Centrale à hydrogène : est-ce vraiment judicieux ?
Centrale à hydrogène, entre nouveaux et anciens projets
(Rinnovabili.it) – Tout le monde ne le sait pas, mais de 2010 à 2018, l’Italie a pu se vanter d’un record du monde louable : pendant huit ans à Fusina (Venise), elle a fonctionné la première centrale à hydrogène niveau industriel fabriqué au monde. L’usine à cycle combiné utilisait 1,3 tonne d’hydrogène par heure, généré comme sous-produit du cycle de production de l’usine pétrochimique de Marghera. Et, malgré l’origine loin d’être propre du transporteur, il représentait une unicité technologique au niveau national (et au-delà). La structure a été créée pour vérifier la faisabilité technique duutilisation du H2 pur dans les turbines à gazs mais il a été suspendu au lendemain de la fermeture du cycle de production qui l’alimentait.
Aujourd’hui, 5 ans plus tard, la poussée vers l’hydrogène est plus forte que jamais et en Europe, comme en Italie, l’idée de créer centrales thermoélectriques H2 vertes a trouvé son propre espace défini. C’est avant tout l’Allemagne qui prend cela au sérieux. Le gouvernement allemand prépare une série d’appels d’offres pour la construction de 23,8 GW de nouvelles centrales électriques, dont 8,8 GW « Hydrogen Ready » et 15 GW de gaz naturel, qui seront converties à l’avenir.
Les projets ne manquent pas non plus au Bel Paese. En novembre 2022 Snam a réussi certains tests dans son usine de compression de gaz naturel d’Istrana (Trévise), visant à expérimenter l’utilisation de l’hydrogène pour la production d’électricité. Le projet a nécessité l’installation d’une turbine spécialement conçue, la NovaLT12 (d’une puissance de 12 MW), par Baker Hughes.
Centrales à hydrogène vert, enjeux d’avenir
Mais est-il vraiment judicieux de construire une centrale à hydrogène ? Et quels défis devront être surmontés avant que la solution puisse être économiquement et énergétiquement viable ? La réponse est une nouvelle étude de l’Institut Reiner Lemoine qui compare les définitions existantes de Centrales électriques prêtes pour le H2 (littéralement « H2-ready »), décrivant les exigences techniques de fonctionnement et les coûts potentiels de conversion des systèmes à gaz.
L’économie de référence est l’économie allemande, mais les résultats peuvent également constituer une source de réflexion importante pour l’Italie. Les auteurs soutiennent que l’hydrogène devrait être utilisé dans les centrales électriques seulement lorsqu’il n’existe pas d’« alternatives plus efficaces ». « L’hydrogène vert est une denrée rare dans un avenir proche et devra être importé dans une large mesure. L’efficacité combinée de l’électrolyse et de la centrale électrique n’est que de 36 % si les deux technologies individuelles ont un rendement de 60 %. Dans ce contexte, la production d’électricité à partir de H2 ne devrait être utilisée que si aucune meilleure alternative n’est disponible. »lit-on dans le rapport.
Que signifie « prêt pour l’hydrogène » ?
Il faut tenir compte du fait que, pour le moment, nous parlons encore de « Prêt pour l’hydrogène » (même s’il n’existe pas de définition européenne commune), qu’est-ce que cela signifie des plantes prêtes, un jour, à être entièrement converties au porteur. Le regard est nécessairement tourné vers l’avenir car le des turbines à gaz de taille industrielle alimentées à 100 % par de l’hydrogène ils ne sont pas encore disponibles dans le commerce. Actuellement, le TRL de ces appareils est de 7, ce qui indique un statut de démonstration pré-commerciale.
L’une des premières mesures recommandées par les scientifiques est de travailler au niveau national, ou mieux encore au niveau communautaire. une définition de la « prédisposition H2 » liés aux coûts de toutes les centrales électriques, à la fois ceux qui gèrent la charge de base et ceux qui fournissent la charge de pointe. Ils suggèrent également privilégier les centrales de cogénération capables de fournir leur pleine capacité électrique à tout moment, quelle que soit la demande de chaleur.
De nouvelles règles pour les centrales électriques à hydrogène
L’un des aspects à ne pas manquer est l’aspect réglementaire. Les scientifiques préviennent que des travaux devront être menés sur création de normes et standards techniques ad hoc pour la centrale à hydrogène. « En ce qui concerne la valeurs limites pour les oxydes d’azote (NOx) il faut garder à l’esprit que lors de la combustion de H2, la formation de NOx est plus importante que dans le cas du gaz naturel. Dans les systèmes à cycle combiné, après refroidissement des gaz d’échappement, une unité de dénitrification avec réaction autocatalytique peut être installée dans la chaudière de récupération de chaleur pour réduire les émissions de NOx aux valeurs limites habituelles. Pour les turbines à gaz sans chaudière à chaleur résiduelle, cela n’est actuellement pas possible, car les températures des gaz d’échappement sont trop élevées pour les pots catalytiques.