Plateforme pour l’eau, le gaz et la chaleur
Les chercheurs de l'Empa ont étudié l'utilisation de piles à combustible H2 stationnaires pour éviter les charges de pointe dans les systèmes énergétiques de quartier. Pour ce faire, ils ont utilisé un système de piles à combustible qui ne fournit pas seulement de l'électricité, mais qui peut également fournir des températures moyennes d'environ 35 °C à un réseau de chaleur via un échangeur de chaleur spécial. Selon le communiqué de presse de l'Empa, les résultats de la phase de projet de deux ans (2023 à 2025) ont été tout à fait positifs : selon l'Empa, les rendements de l'installation en service ont atteint jusqu'à 48% au niveau électrique et jusqu'à 50% au niveau thermique, soit un rendement global moyen nettement supérieur à 90%. Le lissage visé des pics de charge, appliqué à l'ensemble du bâtiment d'innovation NEST, a permis de réduire de plus de 10% le coût total des pics de charge. Pour la rentabilité de base d'un tel système, des valeurs de sensibilité ont pu être estimées en ce qui concerne les taxes sur les charges de pointe et les besoins énergétiques annuels.
«Nos essais ont montré que les piles à combustible peuvent efficacement équilibrer les charges de pointe électriques et thermiques dans les bâtiments. Il est ainsi devenu clair que la couverture des charges de pointe à base d'hydrogène est techniquement réalisable et qu'elle fournit des connaissances précieuses pour la gestion de systèmes énergétiques complexes», explique Binod Prasad Koirala, directeur adjoint du département de recherche «Urban Energy Systems» de l'Empa. En cas d'utilisation d'hydrogène vert, les piles à combustible apportent en outre une contribution mesurable à la réduction du CO2 et deviennent ainsi un élément important, nécessaire à un système énergétique résilient et pauvre en carbone, estime l'Empa à propos des résultats de la phase de projet.
Les domaines d'application possibles de ces piles à combustible sont, selon le communiqué de presse, les sites ou les zones urbaines où les pompes à chaleur air-eau dominent l'approvisionnement en chaleur ou les secteurs qui ont régulièrement des besoins élevés en charge de pointe, comme les écoles, les salles de sport, les piscines, les hôtels et les centres logistiques. Selon les résultats, l'avantage économique pour les domaines d'application respectifs dépend toutefois aussi de divers autres facteurs tels que l'évolution future des prix de l'électricité, les taxes de puissance et les éventuels prix du CO2.
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