Jupiter 1000 : un projet innovant de démonstrateur industriel de Power-to-Gas

Présentation

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Contexte d’émergence du projet : 

Pour mettre en place la transition énergétique, il faut diviser par 4 les émissions de gaz à effet de serre et augmenter la part des énergies renouvelables dans la consommation finale.

Pour ce faire, il faut également développer des technologies qui permettent de stocker les énergies intermittentes. Le Power-to- Gas vise à  convertir les surplus d’électricité issue d’énergies renouvelables en gaz hydrogène. Ensuite, ces énergies peuvent être stockées et injectées dans le réseau de gaz naturel.

 

Stratégie et objectifs

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Le démonstrateur Power to Gas « Jupiter 1000 » installé à Fos-sur-Mer, est le premier projet Power to Gas raccordé au réseau de transport de gaz français, un démonstrateur unique en France !  Il apparaît comme une réponse au besoin spécifique du stockage des énergies intermittentes en créant une passerelle entre les systèmes gaz et électriques traditionnels.

Le Power to Gas répond à un triple enjeu :

• Valoriser les excédents d’énergie électrique produits par les énergies renouvelables intermittentes pour les transformer en gaz ;
• Apporter de la flexibilité au réseau électrique, indispensable au développement des énergies renouvelables, par le stockage de l’électricité sous forme de gaz renouvelable ;
• Explorer une nouvelle voie de recyclage du CO₂ libéré par les activités humaines.

En apportant une solution à la problématique du stockage de l’électricité, le Power to Gas facilite le développement de nouvelles installations de production d’énergie électrique renouvelable et contribue ainsi à renforcer l’indépendance énergétique du pays. L’ambition du projet est de mettre en œuvre à l’échelle industrielle une installation innovante de production d’hydrogène.

 

Caractère innovant du projet

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Technique

Avec le projet Jupiter 1000, l’ambition est de mettre en oeuvre à l’échelle industrielle une installation innovante de production d’hydrogène d’1 MWe, constitué de deux électrolyseurs de deux technologies différentes : PEM (membrane) et Alcaline. Le démonstrateur comprendra également une unité de captage de CO2 sur les cheminées d’un industriel voisin et une unité de méthanation pour convertir l’hydrogène produit et le CO2 ainsi recyclé en méthane de synthèse.

Ce gaz, neutre en carbone, sera ensuite injecté sur le réseau de transport de gaz. Un poste d’injection/mélange s’assurera de la conformité du gaz de synthèse.  L’électricité consommée est directement produite par les éoliennes présentes à proximité sur le Grand Port Maritime de Marseille.

Enfin, ce projet permet de stocker de très grandes quantités d’énergies sur de grandes périodes.

Environnement

Dans ce projet, tous les flux sont des opportunités. Le CO2 devient une opportunité ici pour la transition énergétique puisque ça sera du gaz d’origine fossile qui redevient vert. Un mécanisme d’économie circulaire !

Résultats et perspectives

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Le projet a été labellisé en 2015 par le pôle de compétitivité Capénergies. Il permettra d’étudier la validité technico-économique du procédé et de faire émerger une nouvelle filière de production de gaz renouvelable à l’horizon 2030. La première pierre a été posée en janvier 2018.

Il apporte un vrai bénéficie au port de Marseille-Fos, qui se diversifie et devient attractif pour les technologies du futures. Au-delà de l’activité portuaire, il y a un lien avec les activités industrielles.

Pour le power to gas, d’autres démonstrateurs suivront, l’idée étant d’aller vers le secteur industriel avec de plus grosses installations partout sur le territoire.

 

Suivi de l’innovation

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6 ans après 

Déroulement du projet

Le démonstrateur est toujours en cours, avec quelques décalages dans sa mise en œuvre liés à la mise au point des équipements innovants ou à leur intégration. Des corrections de conception ont ainsi été apportées à certains équipements. Les partenaires expérimentent ainsi pleinement la démarche de développement et perfectionnement et restent confiants dans sa réalisation. Cette expérience sera mise à profit pour d’autres projets, comme :

• La mise au point d’un électrolyseur PEM – McPhy,
• Son premier méthaneur, pour Khimod, qui a pu en tirer bénéfice pour un autre projet en Italie,
• Une ingénierie d’ensemble, sécurité, exploitation et le dispositif d’injection dans les réseaux pour GRT Gaz,
• Le déploiement pour CNR de la partie pilotage de la production d’hydrogène sur son propre outil d’optimisation d’énergie.

Le coût a été raisonnablement réévalué et les partenaires ont assuré le complément à partir de leurs fonds propres.

Résultats

Le projet est encore en développement. La première injection d’hydrogène dans le réseau de transport de gaz naturel a été réalisée le 20 février 2020, à partir de l’électrolyseur alcalin. L’électrolyseur PEM sera quant à lui disponible prochainement. La partie méthanation sera par ailleurs mise en service sur le second semestre 2021.  L’expérimentation se poursuivra jusqu’en 2023.

Diffusion

Il s’agit actuellement du seul projet de Power to Gas déployé en France, comprenant une part de production sur site d’hydrogène renouvelable et de méthanation, avant injection dans le réseau de transport de gaz naturel. L’objectif de cette expérimentation étant de disposer d’un retour d’expérience important pour connaître les conditions nécessaires pour dupliquer ce type d’actifs à une échelle industrielle.

Par ailleurs, le projet suscite un très fort intérêt de la part du secteur énergétique. Des délégations internationales (Danemark, Californie, Québec …) sont venues le visiter. Enfin, beaucoup de pays explorent actuellement le Power to Gas au travers de projets de démonstration.

 

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