Lors de son pitch à la Journée Bretagne hydrogène renouvelable du 6 décembre 2022, Thierry Déhais, responsable d’activité dans le groupe SNEF, a expliqué le principe de l’alimentation à quai des navires et l’intégration de l’hydrogène comme source d’énergie complémentaire dans ce processus.
Qu’est-ce qu’une alimentation à quai des navires ?
L’alimentation à quai, également appelée branchement électrique ou source maritime de recharge, consiste à mettre en place une infrastructure d’alimentation électrique à quai pour les bateaux en escale. Elle doit permettre d’approvisionner en électricité un navire afin qu’il puisse poursuivre son activité. De ses manœuvres de chargement et de déchargement jusqu’à l’alimentation de ses équipements comme le chauffage ou l’éclairage.
Le branchement électrique à quai permet aux navires de ne plus faire tourner leurs groupes électrogènes lorsqu’ils sont à quai. L’alimentation à quai des navires présente donc plusieurs avantages.
Tout d’abord d’un point de vue écologique, le navire raccordé électriquement à quai ne consomme plus d’énergie fossile. Ses émissions de C02 sont donc réduites, entraînant ainsi une baisse de la pollution atmosphérique. D’un point de vue sanitaire, la réduction des émissions, notamment dans les ports urbains, limite les incidences sur la santé humaine. Ensuite, la baisse de la consommation de carburant induit une réduction des coûts pour l’armateur ou la structure portuaire. Enfin, le personnel, les passagers à bord, comme les riverains ne sont plus gênés par les vibrations produites par les groupes électrogènes.
Comment alimenter un navire à quai ?
L’alimentation d’un navire à quai consiste à raccorder un bâtiment au réseau électrique terrestre. Tout part d’un poste d’alimentation principal lui-même approvisionné par le réseau électrique. Via un réseau de câbles, un poste de raccordement à quai est chargé de faire le lien jusqu’au bateau. Ce poste peut être fixe ou mobile et intègre généralement une potence afin de surélever la prise électrique.
Des investissements doivent donc être engagés sur toute la chaîne d’approvisionnement en électricité par les autorités portuaires et les armateurs, en tenant compte de plusieurs paramètres et contraintes. La première d’entre elles est d’ordre énergétique. “Aujourd’hui, 80% des navires fonctionnent avec une énergie à 60Hz, tandis que 80% des pays disposent d’un réseau électrique à 50Hz. Une conversion d’énergie doit donc être opérée afin de connecter un navire à quai”, pose Thierry Déhais, responsable d’activité Alimentations à quai chez SNEF. Un poste de livraison et de conversion 50Hz/60Hz doit donc être prévu entre le poste d’alimentation et le raccordement pour assurer une alimentation optimale du navire à quai. “La deuxième contrainte pour la connexion réside dans la mobilité du bateau à quai. La position du système électrique n’est pas la même d’un navire à l’autre.”
Alimenter un navire à quai avec de l’hydrogène
La dimension des navires est un facteur déterminant pour la mise en place de systèmes d’alimentation à quai. “Un paquebot de 300m de long, avec ses passagers à bord, consomme entre 10 et 12 Mégawatt. En fonction des ports et de leur capacité d’accueil de navires de cette dimension, le réseau électrique n’est pas forcément en capacité de produire l’énergie suffisante pour les alimenter à quai. Nous devons donc nous tourner vers des sources complémentaires d’énergie.” Ces sources peuvent être :
- le solaire ;
- l’éolien ;
- l’hydrolien ;
- l’hydrogène.
Afin d’alimenter un navire à quai avec de l’hydrogène, “la structure utilisée est la même avec l’ajout d’une pile à combustible”. Des convertisseurs DC/DC et DC/AC, ainsi qu’un filtre sont installés également.
Toutefois, des adaptations sont nécessaires. “Si le navire enclenche sa climatisation, les moteurs sont sollicités et un appel de charge est généré. Ce pic de charge est difficile à gérer avec une pile à combustible seule.” Une solution existe cependant. “Il est alors nécessaire de paralléliser l’énergie de la pile à combustible avec une autre source, comme les batteries. Ce couple génère une production d’énergie suffisamment régulière pour exploiter l’alimentation à quai du navire.”
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