TRANSITION ENERGÉTIQUE

HyFlexPower : Le consortium européen alimente une turbine à gaz avec de l'hydrogène renouvelable

Par Engie - 26 octobre 2023 - 14:19

ENGIE, Siemens Energy et leurs partenaires européens viennent de réaliser en France une première mondiale : faire fonctionner une turbine à gaz avec de l’hydrogène renouvelable. Une étape de plus dans la décarbonation de l’industrie. 

 

Un pas important vient d’être franchi dans la stratégie d’ENGIE d’aider les secteurs industriels difficiles à décarboner dans leur trajectoire net zéro carbone. Pour la première fois, le Groupe, via sa filiale ENGIE Solutions alliée à des partenaires européens, a réussi à faire fonctionner une turbine à gaz existante en l’alimentant avec de l’hydrogène renouvelable. 

Le démonstrateur a prouvé que des turbines de pointe dotées d’une technologie de combustion sèche à faibles émissions, comme celle développée ici par Siemens Energy, peuvent être alimentées par de l'hydrogène à 100 %, par du gaz naturel et par tous les mélanges intermédiaires.

Concrètement :

  • l’hydrogène est produit sur place avec un électrolyseur de 1 MW, 
  • puis stocké dans un réservoir d’une capacité de près d’une tonne,
  • avant d’être utilisé pour alimenter une turbine permettant d’alimenter les process industriels. 
infographie "comment fonctionne le démonstrateur"

Les défis ont été nombreux pour réaliser cette prouesse, notamment en matière de résistance des matériaux car, à la différence du gaz naturel, l'hydrogène a une flamme plus rapide et plus chaude. La maîtrise de la sécurité doit être adaptée.

 

Des perspectives prometteuses pour la décarbonation industrielle

Cette démonstration, réalisée dans le cadre du projet HyFlexPower sur le site d’une papeterie du groupe Smurfit Kappa, leader mondial dans le domaine de l’emballage papier, situé près de Limoges (centre de la France), ouvre des perspectives extrêmement prometteuses pour la décarbonation industrielle, au cœur de la stratégie d’ENGIE. 

Engagé dans la transition énergétique, le groupe accompagne en effet ses clients via des solutions qui permettent : 

  • De réduire leur consommation via des actions d’efficacité énergétique
  • De verdir leurs usages de chaleur, froid, vapeur ou autres utilités, en utilisant en priorité des énergies disponibles localement.
     

Ce programme ambitieux débuté il y a trois ans démontre en conditions réelles, et non plus en laboratoire, que l’électricité produite à partir d’énergie renouvelable peut être transformée en hydrogène vert, lequel peut ensuite être facilement stocké afin d’alimenter la turbine qui le retransformera en électricité, pour être utilisée lorsqu’il n’y a pas de vent ou de soleil. On parle d’un démonstrateur Power-to-Hydrogen-to-Power. Cette technologie pourra servir à des sites industriels afin d’être alimentés en électricité par des technologies renouvelables, comme le solaire ou l’éolien. 

Une belle réussite pour ENGIE qui, fort de ses 200 collaborateurs dédiés au développement de l'hydrogène renouvelable et de ses dérivés, a pour ambition d'être un leader dans cette filière en pleine expansion. Utilisé pour décarboner les industries les plus énergivores (raffinerie, cimenterie, sidérurgie) et la mobilité lourde (aviation et transport maritime) l’hydrogène décarboné est en effet une technologie-clé dans l’atteinte des objectifs climatiques. 

 

Un travail d’équipe soutenu par la commission européenne

Le projet a pu voir le jour grâce à une collaboration fructueuse entre plusieurs industriels, organismes universitaires et instituts de recherche réunis au sein du consortium HyFlexPower. ENGIE Solutions a construit le démonstrateur, les installations pour la production d’hydrogène et assuré sa mise en service ainsi que le pilotage des essais, en collaboration avec Centrax et le groupe allemand Siemens. Ce dernier a également fourni l'électrolyseur et la turbine à gaz. Le Centre Aérospatial Allemand et quatre universités européennes ont contribué au développement technologique des turbines à hydrogène. 

Ce projet, dont le budget s’élève à 15,2 millions d’euros, a été financé aux deux tiers par la Commission Européenne dans le cadre du programme Horizon 2020. 

Fort de ce succès, le consortium a prévu de s’élargir afin de produire de l'électricité mais aussi de la chaleur industrielle. La décarbonation de la chaleur constitue en effet un enjeu de taille pour les industriels.