Auteur : news.admin.ch Source : news.admin.ch
Mode rédactionnel : CLARUS_ANALYSIS Recommandation d'index : INDEX Langue/Rôle : FULL_ANALYSIS Date de vérification des faits : 20.04.2026
Résumé
Un projet de recherche de deux ans menée par l'Empa en collaboration avec le groupe Hälg, le groupe Osterwalder et H₂ Energy AG démontre l'aptitude pratique des piles à combustible à hydrogène stationnaires à stabiliser les réseaux électriques dans les systèmes énergétiques de quartier. L'installation de test sur le campus Empa à Dübendorf a été exploitée entre octobre 2023 et septembre 2025 et a validé les paramètres d'exploitation et le potentiel d'économie de CO₂. Le projet a été soutenu par l'Office fédéral de l'énergie dans le cadre du consortium SWEET-PATHFNDR.
Personnes
- Binod Prasad Koirala (directeur adjoint du département de recherche Empa Urban Energy Systems)
Thèmes
- Technologie de l'hydrogène
- Transition énergétique
- Réseaux électriques
- Technique du bâtiment
- Énergies renouvelables
Clarus Lead
Les résultats abordent un problème central de goulot d'étranglement de la transition énergétique suisse : alors que les pompes à chaleur et les véhicules électriques réduisent la consommation d'électricité, ils génèrent simultanément des pics de charge massifs lors des jours froids – un défi qui devait jusqu'à présent être résolu par des investissements coûteux dans l'expansion du réseau. Avec une réduction des coûts d'approvisionnement en puissance de pointe de plus de 10 % et des rendements globaux de plus de 90 %, la solution basée sur l'hydrogène offre une alternative économiquement compétitive qui réduit également la dépendance à la volatilité des prix de l'électricité et aux goulots d'étranglement des infrastructures réseau – un facteur décisif pour l'approvisionnement énergétique décentralisé des quartiers urbains et des grandes installations.
Résumé détaillé
Le problème fondamental réside dans l'asymétrie entre la production et la demande d'électricité : les pompes à chaleur électriques nécessitent des quantités énormes de puissance lors des jours froids, tandis que simultanément les installations photovoltaïques et les centrales hydroélectriques présentent des excédents de production. Le nouveau système de pile à combustible utilise ces excédents pour la production locale d'hydrogène et stocke ainsi l'énergie de manière décentralisée. L'approche innovante consiste en ce que la pile à combustible ne fournit pas seulement de l'électricité, mais restitue également des températures moyennes d'environ 35 °C au réseau de chaleur via un échangeur thermique spécialisé – une double utilisation qui maximise l'efficacité globale.
L'installation de test a atteint des rendements électriques jusqu'à 48 % et des rendements thermiques jusqu'à 50 %, ce qui correspond à un rendement global nettement supérieur à 90 %. Appliquée à l'ensemble du bâtiment d'innovation NEST, l'atténuation des pics de charge a réduit les coûts globaux de plus de 10 %. L'analyse de sensibilité a montré que la viabilité économique dépend fortement de l'évolution future des prix de l'électricité, des frais de puissance et des prix du CO₂. Les domaines d'application possibles sont les zones avec technologie de pompe à chaleur dominante ainsi que les installations ayant des besoins réguliers élevés en puissance de pointe – écoles, salles de sport, piscines, hôtels et centres logistiques.
Points clés
- Les piles à combustible à hydrogène peuvent compenser efficacement les pics de charge électrique et thermique dans les bâtiments et ainsi soulager les réseaux électriques
- La technologie atteint des rendements globaux de plus de 90 % et réduit les coûts de puissance de pointe d'au moins 10 %
- Lors de l'utilisation d'hydrogène vert, les systèmes contribuent de manière mesurable à la réduction du CO₂ et constituent un élément important pour des systèmes énergétiques résilients et à faible teneur en carbone
Questions critiques
Scalabilité et réduction des coûts : L'économie de 10 % a été mesurée sur une seule installation – comment ces économies se mettent-elles à l'échelle lors d'un déploiement généralisé dans plusieurs quartiers, et à partir de quel taux de pénétration du marché les coûts d'investissement du matériel de pile à combustible diminuent-ils significativement ?
Production d'hydrogène et disponibilité d'électricité verte : Le projet repose sur l'hydrogène produit à partir des excédents de production du photovoltaïque et de l'hydroélectricité – comment s'assurer qu'un hydrogène vert suffisant est disponible lorsque la demande d'approvisionnement en puissance de pointe augmente, et quelle concurrence émerge avec d'autres applications de l'H₂ (industrie, mobilité) ?
Durabilité à long terme et coûts de maintenance : La phase de test a duré deux ans – existe-t-il des données sur la dégradation des piles à combustible, les intervalles de maintenance et les prévisions de coûts de cycle de vie qui valident l'économie de 10 % sur 15–20 ans ?
Dépendance réglementaire et incitative : La viabilité économique dépend fortement de l'évolution future des prix de l'électricité, des frais de puissance et des prix du CO₂ – quelles mesures politiques ou réglementations sont nécessaires pour assurer la sécurité des investissements pour les exploitants privés, et la robustesse du modèle face à la volatilité des prix ?
Comparaison avec les alternatives : Comment la solution de puissance de pointe basée sur l'hydrogène se compare-t-elle en termes de coûts directs avec d'autres technologies – stockage par batterie, gestion de la demande, expansion du réseau – en particulier en tenant compte de l'efficacité de la production d'hydrogène et des pertes de stockage ?
Bibliographie
Source primaire : Piles à combustible à hydrogène dans les systèmes énergétiques de quartier – Projet de recherche Empa – https://www.news.admin.ch/de/newnsb/kPLYHDI_OcQfLz6WQ1Ogu
Statut de vérification : ✓ 20.04.2026
Ce texte a été créé avec l'aide d'un modèle d'IA. Responsabilité éditoriale : clarus.news | Vérification des faits : 20.04.2026