La botte secrète des hôpitaux contre les coupures d’électricité

Les groupes électrogènes du CHU de La Timone à Marseille / Image : AP-HM, illustration : RE.

La loi oblige la plupart des hôpitaux, cliniques et maisons de retraite à assurer leur propre alimentation en cas de coupure du réseau public d’électricité. Ils se dotent ainsi de puissants groupes électrogènes, abrités dans de véritables usines pour les plus grands sites. Certains fonctionnent même en l’absence de perturbations, mais pourquoi ?

Au cœur des villes, les plus grands sites de production d’électricité sont souvent… des hôpitaux. Pour continuer à fonctionner quel que soit l’état du réseau public, ces établissements possèdent de puissants groupes électrogènes, carburant pour la plupart au diesel. Les coupures de courant généralisées étant rarissimes en France, on pourrait croire ces engins constamment endormis.

C’est tout l’inverse. En réalité, les générateurs sont très régulièrement mis en service afin de les maintenir dans un état de fonctionnement optimal. Ils doivent être capables de démarrer en quelques secondes pour prendre le relais du réseau lors d’une coupure. Une réactivité éclair qu’il aurait été impossible de garantir sur un moteur en sommeil depuis plusieurs mois, voire années.

8 moteurs diesel pour un grand CHU

Ainsi, les groupes électrogènes assurent régulièrement l’alimentation des hôpitaux, même lorsqu’il n’y a aucun problème sur le réseau. Une transition imperceptible pour les soignants comme les patients. Leur puissance varie considérablement selon la capacité de l’établissement. Le centre hospitalier universitaire (CHU) de La Timone à Marseille, l’un des plus grand de France, est par exemple doté de 8 groupes diesel de 2 000 kW, totalisant 16 MW de puissance.

Le site consomme 40 GWh d’électricité chaque année, détaille l’Assistance publique – Hôpitaux de Marseille (AP-HM), soit l’équivalent des besoins annuels d’environ 8 500 foyers. Si la majeure partie du courant est fourni par le réseau public, les générateurs couvrent une part significative de l’alimentation.

« L’énergie produite par ces groupes fait l’objet [d’un] contrat de valorisation par injection dans le réseau urbain sur demande ponctuelle d’Enedis » révèle également l’AP-HM. Les hôpitaux peuvent ainsi se transformer en véritables centrales électriques au service de tous et être rémunérés pour cela.

De la cogénération pour améliorer le rendement

Certaines machines, comme installées au CHU de Poitiers et CH de Valence, peuvent également fonctionner en continu sur le principe de la cogénération. Ce concept permet de générer de la chaleur, de l’eau chaude sanitaire et de l’électricité grâce à un seul et unique moteur à gaz.
Concrètement, la rotation de ce dernier entraîne un alternateur, qui produit de l’électricité autoconsommée et/ou vendue au réseau. La chaleur intense des gaz d’échappement est quant à elle récupérée pour alimenter les réseaux d’eau chaude sanitaire et de chauffage. Ce système offre un excellent rendement énergétique et réduit donc les coûts.

Malgré tous leurs avantages, les générateurs thermiques restent de gros émetteurs de gaz à effet de serre. La plupart des moteurs sont alimentés au fioul, stocké dans des cuves capables d’assurer autour de trois jours d’autonomie électrique aux hôpitaux. En cogénération, ils fonctionnent au gaz, qui est également une ressource fossile.

Alors que le réseau public fournit de l’électricité particulièrement bas-carbone en France (78 g d’équivalent CO2/kWh en 2021), les groupes électrogènes au fioul rejettent plus de 1 000 g d’eq.CO2/kWh. Ils contribuent par ailleurs à la dépendance énergétique de la France et soumettent les établissements de santé aux fluctuations de prix des énergies fossiles. Mais, existe-t-il une alternative fiable ?

Remplacer les moteurs diesel par des batteries ?

Les hôpitaux ne peuvent accepter de risque sur leur alimentation électrique. Le système de génération de secours doit être extrêmement fiable et généralement surdimensionné pour compenser toute panne. Se passer de gaz et de fioul paraît compliqué, mais pas impossible.
Il est, par exemple, envisageable de remplacer ou adapter les moteurs actuels par des modèles fonctionnant au biodiesel, à l’éthanol ou aux huiles alimentaires usagées. Une solution légèrement moins émettrice de CO₂ d’origine fossile, mais pas idéale.

Un parc de batteries pourrait théoriquement satisfaire l’alimentation électrique de secours de façon parfaitement sûre et instantanée. Le coût extrêmement élevé et le vaste espace nécessaire à cette solution la rend toutefois inapplicable.

Sur le CHU de La Timone à Marseille, le remplacement des 8 moteurs diesels nécessiterait d’installer une batterie de 576 MWh de capacité (pour 72 heures d’autonomie à pleine puissance soit 8 MW). C’est plus d’un tiers de la capacité revendiquée par la plus grande batterie du monde à Moss Landing, en Californie (1 600 MWh). Outre le coût faramineux, autour d’un demi-milliard d’euros actuellement, une telle densité de batteries ne pourrait être contenue sur l’espace restreint de l’hôpital, situé en pleine ville.

Plus compacte et moins coûteuse, une solution combinant des réservoirs d’hydrogène à des piles à combustibles pourrait remplacer les générateurs diesel à l’avenir. Il reste à créer toute une filière industrielle pour assurer un approvisionnement stable, fiable et « vert » de l’hydrogène.