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Référence

Power-to-Gas : une lueur d'espoir pour le réseau intelligent

Les systèmes « power-to-gas » (de l'électricité au gaz), qui convertissent l'électricité excédentaire en hydrogène et en méthane stockables, pourraient jouer un rôle décisif dans l'avenir du marché de l'énergie. En effet, ces systèmes associent le secteur de l'électricité au chauffage et à la mobilité, et intègrent donc deux domaines importants pour l'atténuation du changement climatique. Les contrôleurs de WAGO facilitent la connexion et la mise en réseau communicative des systèmes pour en faire des centrales électriques virtuelles à commande flexible.

L'atténuation du changement climatique a reçu un niveau de priorité élevé en Allemagne. D'ici à 2050, la part de la consommation électrique provenant des énergies renouvelables doit passer d'une valeur actuelle de 35 % à 100 %. Les experts considèrent qu'un taux d'expansion plus élevé est tout à fait probable, car, selon eux, si l'on veut réellement limiter le changement climatique à 1,5 degré Celsius, les sources d'énergie renouvelables doivent également approvisionner pleinement les secteurs de la mobilité et du chauffage d'ici à 2050. Or, les lignes électriques sont déjà sollicitées à l'extrême, en raison de l'expansion rapide de l'énergie solaire et de l'énergie éolienne. La production d'énergie renouvelable est soumise à des fluctuations dues aux conditions météorologiques et doit être adaptée à la demande afin de maintenir la stabilité du réseau.

De l'électricité au gaz – et de nouveau à l'électricité Voici comment WAGO vous accompagne :

  • Raccordement facile des systèmes power-to-gas au niveau de la commande grâce à la passerelle de télécontrôle WAGO WTG
  • Intégration sans problème dans les centrales électriques virtuelles à l'aide de la nouvelle norme de communication VHPready
  • Transmission chiffrée des données via OpenVPN ou IPSec

L'énergie intégrée : électricité, chaleur et mobilité

Les dispositifs de stockage peuvent résoudre le problème en récupérant le courant excédentaire et en le déchargeant en cas de besoin. Alors que les dispositifs de stockage par batterie conviennent pour retirer rapidement l'électricité excédentaire du réseau à court terme, les systèmes dits « power-to-gas » peuvent fournir un stockage à long terme pour soulager le réseau. Cette technologie est actuellement testée dans le cadre de plusieurs projets. Lorsque les parcs éoliens produisent trop d'électricité pour leur environnement, l'énergie excédentaire est convertie en hydrogène par électrolyse. Le gaz est stocké dans des réservoirs et la chaleur générée par l'électrolyse est injectée dans le réseau de chauffage urbain. Lorsque la consommation d'électricité augmente à nouveau, l'hydrogène est brûlé, par exemple, dans un système de biogaz connecté.

L'électrolyse, une technologie clé

Cette technologie pourrait jouer un rôle important, car l'hydrogène pourrait être utilisé au-delà du secteur de l'énergie. Il pourrait également être fourni comme matière première à l'industrie chimique ou comme carburant pour les véhicules à pile à combustible. Il peut aussi être converti en méthane et fourni au réseau de gaz naturel existant qui alimente le chauffage urbain, les centrales électriques et les stations de gaz naturel. Toutefois, certains problèmes techniques doivent être résolus avant que le power-to-gas ne soit prêt à être commercialisé. Les systèmes doivent pouvoir réagir aux variations constantes de la charge en raison de la nature volatile de la production d'énergie renouvelable. De nouveaux types d'électrolyseurs PEM (membranes à électrolyte polymère) pourraient permettre cela et suivre rapidement les fluctuations. Dans la méthode PEM, l'eau distillée est utilisée comme électrolyte, qui est divisé électriquement en hydrogène et en oxygène en quelques millisecondes à l'aide d'une membrane spécialisée conductrice de protons.

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Les piles à combustible produisent de l'électricité sans émissions à partir de l'hydrogène produit par électrolyse par les systèmes power-to-gas. Toutefois, cette technologie doit encore être optimisée.