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Une solution de stockage pour optimiser l’autoconsommation

Stockage d'électricité et autoconsommation

Panneaux solaires sur un immeuble collectif « BBC » (©EDF-Shutterstock)

Plusieurs projets innovants ont été primés la semaine dernière lors du salon « Smart Energies » à Paris(1). Parmi les lauréats des « smart awards » figure la start-up française Sylfen qui développe actuellement une solution de stockage d’électricité pour des bâtiments en autoconsommation.

Un « hub » alliant stockage par batteries et sous forme d'hydrogène

La croissance de la production électrique intermittente doit s’accompagner de nouvelles solutions de stockage pour faire face aux ruptures d'approvisionnement par défaut de ressource (soleil, vent) et réduire les pertes d’électricité « fatale » lorsque cette dernière est produite en l’absence d’un besoin simultané sur le réseau. A l’échelle de bâtiments en autoconsommation, cette problématique du stockage est plus importante encore pour réduire le recours au réseau, tout en conservant un approvisionnement électrique sécurisé.

Créée en 2015, la start-up grenobloise Sylfen entend ainsi mettre à disposition une solution de stockage permettant aux occupants d’un immeuble en autoconsommation de « s’assurer de toujours consommer l’énergie que l’on a soi-même créé ». Le système de stockage développé par Sylfen, en partenariat avec le CEA après près de 10 années de R&D(2) (22 brevets déposés), repose sur un ensemble de batteries et surtout sur un électrolyseur « réversible ». Ce dernier peut fonctionner en mode électrolyseur pour produire de l’hydrogène à partir d’électricité (et d’eau) mais aussi en mode pile à combustible pour restituer de l’électricité et de la chaleur à partir de l’hydrogène stocké. 

Le rendement électrique du système serait compris entre 50% et 55% selon Sylfen, la start-up précisant que ce rendement avoisine 70% en prenant en compte la chaleur valorisée par le système. Dans le cas où l’installation manquerait d’hydrogène, faute de surplus d'électricité, elle serait également capable de produire par cogénération de l’électricité ou de la chaleur à partir de biogaz produit localement.

Pour rappel, les bâtiments sont dits à « énergie positive » (BEPOS) lorsqu’ils produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment sur une année donnée, sans garantie de satisfaire en continu les besoins réels de ses occupants. Sylfen entend valoriser des ressources renouvelables disponibles localement (généralement issue de panneaux photovoltaïques dans le cas des bâtiments) tout en s’affranchissant de cette disponibilité aléatoire.

Vers une autonomie électrique supérieure à 95%

La start-up grenobloise développe des logiciels pour piloter son système de stockage, qualifié de « smart energy hub », et optimiser ainsi l’utilisation des ressources énergétiques. L’installation pourrait ainsi permettre à de grands bâtiments alimentés à partir d’énergie renouvelable de prétendre à une autonomie « électrique supérieure à 95% » selon Sylfen. 

La solution de stockage développée présente l’intérêt d’intégrer au sein de la même installation électrolyseur et pile à combustible, contrairement aux technologies concurrentes qui utlisent des technologies différentes, en ayant recours à « beaucoup plus d’auxiliaires et en n’utilisant les technologies que sporadiquement », précise Sylfen.

Le « smart energy hub » sera destiné aux grands bâtiments de plus de 1 000 m2 (tertiaire, logement, commerce, industrie, etc.). Selon les estimations de Sylfen, le coût initial de son système de stockage avoisinera 50 000 à 100 000 euros pour un bâtiment de 1 000 m2. La puissance de l’électrolyseur dépendra des besoins dudit bâtiment (entre 40 et 80 kW), tout comme la capacité de stockage des batteries (entre 50 et 150 kWh). Selon Sylfen, le coût d’un BEPOS neuf serait in fine renchéri de près de 5% en y associant ce système de stockage.

Une première installation livrée cet été

L'investissement initial dans le « smart energy hub » serait amorti durant la durée de vie de l’installation (« une vingtaines d’années ») selon Sylfen, grâce à une baisse de 80% des factures d’énergie des bâtiments concernés. Il permettrait, outre la grande autonomie associée, de réduire sensiblement les émissions de CO2 en exploitation liées aux bâtiments.

Un démonstrateur à échelle réduite sera mis en service dès cet été pour un client industriel (dont l’identité reste confidentielle). Le déploiement commercial à proprement parler de ces systèmes est envisagé à l'horizon 2020.

Sylfen souligne que son « smart energy hub » se positionne à l’intersection des marchés des bâtiments producteurs d’énergie et de la fourniture d’énergie décentralisée. Un marché cumulé qui pourrait s’élever à près de 10 milliards d’euros dans le monde en 2020(3).

Smart energy hub Sylfen
Le « smart energy hub » de Sylfen a fait l'objet de près de 40 millions d’investissements à ce jour. Un déploiement de ces systèmes est envisageable à l’échelle d’éco-quartiers. (Sylfen)

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Sources / Notes
  1. Salon Smart Energies 
  2. Au sein du Laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux (Liten).
  3. Rapport de Navigant Research

Site de Sylfen