L’hydrogène, vecteur incontournable de la transition énergétique, fait son entrée à Intersolar 2021

Solar 91, l’ancêtre du salon Intersolar est né en 1991 à Pforzheim en Allemagne avec 5 exposants et déjà un programme de conférences techniques. Le nom Intersolar a été adopté en 2000. Poussant les murs, le salon a déménagé à Fribourg, puis à Munich. Intersolar a 30 ans cette année et ne cesse de se réinventer.

Depuis 2008, BSW, l’association allemande des industriels du solaire, propose un programme de conférences, organise à Intersolar des rencontres entre ses membres et leurs clients prospectifs. Initialement centré sur le solaire thermique et photovoltaïque, Intersolar s’est associé en 2014 à ees Europe, le plus grand salon européen des batteries et systèmes de stockage d’électricité.

En 2108, Intersolar a été regroupé avec ees europe, Power2Drive Europe (mobilité et infrastructures de recharge de véhicules électriques) et EM-Power Europe (consacré à la gestion de l’énergie) sous l’ombrelle commune « The Smarter E Europe ». Cette année, en pleine renaissance post-pandémie, les organisateurs ont introduit dans ees, le Forum de l’Hydrogène Vert (Green Hydrogen Forum) appelé à croître fortement au cours des prochaines éditions.

Au Green Hydrogen Forum de ees Europe, étaient présentés plusieurs véhicules à hydrogène. Lors de la prochaine édition du salon, prévue à Munich du 11 au 13 Mai 2022, des engins (chariots élévateurs, …), des camionnettes et des camions devraient également être exposés. ©PP

L’hydrogène vert, un vecteur incontournable dans la transition énergétique

Les débuts sont modestes, une vingtaine d’exposants sont regroupés dans le hall B6. Mais un programme de conférences étoffé accompagne l’apparition de l’hydrogène dans la galaxie Intersolar.

Jorgo Chatzimarkakis, le CEO de Hydrogen Europe, l’association européenne qui rassemble à la fois les centres de recherche et les industriels de l’hydrogène en Europe, est venu rappeler, dès l’ouverture, les ambitions européennes dans ce domaine et les moyens dégagés par les institutions européennes pour réaliser ces ambitions.

Il a mis en avant le fait que l’hydrogène est l’un des vecteurs indispensables pour mettre en œuvre le programme européen « Fit for 55 » qui prévoit une réduction des émissions de gaz à effet de serre de 55% d’ici 2030.

D’abord les électrolyseurs

Plusieurs fabricants d’électrolyseurs, dont le français McPhy et l’allemand Enapter. McPhy conçoit et fabrique des électrolyseurs alcalins, tandis qu’Enapter a choisi la technologie AEM (Anion Exchange Membrane). Tous deux sont engagés vers l’augmentation de puissance de leurs équipements d’électrolyse.

McPhy a récemment présenté son innovation « Augmented McLyzer » : un concept modulaire basé sur des électrolyseurs de 4 MW qui peut être augmenté jusqu’à 20 MW, soit une production de 800 Nm3/h d’hydrogène sur une surface inférieure à 900 m². ©PP

De son côté, Enapter a annoncé en juillet dernier, avoir reçu une aide de 5,6 M€, conjointement avec l’Université des Sciences Appliquées de Münster, pour terminer le développement de son propre système modulaire, baptisé AEM-Multicore.

Enapter espère le commercialiser dès 2022. Enapter continuera à développer des électrolyseurs sur mesure pour ses clients. Mais, dans un but de réduction des coûts, cette nouvelle approche rassemblera 440 modules d’électrolyse standards dans un système cohérent et complet, capable de produire 450 kg d’hydrogène par jour.

Enapter développe le système AEM-Multicore, tandis que l’Université de Münster assurera le test des machines dans un nouveau laboratoire. Enapter prend les commandes dès maintenant pour son nouvel électrolyseur modulaire jusqu’à 1 MW. ©Enapter

Ensuite les piles à combustible

Une fois que l’hydrogène est produit, il est combiné avec l’oxygène de l’air dans des piles à combustible pour produire de l’électricité, de l’eau et de la chaleur. On rencontre couramment deux types de piles à combustible : celle conçues pour la mobilité (voitures, camions, trains, etc.) et celles plutôt destinées aux applications stationnaires.

Voici le cœur d’une pile à combustible. ©PP

PM Fuel Cells présentait sa solution PM Frame pour les applications stationnaires. C’est une gamme de systèmes monté sur skid de 920x600x1650 mm et destinés aux intégrateurs de piles à combustible. La gamme comporte 4 modèles, capables d’une puissance électrique de 3,1-21,3 kWe, 4,1-28,4 kWe, 5,1-35,5 kWe et 6,2-42,6 kWe, tout en produisant de la chaleur récupérable par un échangeur à eau ou dissipée à l’extérieur.

Les piles à combustible de PM Fuel Cells requièrent une alimentation en hydrogène sous une pression de 3 à 7 bars et consomment de 1,39 à 2,78 kg d’hydrogène/heure. Les différents modèles proposés pèsent de 370 à 400 kg. PM Fuel Cells les destine au secours électrique, à des applications en association avec du stockage d’énergie sous forme d’hydrogène, à la production d’électricité off-grid et à l’équilibrage des réseaux électriques. ©PP

Puis les systèmes complets

Intersolar 2021 a permis de découvrir les premiers intégrateurs de systèmes complets, rassemblant production d’électricité à base d’ENR (photovoltaïque ou éolien), l’électrolyse pour la production d’hydrogène, le stockage d’hydrogène et des piles à combustible pour la production d’électricité et de chaleur.

Deux solutions ressortent du lot : celle de SMA et de HPS.

SMA a créé une filiale spécifique, SMA SUNBELT Energy pour développer sa solution SMA Electrolyser Converter. C’est un système modulaire qui repose sur le savoir-faire bien connu de SMA pour la conversion de courant continu en courant alternatif et inversement.  Le convertisseur offre une puissance de 1 à 5 MW en courant continu, mais peut être poussé au-delà en installant des systèmes en parallèle. Il fonctionne à la fois avec des électrolyseurs PEM et Alcalins. ©PP

©SMA-Sunbelt

Le berlinois HPS (Home Power Solutions) exposait à Intersolar son système Picea. Picea vise l’autarcie en maison individuelle et en petit tertiaire. Il combine des panneaux PV en toiture, des batteries pour le stockage à court terme de l’électricité, un électrolyseur Enapter pour la production d’hydrogène durant la surproduction d’électricité PV, un stockage d’hydrogène en bouteilles et une pile à combustible pour la production de chaleur et d’électricité. Le cœur du système rassemble sous une même carrosserie un électrolyseur, une pile à combustible fabriquée par le canadien Ballard Power Systems, l’électronique de pilotage et un groupe de ventilation double flux à récupération de chaleur. ©PP

L’ensemble du système HPS peut être fourni sous forme d’un abri préfabriqué, contenant tous les composants et des panneaux PV sur le toit, que l’on pose contre la maison et que l’on raccorde au réseau d’eau, d’électricité, de ventilation et de chauffage. HPS indique que la production de Picea est désormais en route. Il faut trois à cinq semaines de délai de livraison et environ une semaine et demi de travail pour l’installation sur site. HPS commercialise Picea en Allemagne, puis en Suisse d’ici 18 mois, ensuite en Autriche, avant de s’élargir au reste de l’Europe dans environ 3 ans. Nous devrons patienter. ©HPS

Le premier jour du salon, l’Association allemande de l’hydrogène et des piles à combustibles (DWV), ainsi que Hydrogen Europe, le European Electrolyser and Fuel Cell Forum (EFCF) et le Smarter E Europe ont signé le Manisteste de l’Hydrogène Vert https://www.thesmartere.de/green-hydrogen-manifest?lang=de . Il contient 12 propositions pour le développement de l’hydrogène vert en Europe.