énergie intermittente on fait 1 kWh d'énergie disponible : un moyen cher et dangereux de dissiper les énergies intermittentes .
[2]
Commentaire par Hervé
lundi 24 novembre 2014 13:18
Je ne sais pas si les rendement sont aussi mauvais que ça, mais même avec 100% ça rammenerais le prix du E-Gaz à au moins 4 x le prix du marché actuel dans le meilleur des cas (bien sur hors pertes et hors cout d'infrastructures ni d'entretien). On comprends le dernier paragraphe de l'article, c'est pas encore gagné...
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