Le refuge du Col du Palet offre des services d’accueil, de restauration et d’hébergement à de nombreux visiteurs. Cela nécessite de l’énergie thermique fournie par le bois et le gaz pour le chauffage des locaux et de l’eau chaude ainsi que pour le fonctionnement d’appareils de cuisson, de l’énergie électrique fournie par des panneaux photovoltaïques pour l’éclairage, la production de froid (réfrigérateur, congélateur), le fonctionnement du petit électro-ménager, etc…
Des efforts importants de rationalisation et d’optimisation sont réalisés par le gardien du refuge et son équipe. Les besoins minimaux sont traités par des panneaux photovoltaïques qui produisent de l’énergie instantanément sous réserve de soleil. Problème, l’électricité ainsi obtenue ne peut techniquement se stocker plus de 3 jours dans les batteries. La solution classique consistait auparavant à utiliser un groupe électrogène d’appoint mis en route ponctuellement.
Production d’hydrogène par électrolyse
Electricité (photovoltaïque) + H2O (eau)
-> H2 (hydrogène à stocker) + O (oxygène rejeté)
Transformation de l’hydrogène en électricité par la pile à combustible
H2 (hydrogène stocké) + O (oxygène de l’air)
-> H2O (eau) + Electricité (pour l’utilisation par le refuge)
Une solution énergétique innovante
En 2015, le Parc national de la Vanoise a équipé ce refuge d’un système innovant permettant de stocker, sur une longue durée, l’énergie produite par les panneaux solaires photovoltaïques pendant les intersaisons pour être restituée ensuite pendant la haute saison selon la demande en électricité. 5 entreprises aux compétences complémentaires ont réalisé ce projet. Gest’Hydrogène et Gest’Performance pour la conception du local et son isolation spécifique ; MaHyTec pour la construction du système de stockage et de distribution d’hydrogène ; Waechter Energies pour les différentes phases d’installation de raccordement et de distribution électrique ; Powidian pour la solution de production et de conversion d’hydrogène (électrolyseur et pile à combustible), l’atelier d’énergie et les équipements de pilotage généraux de l’installation.
Ce prototype, mettant en œuvre la technologie hydrogène, a été primé par le Trophée de l’Innovation lors de la COP21 de Paris.
Afin d’accompagner le gardien, l’installation est pilotée, à distance, toute l’année. Le système de contrôle à distance permet d’envoyer toutes les informations nécessaires aux réglages et ajustements. Ces données permettant également d’optimiser ce prototype.
Après plusieurs années d’expérience, il est possible de dire que la technologie fonctionne. L’hydrogène est capable de produire 3 fois plus d’énergie que l’essence. C’est un gaz abondamment présent dans l’univers, carburant des étoiles. Il se génère facilement par électrolyse de l’eau. Utilisable comme source énergétique propre pour l’environnement, utilisable aussi bien dans le domaine des transports que dans le stockage d’énergie ou la fabrication d’électricité, c’est une énergie du futur !
Fonctionnement d’une technologie d’avenir
Le système se trouve dans un local indépendant de 9m2, sur-isolé, ventilé et adapté aux conditions hivernales pour assurer des conditions thermiques optimales.
Le local comporte un électrolyseur, des réservoirs de stockage de l’hydrogène produit par électrolyse de l’eau et une pile à combustible de 2,5 kW de puissance. L’hydrogène stocké (jusqu’à 5 kg) permet de pallier le déficit d’énergie en pleine saison en fournissant les kilowatts manquants grâce à sa transformation en électricité par la pile à combustible.
Les nouveaux panneaux photovoltaïques à haut rendement du refuge subviennent aux besoins quotidiens de refuge en saison d’ouverture mais servent aussi à alimenter l’électrolyseur, notamment aux intersaisons.
Les équipements sont pilotés automatiquement par un module de contrôle intelligent qui optimise le fonctionnement selon la consommation en cours du refuge et la production solaire disponible. Le transfert d’information par satellite permet de suivre à distance l’ensemble des indicateurs du système pour prévenir d’éventuelles actions de maintenance.
On considère 2 périodes de fonctionnement du refuge :
En ETE (de juin à septembre inclus), lorsque le refuge est occupé, la consommation du refuge est estimée à 6,5 kWh/jour. Les panneaux solaires alimentent les besoins du refuge. Si la production solaire est insuffisante (par exemple la nuit) les batteries prennent le relais. Lorsque les batteries sont vides, la pile à combustible consomme l’hydrogène stocké pour alimenter le refuge et recharger les batteries. S’il y a un surplus de production solaire pendant l’été, l’électrolyseur produit également de l’hydrogène.
En INTERSAISON (automne et hiver), lorsque le refuge est inoccupé. La consommation du refuge est nulle. La production photovoltaïque permet de charger les batteries. Lorsque celles-ci sont pleines, le surplus d’énergie solaire permet d’alimenter, l’électrolyseur pour produire de l’hydrogène. Cet hydrogène est ensuite stocké dans des réservoirs composites.
Après 3 ans d’utilisation au Col du Palet, cette technologie a fait ses preuves. Grâce à cette expérience, la même solution a pu être mise en œuvre pour l’alimentation en électricité dans un hameau isolé du cirque Mafate à la Réunion. De même, le premier bâtiment autonome en énergie de la métropole nantaise a été équipé d’une station de production et stockage d’hydrogène. Des lycées de la Région Franche-Comté ont aussi mis en place le même type de systèmes à hydrogène.
SOURCE : PARC NATIONAL DE LA VANOISE
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