Une chaudière qui produit de la chaleur et de l’électricité, avec une grande efficacité énergétique, tel est le défi relevé par la pile à combustible au gaz naturel. Cette innovation s’inscrit dans la démarche de production locale d’électricité, sans pour autant révolutionner les pratiques des installateurs.

Un produit innovant et performant disponible sur le marché français

Particulièrement adaptée aux maisons individuelles, la pile à combustible est aujourd’hui considérée comme une technologie mature sur ce segment. L’ADEME et GRDF ont d’ailleurs lancé, en juin 2018, une opération visant à installer 50 nouvelles piles à combustible en France, en cohérence avec le Plan Hydrogène initié par le gouvernement.

Les autres segments de marché sont, à ce jour, moins concernés par cette technologie. Un test terrain est néanmoins en cours sur un système de 100 kWe dans les locaux du centre de recherches d’Air Liquide.

Comment fonctionne la pile à combustible ?

En apparence, c’est une chaudière au sol, de la taille d’un réfrigérateur américain, intégrant un ballon de stockage de chaleur et d’eau chaude sanitaire, et aussi simple à installer et à raccorder qu’une chaudière au gaz naturel.

D’un point de vue plus technique, la pile à combustible est un produit intégré innovant et efficace pour les maisons individuelles. Le gaz naturel, converti en hydrogène dans un reformeur, réagit avec l’oxygène de l’air au sein du cœur de pile, générant ainsi chaleur et électricité sans pièce en mouvement.

Une chaudière à condensation d’appoint est intégrée pour les besoins thermiques de pointe. La production électrique se faisant lorsqu’il y a un besoin de chaleur, celle-ci fonctionnera donc environ 50 % du temps, majoritairement en hiver.

Une technologie éprouvée pour la production d’électricité

Testée en laboratoire puis en conditions réelles à l’occasion du projet ene.field sur plus de 50 sites en France avec 9 fabricants différents, la pile à combustible a démontré sa fiabilité et a ainsi atteint un niveau de maturité suffisant pour sa commercialisation.

Preuve en est, le 1er produit est disponible à la vente depuis juin 2017 sur le marché français ! Il s’agit de la Vitovalor 300P de Viessmann, qui génère environ 750 W d’électricité et de 1 à 20 kW thermiques. De très haute performance, cette pile à combustible permet de couvrir l’ensemble des besoins thermiques et la majorité du besoin électrique d’un logement. À titre d’exemple, pour une maison de 150 m² consommant 15 000 kWh de gaz naturel par an, elle produit 3 500 kWh d’électricité environ.

L’intégration à la RT 2012 est, par ailleurs, en cours.

Un appareil classé A++ pour des maisons performantes

Destinée aux constructions neuves et aux rénovations haut de gamme en maison individuelle, la pile à combustible – avec un rendement de 140 % minimum sur énergie primaire – dispose d’une étiquette A++, soit une économie d’énergie de 30 % par rapport à une chaudière à condensation.

Annoncée au prix d’une pompe à chaleur électrique haut de gamme, son coût devrait être rapidement optimisé avec l’augmentation des volumes. Si plus de 200 000 systèmes ont déjà été installés au Japon, une enquête réalisée en 2016 en France a conclu que 84% des 1000 particuliers interrogés se sont montrés intéressés par le concept de pile à combustible.

Et demain ?

Résolument tournée vers l’avenir, la pile à combustible est une solution innovante qui répond aux enjeux de la transition énergétique, du fait notamment des économies d’énergie qu’elle permet. De plus, alors que 30 % du gaz distribué en 2030 pourrait être vert, elle tirera parti de l’arrivée du biométhane dans le paysage énergétique et deviendra ainsi la première source de production locale d’électricité verte.

S’appuyant sur une vision équilibrée des réseaux d’énergie, GRDF travaille à l’évolution de leur contenu et des utilisations qui en sont faites. Dès aujourd’hui disponible, la pile à combustible pourra mettre à profit sa flexibilité pour soutenir localement le réseau électrique lorsqu’il en aura besoin (notamment en hiver).