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RÉSUMÉ
En vertu des objectifs de diminution des émissions de gaz à effet de serre, l’hydrogène est devenu un vecteur énergétique pertinent pour décarboner l’industrie, les transports, les réseaux de gaz et d’électricité. L’Union européenne, qui contribue largement au dynamisme économique de ce secteur, a établi une stratégie dans le cadre du Pacte vert (Green Deal) avec des objectifs pour 2030 et 2050, qui font appel aux énergies éolienne et solaire photovoltaïque. Des projets importants d’intérêt européen commun (PIIEC) sont lancés pour soutenir l’usage de l’hydrogène comme vecteur d’énergie. À l’échelle de la France, des objectifs stratégiques ambitieux, impliquant un investissement de 7 milliards d’euros pour 2030, sont consacrés à l’hydrogène.
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Benjamin FRITZ : Ingénieur Recherche et Développement - Solar Performance, Institut de recherche en conception et fabrication IDF Université Polytechnique de Valence (UPV), Valence, Espagne
INTRODUCTION
L’hydrogène comme vecteur énergétique nécessite la mise en place d’un système complexe, du fait des multiples modes de production de l’hydrogène, de ses utilisations diverses tel quel ou après conversion en électricité, mais aussi en raison du contexte réglementaire, économique et technologique extrêmement dynamique.
Réfléchir à l’utilisation de l’hydrogène comme vecteur énergétique n’est possible qu’en adoptant un point de vue global tant sur la production, le transport, le stockage, la consommation de chaleur que d’électricité. Comment structurer une telle réflexion ?
On distingue trois grands usages de l’hydrogène :
-
l’usage industriel ;
-
l’usage pour la mobilité ;
-
l’usage réseau (injection sur réseau de gaz et stockage électrique à grande ou petite échelle).
Évidemment, ces usages présentent des éléments communs, que l’on présentera donc en tout premier lieu : moyens de production d’hydrogène, moyens de transport et de stockage, données techniques concernant l’électrolyseur et la pile à combustible. Après avoir étudié chaque usage, nous synthétiserons les informations réglementaires, de dimensionnement et d’analyse économique en adoptant une vision d’ensemble. Sur la base de ces informations, nous verrons les évolutions anticipées, puis répondrons aux questions les plus courantes sur ce vecteur énergétique.
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Glossaire6. Conclusion
Le développement de l’hydrogène vert en réseau est encore à ses débuts, mais il est en pleine expansion. De nombreux pays et entreprises investissent massivement dans ce domaine. Il peut être utilisé pour stocker l’énergie renouvelable intermittente, alimenter les transports, chauffer les bâtiments et décarboner l’industrie.
L’hydrogène vert pourra notamment permettre une intégration massive de ressources renouvelables dans le mix électrique et participer au développement d’une mobilité zéro émission. Il est particulièrement attendu dans le secteur de la mobilité lourde.
Cependant, malgré les avantages qu’il présente sur le plan environnemental, les défis technologiques et économiques qui persistent représentent des obstacles à la pleine réalisation d’une économie de l’énergie basée sur l’hydrogène.
L’un des principaux obstacles réside dans les problèmes de sécurité liés au stockage, au transport et à l’utilisation de l’hydrogène, les méthodes de stockage conventionnelles actuelles par batteries restant insuffisantes en termes de capacité. Pour répondre à cette limitation, la mise en œuvre d’un système de stockage d’hydrogène utilisant des piles à combustible permettrait d’améliorer le rendement global. Cette technologie devient accessible à l’échelle du réseau avec le développement d’électrolyseurs de grande capacité. Toutefois, il dépendra de la mise en place des infrastructures de transport et de distribution d’hydrogène dans des conditions économiquement acceptables. Il s’agira de trouver un équilibre entre l’implantation de stations d’hydrogène isolées et le développement du réseau pour l’hydrogène. Le coût de l’hydrogène vert en réseau étant estimé entre 2 et 3 fois moins élevé que celui de l’hydrogène vert produit dans une station-service d’hydrogène isolée.
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BARNES (A.), YAFIMAVA (K.) - La vision pour l’hydrogène de l’UE : opportunités et défis réglementaires. - Encyclopédie de l’Énergie.
-
(2) - MINISTÈRE DE LA TRANSITION ÉNERGÉTIQUE - Stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné en France - (2020).
-
(3) - Plan de déploiement de l’hydrogène pour la transition énergétique. - Paris (2020). http://www.ecologique-solidaire.gouv.fr
-
(4) - IEA - The Future of Hydrogen. - IEA 2024 Ministerial Meeting. https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen
-
(5) - CORNET (A.) - Le stockage de l’hydrogène. - Eco Sources. https://www.ecosources.org/stockage-hydrogene
-
(6) - INERIS - Maîtrise...
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