Premier système industriel Battolyser installé à la centrale RWE de Magnum / Image : Battolyser
Malgré un rendement peu avantageux, l’hydrogène suscite de nombreux espoirs en tant que vecteur d’énergie. Face à ce constat et pour en faciliter l’utilisation, une startup néerlandaise a mis au point un électrolyseur qui a la particularité de pouvoir produire de l’hydrogène en fonction du prix de l’électricité. Un principe intéressant qui pourrait contribuer à rendre l’hydrogène plus abordable.
Le Battolyser n’est pas le nom d’un énième gadget des Men In Black, mais un électrolyseur 2-en-1 capable de produire de l’hydrogène vert à moindre coût, tout en stockant de l’électricité renouvelable. Mis au point par une université néerlandaise, cet appareil est en test depuis près d’un an dans une centrale électrique des Pays-Bas, où il produit de l’hydrogène destiné à refroidir les pales des turbines à gaz. Désormais, l’entreprise Battolyser Systems souhaite passer à l’étape supérieure et prépare la commercialisation d’un module de 2,5 MW de puissance à partir de l’année prochaine. Pour accélérer ce développement, l’entreprise a reçu un financement à hauteur de 40 millions d’euros par la Banque européenne d’investissement pour permettre cette montée en puissance.
Produire de l’hydrogène lorsque l’électricité est la moins chère
La promesse du Battolyser est la suivante : pouvoir stocker de l’électricité issue des énergies renouvelables dans ses batteries, puis de pouvoir utiliser de l’électricité renouvelable, lorsqu’elle est la moins chère, pour produire de l’hydrogène abordable et décarboné. Pour y parvenir, Battolyser Systems a mis au point un électrolyseur capable de démarrer et de s’arrêter presque instantanément. Cela permet ainsi de démarrer la production d’hydrogène dès que le prix de l’électricité passe sous un certain seuil, puis de la stopper dès lors que le prix augmente de nouveau. Lorsque le prix de l’électricité est élevé, le Battolyser peut réinjecter de l’électricité stockée sur le réseau, permettant ainsi à son propriétaire d’amortir un peu plus le coût de la production de l’hydrogène.
Outre cette caractéristique, l’électrolyseur mis au point est plutôt efficient, ne nécessitant que 49 kWh d’électricité pour produire 1 kg d’hydrogène, contre une moyenne de 56 kWh/kg H2, selon un rapport de l’ADEME datant de janvier 2020.
Battolyser Systems devrait commencer par proposer un modèle de 2,5 MW de puissance associé à une batterie de 800 kWh de capacité. Dès le deuxième trimestre 2025, le fabricant espère lancer un modèle à la puissance deux fois supérieure, qui sera capable de produire 100 kg d’hydrogène par heure, contre 50 kg pour le premier modèle. Ce deuxième modèle de 5 MW sera associé à une batterie de 1,6 MWh. Pour finir, à la fin de l’année 2026, Battolyser pourrait lancer un module beaucoup plus puissant de 25 MW associé à une batterie de 6,25 MWh.
Amener la production d’hydrogène au plus près des besoins
Avec cet équipement, Battolyser espère diminuer le prix de l’hydrogène produit en optimisant l’utilisation d’électricité renouvelable, mais pas seulement. Les dimensions du Battolyser sont telles qu’il peut être installé directement auprès des industries nécessitant de l’hydrogène. Cette relative compacité permet d’en faciliter l’installation et surtout de limiter les contraintes liées au transport de l’hydrogène. Du fait de sa grande volatilité, celui-ci est, en effet, difficile à stocker et à transporter. De ce fait, pouvoir le produire en fonction de la demande constitue un avantage important.
Selon Battolyser, les industries visées vont des raffineries de pétrole aux entreprises de transport, mais si l’appareil répond aux attentes, nul doute que ses utilisations pourraient se multiplier. Pourquoi ne pourrait-il pas être implanté au cœur de cette station à hydrogène hybride ?
Commentaires
Voir sur internet la réponse à la question "prix d'un kg d'hydrogène vert" : "La production d'hydrogène “vert” coûte en moyenne 5 à 10 euros le kilo en fonction de la taille et de la nature des unités de production, contre seulement 1,50 à 2 euros pour l'hydrogène “gris”, produit à partir de gaz naturel." . Grossièrement ( et en ne tenant pas compte de la détérioration des électrolyseurs) on arrive, au mieux , à 5X49/56 à ... 4,37 € Et le projet d'hydrogène bleu présenté par la SEPA 81 ( voir son site internet) permet une disponibilité locale à , a priori moindre coût que 'hydrogène gris.
Le rendement serait ainsi de 66% ce qui est un progrès important.
Néanmoins, avec une compression à 700 bars (90% de rendement) puis une pile à combustible de rendement équivalent (66%), 1 kW.h d'électricité initiale deviendra 0,66*0,9*0,66=0,39 kW.h d'électricité finale.
en terme de prix, à 1000 €/kW tant pour l'électrolyseur que pour la PAC et avec une durée de vie de 15 ans, si le fonctionnement est de 10% du temps (pour avoir des prix très bas pour l'électrolyseur et très hauts pour la PAC), la production sur 15 ans serait de: 15 ans*365 J/an*24 h/J*10%=13140 heures = 13140 kW.h pour 2000 € d'investissement + 200 € de maintenance par an (soit 3000 €) soit: 3000 €/13140 kW.h=0,23 €/kW.h (à la sortie).
avec de l'électricité gratuite à l'entrée, 0,23 €/kW.h (230 €/MW.h, ce qui est déjà très cher) en sortie
avec de l'électricité à 0,20 € à l'entrée, 0,20 €/0,39 + 0,23 = 0,74 €/kW.h (740 €/MW.h, ce qui est "inabordable") en sortie.
Pour avoir une bonne rentabilité, il faudrait donc se contenter d'électricité à prix négatif ce qui est rare et augmenterait d'autant plus les amortissements et la maintenance (par kW.h).
Pour ce cas particulier (prix négatif de l'électricité), je propose une résistance électrique chauffant la mer pour beaucoup moins cher...
Évidemment que le bateaulyser est compact puisqu'il a une puissance et une capacité dérisoires...
La filière commence juste à démarrer et les plus gros électrolyseurs atteignent quand même 100MW aujourd'hui. Si on regarde par exemple l'évolution des éoliennes qui ont commencé avec 50KW en 1980 puis 500KW en 1990 et 5MW aujourd'hui, il faut s'attendre au même type d'évolution pour la puissance es électrolyseurs et les capacités des gigabatteries.
La filière hydrogène :
"Vous allez voir on va vous lisser le réseau électrique en transformant les surplus électriques en hydrogène! Pas bête !"
La réalité :
"Bon, en fait ton électrolyseur il aime fonctionner en continu, donc pour le lissage tu repassera"
La filière hydrogène encore :
"Ouais, mais, si je met une batterie devant mon électrolyseur... Malin !"
Tout le monde :
"Oui, mais, si tu mets une batterie, tu as plus besoin d'électrolyseur et d'hydrogène en fait !"
Comme toujours vous surestimez très largement les capacités de stockage des batteries. Pourquoi le monde entier dépense des centaines de milliards dans la recherche sur l'hydrogène ?
Simplement parce que le stockage d'électricité par hydrogène ne sera pas l'application principale de l'hydrogène !
L'hydrogène est une des seules solutions pour decarbonner la sidérurgie en remplaçant le charbon pour la réduction du minerai de fer.
Il peut aussi remplacer l'utilisation du gaz pour la production d'ammoniac .
Ces deux seules applications ont un potentiel énorme de réduction des émissions de CO2 !
Il y a surtout le stockage de grande quantité d'énergie sur le long terme. Le gouvernement allemand a bien précisé que les quinze nouvelles centrales gaz seraient h2 ready.
Je rejoints Fred, il dit préférable d'utiliser l'hydrogène en tant que réactif plutôt que vecteur énergétique.
On utilise déjà en France presque 1milliard de t H2 par an, sans compter les futures utilisations dans l'acier par ex. Il faut déjà decarboner cela, ensuite s'il reste des possibilités d'électrolyseurs supplémentaires ce sera du bonus pour l'électricité pour laquelle d'autres méthodes de fabrication ou stockage existent.
Malheureusement ces utilisations sont inconnues du grand public, donc pour développer la filliaire il faut "inventer" d'autres utilisations.
Il n'existe pas d'autre methode de stockage. Ni les batteries ni les step ni les autres techniques farfelues ne sont capables de stocker et resituer des GW pendant des centaines d'heures.
Je n'ai pas parlé de quantité ou durée de stockage.
L'H2 utilisée pour l'électricité sera certainement du même ordre de grandeur que ce qui est fait actuellement avec des batteries ou des step.