Quel rôle les piles à combustible PEM jouent-elles dans la production d’électricité sur site ?

Alors que les industries poursuivent leur recherche de solutions énergétiques durables, la demande d’hydrogène comme source d’énergie augmente, notamment en utilisant des piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM). Une application qui s’intéresse aux piles à combustible PEM est la production d’électricité stationnaire sur site.

Groupes électrogènes : production d'électricité traditionnelle sur site

Le terme « groupe électrogène » fait référence à un groupe électrogène, une unité compacte composée d'un moteur et d'un générateur électrique. Sa fonction première est de produire efficacement de l’énergie électrique. Ce sont des sources d’énergie polyvalentes et leur principale application est la production d’électricité sur site. Cela inclut une alimentation de secours, à distance et supplémentaire.

Les groupes électrogènes traditionnels utilisent un moteur à combustion interne alimenté au diesel, au gaz naturel ou à d’autres types de carburant à émissions non nulles. Le moteur fonctionne avec le générateur électrique, convertissant l'énergie mécanique en énergie électrique. Bien qu’ils soient très efficaces pour la production d’électricité sur site, leur dépendance aux combustibles fossiles pousse les clients et les décideurs politiques à rechercher des alternatives à zéro émission.

La demande croissante d’énergie durable sur site

La production d'électricité est actuellement la plus grande source d'émissions de dioxyde de carbone (CO2) au monde, donc pour éviter les pires impacts du changement climatique, il faudra abandonner progressivement la dépendance aux combustibles fossiles.
 

Dans le même temps, le Agence internationale de l'énergie (AIE) prévoit que la demande mondiale d’électricité augmentera plus rapidement au cours des trois prochaines années à mesure que la transition vers les énergies propres s’accélère.

Une voie vers une production d’électricité stationnaire décarbonée est la pile à combustible PEM (PEMFC) qui, lorsqu’elle utilise l’hydrogène comme source d’énergie, produit de l’électricité sans carbone au point d’utilisation. Puisqu’il n’y a pas de combustion ni d’émissions nocives, les impacts environnementaux associés à la production d’électricité sont éliminés. Cela fait du PEMFC une alternative privilégiée aux groupes électrogènes traditionnels.

 

Applications stationnaires pour les piles à combustible PEM

Les applications d'alimentation stationnaire se répartissent en deux catégories : derrière le compteur et devant le compteur.

Derrière le compteur

Les applications derrière le compteur (BTM) font référence à l'installation de solutions énergétiques du côté client du compteur électrique. PEMFC offre aux entreprises et aux résidences une alternative distribuable et sans émissions à l'alimentation par groupe électrogène au diesel ou au gaz naturel. Le PEMFC peut également être utilisé pour réduire les risques liés aux prix de pointe de l’électricité et ainsi réduire la dépendance à l’égard du réseau tout en minimisant les pertes de transport et de distribution.

Voici quelques exemples d'applications derrière le compteur :

• Installations commerciales et industrielles: Les entreprises adoptent de plus en plus les piles à combustible PEM pour alimenter leurs opérations. Des usines de fabrication aux centres de données, les piles à combustible fournissent une source d’énergie stable et propre, contribuant à la fois aux économies de coûts et à la gestion de l’environnement. Les installations industrielles qui utilisent déjà de l’hydrogène dans leurs opérations constituent une application idéale pour les piles à combustible PEM stationnaires. 
• Bornes de recharge pour véhicules électriques : L’essor des véhicules électriques nécessite une infrastructure de recharge robuste. Les piles à combustible PEM jouent un rôle central en fournissant une alimentation continue et fiable aux stations de recharge pour véhicules électriques, en garantissant un fonctionnement fluide et en encourageant l'adoption de transports propres.
• Stations de ravitaillement en hydrogène : À mesure que l’hydrogène gagne du terrain en tant que carburant propre pour diverses applications, notamment les transports, les piles à combustible PEM deviennent indispensables pour la production d’hydrogène sur site. Ces stations-service contribuent au développement de l’économie de l’hydrogène et soutiennent une mobilité sans émissions.

Devant du compteur

Les applications frontales (FTM) impliquent le déploiement à grande échelle de piles à combustible PEM directement au sein de l'infrastructure des services publics. Cette approche offre aux services publics une alternative zéro émission aux centrales de pointe utilisant des combustibles fossiles.

Voici des exemples d'applications à l'avant du compteur :

• Sous-stations de services publics : À l’instar des installations industrielles, les services publics et les producteurs d’électricité indépendants peuvent utiliser les piles à combustible comme solution alternative à zéro émission et livrable aux groupes électrogènes diesel dans les sous-stations. À mesure que les services publics continuent d’investir dans des installations de production d’hydrogène, la transition vers le PEMFC pour la production d’électricité sur site deviendra de plus en plus viable. 
• Plantes à pic : Les services publics peuvent également réduire les émissions globales du réseau électrique en déployant des piles à combustible à la place du gaz naturel ou d'autres centrales de pointe à combustibles fossiles.

L’avantage Accelera : infrastructure et préparation technologique

Lorsqu’on demande aux acheteurs commerciaux, industriels et de services publics de solutions d’alimentation sur site et de pointe de passer à une énergie plus durable, il existe des obstacles courants à l’adoption qu’ils doivent surmonter. Deux d’entre eux sont l’état de préparation des infrastructures et de la technologie. Les groupes électrogènes traditionnels existent depuis plus d'un siècle, leur infrastructure est donc déjà entièrement en place pour répondre à la demande d'électricité, et il est prouvé que la technologie produit de l'électricité fiable et efficace.

Les trois avantages majeurs de la technologie de pile à combustible Accelera™ by Cummins PEM sont les suivants :

• Informé par des décennies d’expérience en matière de piles à combustible et d’emballage de groupes électrogènes.
• Peut être intégré de manière transparente dans l’infrastructure de groupe électrogène traditionnelle existante.
• Idéal pour évoluer vers des nœuds électriques plus grands afin de répondre aux besoins croissants des clients.
   

Pour garantir la préparation technologique, Accelera travaille en étroite collaboration avec le segment commercial de production d'électricité de Cummins Inc. et d'autres partenaires d'intégration. En tirant parti de l'expertise partagée en matière d'emballage de groupes électrogènes traditionnels, Accelera a construit un cadre évolutif dans lequel plusieurs modules d'alimentation à pile à combustible peuvent être configurés dans des racks pour former des blocs. Ces racks sont réunis – avec le conditionnement d’énergie, le stockage d’énergie et d’autres matériels et logiciels de contrôle innovants – pour une intégration transparente dans l’infrastructure de groupe électrogène existante.

Étant donné que les solutions stationnaires Accelera PEMFC permettent une intégration transparente, les entreprises commerciales, industrielles et de services publics peuvent désormais passer en toute confiance à la production d'électricité décarbonée. Ils n'ont pas besoin d'attendre la mise en place d'une infrastructure nouvelle ou supplémentaire avant de passer à une autre solution.

Un partenaire mondial

Alors que de plus en plus d’entreprises prennent des mesures pour compenser leurs émissions à l’échelle mondiale, l’intégration de la technologie des piles à combustible PEM dans la production d’électricité à grande échelle devient de plus en plus répandue. Notre vaste réseau de partenariats entre fournisseurs d’hydrogène, intégrateurs et EPC dans le monde entier garantit qu’Accelera est en position de faciliter des transitions rationalisées du traditionnel au durable. 

La production d’électricité est soumise à diverses réglementations et normes à travers le monde. Mais grâce à une compréhension globale de ces divers paysages, réglementations et défis énergétiques, Accelera possède l’expertise et l’envergure nécessaires pour proposer des solutions personnalisées et conformes pour un avenir plus propre et plus vert.