Suivi du projet Hydrogène vert — Une nouvelle tentative à Guangzhou : première application de la technologie de production d’électricité par conversion du méthanol en hydrogène à un réseau de distribution insulaire

Récemment, le micro-réseau intelligent de secours méthanol-hydrogène de l'île de Dadaosha, dans le district de Panyu à Guangzhou, a achevé ses essais et a été mis en service avec succès, les équipements fonctionnant de manière stable. Cela marque la première application sur site de la technologie de production d'hydrogène par reformage du méthanol et de production d'électricité dans un scénario de réseau de distribution insulaire urbain à Guangzhou. Cette réalisation ouvre non seulement une voie verte pour garantir l'alimentation électrique résidentielle lors de situations d'urgence telles que des conditions météorologiques extrêmes et des catastrophes, mais crée également un modèle pratique reproductible et évolutif pour les travaux d'alimentation de secours dans les îles, les villages urbains et les centres-villes de la Grande baie de Guangdong-Hong Kong-Macao.

Cette alimentation de secours méthanol-hydrogène a été développée et construite de manière indépendante par le Bureau de l'alimentation électrique de Guangzhou, de la Société du réseau électrique du Guangdong. Le système global comprend trois modules principaux : production d'hydrogène par reformage du méthanol, production d'électricité par pile à combustible et stockage tampon d'énergie par batterie au lithium. Il peut fournir de manière stable 1 000 kWh d'alimentation continue et rétablir rapidement l'électricité en cas de panne du réseau principal. Selon le personnel technique concerné, le système utilise le méthanol comme vecteur de stockage de l'hydrogène. Il produit de l'hydrogène sur place grâce à une technologie de reformage catalytique pour une utilisation immédiate, éliminant totalement les risques de sécurité liés au stockage et au transport de l'hydrogène sous haute pression. L'ensemble du processus, depuis le ravitaillement en solution de méthanol et le chauffage de démarrage de l'unité jusqu'au fonctionnement à pleine charge, est automatisé et peut s'adapter avec souplesse aux variations dynamiques des charges électriques.

Par rapport aux groupes électrogènes diesel traditionnels, cet équipement présente des avantages distincts : le coût unitaire de production d'électricité baisse d'environ 50 %, le bruit de fonctionnement est considérablement réduit et les émissions de carbone sont réduites de plus de 40 %, affichant un profil écologique et économe en énergie très marqué.

Situées à l'embouchure de la rivière des Perles, l'île de Dadaosha et l'île de Guanlong dépendent principalement de la production agricole, avec des étangs à poissons, des bases de plantation de fleurs et des projets de tourisme agro-culturel disséminés, ce qui impose des exigences strictes en matière de stabilité de l'alimentation électrique. Auparavant, les deux îles dépendaient d'une seule ligne aérienne traversant la rivière pour l'électricité, sans canal d'alimentation de secours, ce qui se traduisait par une structure de réseau relativement fragile. Ajouté à cela, la situation géographique d’île entourée d’eau rendait les patrouilles de lignes et les réparations d’urgence par mauvais temps ou de nuit difficiles, et le rétablissement du courant après une panne prenait un temps considérable.

Pour relever le défi de l’approvisionnement électrique des îles, le Bureau de l’alimentation électrique de Guangzhou a planifié et déployé quatre micro-réseaux indépendants mais coopératifs sur les deux îles. Cette initiative a permis de créer le premier cluster de micro-réseaux insulaires pour mégapole au sein du Réseau Électrique de Chine du Sud, capable de régulation coordonnée et cloisonnée et de contrôle dynamique de l’îlotage entre le réseau principal, le réseau de distribution et les micro-réseaux. La coordination et l’interconnexion multi-réseaux sont également essentielles au fonctionnement stable de ce nouveau type de système électrique.

Selon les présentations du personnel, les quatre micro-réseaux peuvent fonctionner de manière indépendante ou se compléter mutuellement par mise en réseau pour une alimentation combinée. En fonctionnement normal du réseau principal, les micro-réseaux peuvent participer à la répartition de l’électricité et à l’écrêtement des pointes et au remplissage des creux, réduisant ainsi la consommation énergétique du réseau. En cas de défaut sur le réseau externe, le système peut basculer en mode de fonctionnement en îlot en quelques millisecondes, rétablissant rapidement l’alimentation dans la zone et assurant que la vie résidentielle et la production agricole ne soient pas affectées.

Le 22 avril de cette année, un essai hors réseau a également été réalisé. L’essai a simulé une défaillance d’un transformateur et la déconnexion du réseau principal. L’alimentation de secours au méthanol-hydrogène s’est rapidement connectée au réseau basse tension, avec un processus de commutation imperceptible. Tous les équipements électriques des 94 foyers de l’île ont repris leur fonctionnement normal, et ni l’irrigation ni l’électricité résidentielle n’ont été interrompues. Une heure plus tard, le réseau principal a rétabli le courant et l’équipement est automatiquement passé en mode veille. La pile à combustible a simultanément rechargé la batterie de stockage ESS, restant en veille pour les besoins d’urgence ultérieurs.

Un approvisionnement électrique fiable pose également des bases solides pour le développement de l’industrie agro-touristique et culturelle locale. Un responsable d’un grand camp de tourisme culturel sur l’île a déclaré qu’après la mise en service du micro-réseau, divers scénarios de consommation électrique – tels que l’élevage en étang, les installations de loisirs et la recharge de camping-cars – bénéficient tous d’un soutien stable.

Actuellement, cet ensemble d’équipements de production d’hydrogène à partir de méthanol et de production d’électricité a été connecté à la plateforme intelligente de gestion et de contrôle du réseau de distribution urbain de Guangzhou. Les futures mises en œuvre comprendront des fonctions de fonctionnement sans surveillance, de contrôle à distance et de diagnostic autonome des pannes. La majeure partie du projet pour les trois micro-réseaux restants est achevée et la mise en service conjointe des équipements est en cours. Leur déploiement complet est prévu pour fin juin afin de garantir pleinement la demande électrique régionale pendant le pic estival et de soutenir les projets agricoles et de tourisme culturel.