L’association de panneaux solaires et d’hydrogène serait la clé pour rendre nos maisons 100 % autonomes en énergie

Vivre en autoconsommation est le rêve de tout ménage. En plus de protéger contre la hausse du prix de l’électricité et des pannes de courant, le concept permet d’avoir un meilleur contrôle sur ses émissions de CO2. Il a aussi un impact positif sur la valeur du patrimoine immobilier. Dans une étude publiée dans Applied Energy, un groupe de recherche de l’Université de Cantabrie, en Espagne, explore une approche qui pourrait favoriser ce mode de consommation. Celle-ci consiste en un projet pilote de maison autonome alimentée à l’énergie solaire. Le concept développé implique aussi l’utilisation d’une batterie électrochimique ainsi que d’un dispositif de stockage d’hydrogène.

Un système énergétique PVHyP

Pour évaluer l’efficacité du modèle proposé, l’équipe a eu recours à la simulation informatique. Concrètement, ils ont utilisé des logiciels permettant de dimensionner les installations photovoltaïques et d’optimiser leur fonctionnement. Des outils d’analyse du marché ont également été mis en œuvre. « Cette centrale associe panneaux photovoltaïques et hydrogène (PVHyP) comme méthode de stockage d’énergie saisonnière, atteignant l’objectif ambitieux de réaliser une unité de logement social électriquement autonome tout au long de l’année », ont déclaré les chercheurs. Afin d’optimiser le fonctionnement de chaque unité, ils ont créé une stratégie de gestion de l’énergie (EMS) sur mesure.

Des données collectées sur près de deux ans

Les universitaires ont fait en sorte que la maison au centre de l’étude fonctionne de manière totalement autonome. En d’autres termes, ils ont veillé à ce que la demande en électricité soit toujours couverte par des panneaux solaires, des batteries et une pile à hydrogène. Pour alimenter leur simulateur, les chercheurs ont exploité des données collectées entre janvier 2022 et décembre 2023 auprès d’un logement social de 80 m² se trouvant dans le petit village de Novales, en Espagne. Avant d’avoir bénéficié d’une installation photovoltaïque, la maison avait une consommation annuelle d’électricité s’élevant à 2513 kWh, soit en moyenne 6,88 kWh par jour.

Qu’en est-il des résultats ?

En hiver, la consommation journalière dépassait fréquemment 7 kWh, alors qu’en été, le logement consommait près de 5,88 kWh par jour. En s’appuyant sur ces informations, les scientifiques ont dimensionné pour le foyer un système d’énergie renouvelable. Celui-ci-comprenant 20 panneaux solaires de 40 watts chacun, quatre batteries de 2,4 kWh, un réservoir de 35 litres connecté au réseau d’eau potable (pour l’électrolyse) ainsi qu’un réservoir d’hydrogène d’une capacité de 600 litres à 300 bars. Le modèle mis en œuvre implique que les panneaux solaires doivent d’abord alimenter la maison. Le surplus de production est ensuite utilisé pour charger la batterie. Une fois cette dernière pleine, l’énergie est stockée dans le réservoir haute pression sous forme d’hydrogène.

Les accumulateurs ainsi que la pile à combustible peuvent alors prendre le relais pour satisfaire la demande domestique quand la production des panneaux solaires devient insuffisante. De plus, l’approche adoptée par l’équipe inclut la possibilité de revendre l’excédent de production au réseau. En s’appuyant sur un tel modèle, ils ont constaté une baisse significative du LCOE (coût actualisé de l’énergie). Celui-ci est passé de 0,86 €/kWh à 0,34 €/kWh. Cela a permis de réaliser une économie de 1170 € sur an. Plus d’infos : sciencedirect.com. Êtes-vous prêts à associer le solaire et l’hydrogène pour devenir autonome ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .