Le concept du Power-to-X
Le Power-to-X est aussi connu sous le nom de PtX. Il fait référence aux technologies permettant de convertir l’énergie électrique excédentaire en vecteurs énergétiques chimiques, en carburants ou en matières premières et à leur stockage. Le procédé permet ainsi de valoriser les surplus d’électricité. “Power” indique l’électricité excédentaire et “X” désigne soit le support servant au stockage, soit l’utilisation. Le Power-to-X sert à produire par exemple de l’hydrogène pour les véhicules électriques à pile à combustible. Il peut également servir à produire du kérosène pour les avions.
Selon l’Ademe (Agence de l’Environnement de la Maîtrise de l’Énergie), l’intégration des sources d’énergie renouvelable, comme l’éolien et le photovoltaïque, va impliquer des périodes plus fréquentes, où la production sera supérieure à la demande. Par ailleurs, les quantités produites par ces énergies renouvelables vont dépasser les capacités de stockage du système électrique classique. D’où l’intérêt et l’importance de convertir ce surplus.
Zoom sur le Power-to-Gas
Le Power-to-Gas (P2G) consiste à transformer l’énergie électrique en énergie chimique (gaz synthétique ou hydrogène) en vue d’une utilisation ultérieure. Le gaz obtenu est ensuite exploité sur place par une entreprise pour ses besoins énergétiques, ou bien qui revend ce type de gaz. Il peut aussi bien être injecté dans les réseaux de distribution et de transport du gaz existants. L’avantage de ce procédé est que l’infrastructure existe déjà, ce qui ne demande pas d’investissement supplémentaire.
Dans “Étude portant sur l’hydrogène et la méthanation comme procédé de valorisation de l’électricité excédentaire”, publiée en septembre 2014, l’Ademe indique :
“En France, les capacités de stockage du gaz sont 300 fois plus importantes que celles du réseau électrique (137 TWh contre 0,4)”.
Le P2G recoupe 2 catégories principales : le Power-to-Hydrogen (P2H) et le Power-to-Methane (P2M). Avec le P2H, l’électricité excédentaire sert à produire de l’hydrogène par électrolyse de l’eau (cette technologie décompose les molécules d’eau). Avec le P2M, le surplus d’électricité permet de générer du gaz de synthèse qui est ensuite converti en méthane (méthanation). Le méthane est alors soit injecté dans les réseaux de gaz naturel, soit exploité en tant que carburant (véhicules fonctionnant au gaz naturel).
Les gaz produits par le P2G peuvent servir à de nombreuses utilisations : transport et mobilité, chauffage, production d’eau chaude…
Quels sont les avantages du P2G ?
Transformer l’électricité excédentaire et la stocker en vue d’une utilisation ultérieure présente de réels avantages. Cela permet de répondre aux besoins spécifiques de certains secteurs d’activité (industrie, logement, transports…), de faire face à une demande élevée (pic de consommation…) et de garantir un approvisionnement en énergie continu.
L’Ademe estime :
“Avec un taux de pénétration des énergies renouvelables électriques supérieur à 50% en 2050, le « Power to Gas » permettrait de produire entre 20 et 30 TWh/an de gaz renouvelable injectable dans les réseaux existants, s’imposant comme une solution de stockage des excédents de longue durée”.