Cogénération résidentielle décentralisée avec pile à combustibles
TOTAL Energies Nouvelles
Puteaux
Réalisé par : DAUDE Mélissa
Promotion : 2014
Jusquà aujourdhui, les offres technologiques et énergétiques résidentielles étaient segmentées entre électricité et chaleur. Les demandes en électricité spécifique et chaleur étaient donc adressées par des systèmes et sources énergétiques différentes (pompes à chaleur/chaudières, gaz/électricité). Avec laffermissement des régulations defficacité énergétique et le développement croissant de lénergie décentralisée, les solutions de micro-cogénération (m-CHP) ont un rôle clé à jouer.
Outre les moteurs de Stirling, peu de solutions de cogénération sont disponibles pour le secteur résidentiel. Cependant, les phases de R&D à succès sur les piles à combustible aboutissent aujourdhui à une multiplication remarquable de projets pilotes à lorigine des prémices dune commercialisation grand public. En effet, depuis 2009 à limage du Japon, le marché des piles à combustible pour la m-CHP est en plein essor. Capable datteindre une efficacité électrique de 60% et un rendement global de plus de 90%, cette technologie fonctionnant à partir de gaz naturel a les atouts pour accélérer ladoption de solutions de cogénération décentralisées à faibles émissions CO2.
Au vue de la maturité de certaines piles à combustibles haute température, la question est désormais de déterminer les cas économiques à fort intérêt et de définir les contraintes déterminantes de telles offres résidentielles (sensibilité aux prix de lénergie, CAPEX et paramètres techniques de la pile). Cest dans ce cadre-là que le développement dun outil de modélisation technico-économique a été nécessaire afin dévaluer clairement le potentiel de lapplication m-CHP des piles à combustible.
Lanalyse globale effectuée principalement sur lAllemagne, indique quune offre de cogénération résidentielle avec pile à combustible est rentable par rapport à une installation classique avec une chaudière à gaz. La synergie avec lajout de PV paraît moins évidente mais une profitabilité certaine semble exister pour des sites isolés du réseau (gaz et électricité) avec un système de pile réversible.
Mots-clés : piles à combustible, cogénération, production décentralisée, stockage, hydrogène.
Outre les moteurs de Stirling, peu de solutions de cogénération sont disponibles pour le secteur résidentiel. Cependant, les phases de R&D à succès sur les piles à combustible aboutissent aujourdhui à une multiplication remarquable de projets pilotes à lorigine des prémices dune commercialisation grand public. En effet, depuis 2009 à limage du Japon, le marché des piles à combustible pour la m-CHP est en plein essor. Capable datteindre une efficacité électrique de 60% et un rendement global de plus de 90%, cette technologie fonctionnant à partir de gaz naturel a les atouts pour accélérer ladoption de solutions de cogénération décentralisées à faibles émissions CO2.
Au vue de la maturité de certaines piles à combustibles haute température, la question est désormais de déterminer les cas économiques à fort intérêt et de définir les contraintes déterminantes de telles offres résidentielles (sensibilité aux prix de lénergie, CAPEX et paramètres techniques de la pile). Cest dans ce cadre-là que le développement dun outil de modélisation technico-économique a été nécessaire afin dévaluer clairement le potentiel de lapplication m-CHP des piles à combustible.
Lanalyse globale effectuée principalement sur lAllemagne, indique quune offre de cogénération résidentielle avec pile à combustible est rentable par rapport à une installation classique avec une chaudière à gaz. La synergie avec lajout de PV paraît moins évidente mais une profitabilité certaine semble exister pour des sites isolés du réseau (gaz et électricité) avec un système de pile réversible.
Mots-clés : piles à combustible, cogénération, production décentralisée, stockage, hydrogène.