Hydrogène

Étude d’une installation de production et stockage d’hydrogène photovoltaïque : Maison Friedli a Zollbrück (Suisse)

Mots clés
Hydrogène, photovoltaïque

Financement
UNIGE

Résumé

Problématique
Les quelques rares installations développées jusqu’ici pour tester le stockage saisonnier d’électricité photovoltaïque par électrolyse, l’ont été par des institutions publiques (universités, agences nationales de l’énergie) ou des compagnies électriques, bénéficiant d’un important subventionnement public. L’installation analysée ici, réalisée essentiellement à partir de composants commercialisés et fonctionnant depuis 1991, est vraisemblablement la première a avoir été financée par un privé et l’une des rares (l’unique en Suisse) à être utilisée de façon domestique.

But
Le but de l’étude est d’analyser une installation d’hydrogène photovoltaïque (production et stockage) implantée sur une maison résidentielle. La description de l’installation et la caractérisation des sous-systèmes sont accompagnés d’une série de mesure in-situ sur quelques jours d’été. Les résultats principaux sont résumés sur un diagramme entrée/sortie reliant de façon synoptique l’ensoleillement instantané et les différentes étapes de la production et permettent d’évaluer le potentiel annuel de production

Résultats
La production d’hydrogène de l’installation Friedli a fonctionné pendant plusieurs années sans problèmes majeurs, bien que de façon intermittente pour cause de sélection manuelle du mode d’opération. Afin d’atteindre une production d’hydrogène conséquente et d’expérimenter un réel stockage saisonnier, quelques optimisations mineures mais essentielles devraient encore être faites :
- Installation d’une sélection automatique du mode de stockage (électrolyse / batteries / injection sur réseau) basée sur l’état de charge des stocks et la puissance photovoltaïque disponible.
- Augmentation de la capacité de stockage à un niveau compatible avec la variation saisonnière de production : 200 Nm3 en estimant une consommation uniforme sur l’année, soit 10 fois plus qu’actuellement.
- Le remplacement du purificateur par un modèle ne consommant pas d’hydrogène permettrait d’augmenter l’efficacité de production de façon significative.

Publications

• HOLLMULLER, Pierre et al. L'hydrogène, futur vecteur énergétique ?. Carouge : CUEPE, 2005.
• HOLLMULLER, Pierre. Entre énergie primaire et énergie utile : quelques réflexions sur le vecteur hydrogène et les filières énergétiques. In: Journée du CUEPE 2005 « L’hydrogène, futur vecteur énergétique ? ». Genève. [s.l.] : [s.n.], 2005.
• HOLLMULLER, Pierre et al. Evaluation of a 5 kWp photovoltaic hydrogen production and storage installation for a residential home in Switzerland. In: International Journal of Hydrogen Energy, 2000, vol. 25, n° 2, p. 97-109. doi: 10.1016/S0360-3199(99)00015-4.
• HOLLMULLER, Pierre et al. Solar hydrogen plant on the Markus Friedli residential house. 2000 doi: 10.13097/archive-ouverte/unige:22539.
• HOLLMULLER, Pierre et al. Etude d’une installation de production et stockage d’hydrogène photovoltaïque : maison Friedli à Zollbrück, Suisse. In: CISBAT’99, Conférence Internationale Energie Solaire et Bâtiment. Lausanne. [s.l.] : [s.n.], 1999.
• HOLLMULLER, Pierre et al. Evaluation of a 5kWp photovoltaic hydrogen production and storage installation for a residential home in Switzerland. In: 12th World Hydrogen Energy Conference. Buenos Aires (Argentina). [s.l.] : [s.n.], 1998. p. 423-443.
• HOLLMULLER, Pierre. Etude d’une installation de production d’hydrogène photovoltaïque en Suisse : Maison FRIEDLI à Zollbrück / Untersuchung einer Solarwasserstoff Produktionsanlage in der Schweiz : FRIEDLI-Haus in Zollbrück. 1997.