La balayeuse à hydrogène

La balayeuse à hydrogène
un concept de propulsion pour demain
Christian Bach
Chef du Département Moteur à Combustible
Mega-trend en secteur énergie
La transition énergétique
Objectifs de la stratégie énergétique:
 Economie de 20-25 TWh
 Augmentation des énergies renouv. de
22.6 TWh
PV: 10.4 TWh, Vent: 4 TWh, GeoTherm.: 4.4 kWh,
Biom.: 1.1 TWh, Biogas 1.4 TWh, ARA/KVA: 1.3 TWh
 Maintien de la réduction CO2
Jusque 2012: -10% par rapport de 1990 (CO2-Loi)
Jusque 2020: -20% par rapport de 1990 (Discussion)
Überschüssige
Leistung
Réalisation:
 Production d’ énergie renouvelable
 Intégration de cette énergie renouvelable
(Ajustement réseau électrique)
 Utilisation de l’électricité excèdent
(stockage)
 ...
Source: BFE 2012
Mega-trend en secteur d’énergie
Electricité fluctuante (soleil + vent)
Photovoltaïque
Excès en été
Vent
Production stochastique
Simulation de l’alimentation électrique 2050 (Prognos)
 35 TWh (soit 50%); dont ca. 15 TWh fortement fluctuante
 9 TWh el. excèdent (en été), si centr. gaz/co-gen. pas reglables
 4.5 TWh el. excèdent (été), si centr. gaz/co-gen. sont reglables
Source: Prognos 2012
Demande de stockage additionnel
Dépendant du scenario…
Continuer comme d’habitude:
centrales de pompage
sont suffisants
Source: Prognos 2013
Politique énergétique nouvelle:
Systèmes de stockage
additionnels nécessaires
à partir de 2023
Mega-trend dans la Mobilité
CO2-reduction des voitures neuf
jusqu'à présent
neuf
Balayeuse à hydrogène (hy.muve)
Réalisation démonstrateur, 2 ans test de pratique
Balayeuse
+
Pile à combustion
 Zéro émission, moins de bruit; opération en zones sensibles


(piétons, halles, nuit et tôt le matin)
Réduction de la consommation énergétique à 60 - 70%
Premiers pas pour véhicules à hydrogène en villes
Meyrin/Genève
Le concept de propulsion hy.muve
Diesel-hydraulique

Hydrogène-electrique
20 kW
Brennstoffzellensystem
Antriebsräder
Diesel
Motor
55 kW
28 kW
Dieseltank
v,F
28 kW
=
=
=
~
Fahrantrieb
M
12 kWh
7 kW
H2 H2
7 kW
Sauger
Leistungsbatterie
(Li-Po)
=
~
7.5 kg
@ 350bar
Sauger
M
5 kW
=
~
M
Zus.- KlimaHydr. anlage
<1 kW
Zusatzaggregate:
Bürsten,
Lenkung, Bremsen
Moteur diesel avec
distribution de puissance
hydraulique
1.7-4 kW
=
=
12V
Batterie
Pile à combustible
hydrogène avec
distribution de puissance
électrique
Spécifications du véhicule
12 kWh LiPo batterie, 16 kW PàC, 7 kg H2@350 bar
Pile à
combustible
Moteur él. system
hydraulique
Ventilateur
électrique
Réservoir
d’hydrogène
Batterie haute
performance (Li-Po)
Moteur électrique
Profils de conduite
Déplacement et le balayer
Déplacement
(ca. 30%)
Balayer
(ca. 70%)
Energie- et CO2-bilan
H2 utilisation et production
250
25
EV [MJ/h]
200
CO2 [kg/h]
20
185 MJ/h
150
15
16.4 kg/h
100
10
63 MJ/h
50
5
CO2 emissions in kg/h
End energy consumption in MJ/h
Consommation de l’énergie
et émissions de CO2
0.0 kg/h
0
0
Dieselhydraulic
HydrogenFC hybrid electric
60-70% réduction du
consommation
énergétique
(tests de pratique)
>60% CO2 réduction des
émissions CO2, même avec
production H2 conventionnelle
(reformage à la vapeur du gaz
naturel)
Démonstrateur Mobilité Future @ Empa
Utilisation électricité excédent pour la mobilité
über Netz
gekoppelt
( = 60 - 70%)
Batterie réseau
électrique
( = 75 – 85%)
Résumé
La production d’électricité renouvelable n’est pas connectée avec l’utilisation (comme la
production d’électricité fossile ou nucléaire, à cause de son intermittence). On a donc
besoin des systèmes de stockages. L’hydrogène est une possibilité de stockage
intéressante pour le niveau de distribution, si on a des consommateurs d’hydrogène.
Véhicules de balayage d'aujourd'hui consomment - en raison du temps de fonctionnement
élevé - autant d'énergie que 10-15 voitures automobiles et ont donc une grande relevance
énergétique​​. Une réduction de la consommation énergétique de 60-70% est possible avec
un concept de propulsion avec pile à combustible.
Les Balayeuses sont utilisés dans des zones sensibles telles que les passages pour
piétons, les trottoirs, les couloirs, et aussi tôt le matin. Dans ces zones et temps, des
véhicules sans émission et avec un bruit réduit sont très avantageux.
Merci beaucoup pour votre attention!
Remerciements:
- Ville de Meyrin et le canton de Geneve
- Centre de voirie et horticole (Mr. Chatelain, Mr. Angius)
- Association innoLAB (Van Khai Nguyen)
- Mr. Marco Brügger, Empa
- Dr. Felix Büchi, PSI
- Mr. Marco Meier, Bucher Schörling
- Mr. Markus Epple, Messer Schweiz AG
- Dr. Stefan Oberholzer, BFE
Contact:
[email protected]