Stockage d’électricité : qu’appelle-t-on le « Power-to-Gas » ?

Le « Power-to-Gas » (P2G) consiste à transformer de l’électricité en hydrogène(1) par électrolyse de l’eau afin de la stocker à un moment où elle est excédentaire sur le réseau : l’électricité est utilisée pour casser des molécules d’eau (H2O) en hydrogène(2) (H2) et en oxygène (O).


Ce mode de production de l’hydrogène est bien moins répandu que le vaporeformage de combustibles fossiles (en raison de son coût plus élevé) mais il présente dans ce cas l’intérêt d’avoir recours à de l’électricité « fatale »(3).

Le Power-to-Gas permet en particulier de compenser les aléas naturels des sources d’électricité éoliennes et photovoltaïques en stockant sous forme de gaz leur production lorsque cette dernière ne répond pas à la demande des réseaux auxquelles elles sont connectées.

L’hydrogène ainsi produit peut alors être valorisé de différentes manières :

être injecté dans les réseaux de gaz naturel en l’état (dans une limite d’environ 20%(4)) ou après avoir été associé à du CO2 pour le convertir en méthane de synthèse (méthanation) ;
alimenter des véhicules à hydrogène(5) ;
être consommé à des fins industrielles ;
être reconverti en électricité via une pile à combustible à un moment de plus forte demande.
Contrairement à l’électricité, l’hydrogène converti en méthane présente l’intérêt d’être facilement stockable sur de longues durées. A l’horizon 2030, l’Ademe évalue le potentiel d’électricité valorisable en France en ayant recours au Power-to-Gas à environ 2,5 à 3 TWh par an (la production électrique française en 2015 atteint 546 TWh). L’Allemagne et le Danemark sont les principaux pays à effectuer des recherches sur cette technologie en raison du taux de pénétration croissant des sources intermittentes d’électricité sur leurs réseaux(6).

Le développement de cette technologie est actuellement freiné par le coût de production de l’hydrogène, aux alentours de 100 €/MWh, soit près du triple des prix de gros du gaz naturel selon une étude de l’Ademe et des gestionnaires de réseaux français GrDF et GRTgaz(7).

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