Les énergies renouvelables jouent un rôle essentiel dans la lutte contre les émissions de CO2. Cependant, l'expansion de leur utilisation nécessite qu'elles puissent être utilisées ou stockées, sans être forcément immédiatement injectées dans le réseau électrique. Equipé d'un redresseur SINAMICS DCM, d'un contrôle-commande SIMATIC PCS7 et d'un système de sécurité global et autonome, le SILYZER 200 proposé par Siemens permet de transformer en hydrogène l'énergie électrique d'origine éolienne et solaire. L'hydrogène ainsi obtenu peut être stocké. Il est possible ensuite de le ré-électrifier dans des turbines à gaz ou de l'injecter pur ou comme additif au méthane dans les réseaux de gaz. Il peut également alimenter les piles à combustible des véhicules électriques ou être un composant essentiel pour de nombreux processus industriels.
Une technique aux nombreux avantages
Le processus de l'électrolyse consiste à décomposer de l'eau en hydrogène et en oxygène par l'action de l'énergie électrique. L'électrolyseur PEM (Proton Exchange Membrane) SILYZER 200 fonctionne en utilisant comme électrolyte une membrane polymère perméable aux protons. Des électrodes sont fixées sur les deux côtés de la membrane. La tension est appliquée aux électrodes provoquant la décomposition de l'eau. La membrane ne permet qu'aux ions d'hydrogène de passer. Ils se combinent alors avec les électrons libres pour former un atome d'hydrogène.
La technologie du système d'électrolyse SILYZER 200 permet de maîtriser des gradients d'énergie positifs ou négatifs abrupts. Il peut être arrêté durant des heures et supporter ensuite des situations de surcharge soudaines en quelques secondes. Ainsi, le système opère immédiatement à chaque fois qu'un excès de courant à partir de sources d'énergie renouvelable est disponible, sans aucune précaution ou préparation au préalable. Le SILYZER 200 produit de l'hydrogène à une pression de 30 bars de manière naturelle sans recours à la compression externe. Il fonctionne sans hydroxyde de potassium ou autres produits chimiques agressifs qui attaquent les matériaux et composants. Sa durée de vie est ainsi nettement plus longue et il ne nécessite que très peu d'entretien.
Une conception modulaire, évolutive et sûre
Le SILYZER 200 se compose d'un système d'électrolyse de base auquel il est possible d'adjoindre différentes options (correction de puissance réactive, fonctionnement en surcharge, sécheurs,...). Cette conception modulaire et évolutive lui permet d'être extrêmement compact. Il est équipé d'un redresseur SINAMICS DCM et d'un contrôle commande SIMATIC PCS7. Ce dernier est indispensable pour la surveillance, le contrôle et la régulation de l'ensemble du processus d'électrolyse. Tous les composants du système incluant les capteurs et actionneurs de sécurité appropriés sont connectés à des alimentations sans interruption. En cas de panne d'électricité, l'arrêt contrôlé du système d'électrolyse ainsi que l'enregistrement des valeurs mesurées et des incidents sont garantis. La communication avec des systèmes de commande supérieurs basée sur des protocoles et des interfaces adaptés est possible. Des fonctionnalités telles que la surveillance des états, le diagnostic et la télécommande sont intégrées pour réaliser la conduite et l'assistance à distance du processus et éviter les arrêts de production non planifiés pendant la production.
SIMATIC PCS7 supporte également de nombreuses autres fonctions comme le contrôle de la température dans le système de refroidissement ou la régulation de la pression dans les conduites d'hydrogène et d'oxygène.
L'hydrogène, de multiples applications
" L'hydrogène obtenu peut être stocké pendant des mois, explique Marc de Volder, Directeur des Ventes Hydrogen Solutions de l'Europe de l'Ouest. Il est possible ensuite de le ré-électrifier dans des turbines à gaz, des groupes électrogènes ou de l'injecter pur ou comme additif au méthane dans les réseaux de gaz. Il peut également alimenter les piles à combustible des véhicules électriques ou être un composant essentiel à de nombreux processus industriels tels que la métallurgie, l'agro-alimentaire, la verrerie, l'électronique... ".
Par ailleurs, " les entreprises industrielles qui n'emploient pas directement de l'hydrogène, mais qui ont leur propre production d'énergie (comme les centrales éoliennes ou des systèmes photovoltaïques), peuvent également utiliser l'électrolyse afin de stocker leur excès d'énergie. Ils peuvent ensuite l'utiliser pour l'alimentation de leurs véhicules industriels (chariots élévateurs,...) ou d'interventions (utilitaire électriques à hydrogène,...) mais aussi pour leur chauffage ".
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