Bibliographie & annexes
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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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Under greenhouse gas emission reduction targets, hydrogen has become a relevant energy carrier for decarbonising industry, transport, gas and electricity networks. The European Union, a major contributor to the economic dynamism of this sector, has established a strategy with objectives for 2030 and 2050, anchored in the Green Deal and making extensive use of wind and solar photovoltaic energy. Important Projects of Common European Interest (IPCEIs) are being launched to support hydrogen used as an energy carrier. At the scale of France, ambitious strategic objectives, involving an investment of 7 billion euros for 2030, are dedicated to hydrogen.
Auteur(s)
-
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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KEYWORDS
hydrogen storage | renewable energies | electrolyzers | Power-to-Gas
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Conclusion5. Données économiques
Les investissements mondiaux dans le secteur de l’hydrogène vert ont atteint 1,5 milliard de dollars en 2022. Ils devraient atteindre 50 milliards de dollars par an d’ici 2030.
Les pays leaders en matière d’investissement dans l’hydrogène vert sont les pays de l’Union européenne, le Japon, la Chine, les États-Unis et la Corée du Sud.
Le coût de l’hydrogène vert devrait baisser dans les années à venir en raison des progrès technologiques et des économies d’échelle. En 2024, le prix de l’hydrogène vert se situe entre 5 et 10 €/kg.
5.1 Production par électrolyse
Le graphique de la figure 20 présente le coût d’investissement (CAPEX) en fonction de la puissance d’un électrolyseur.
Le coût d’investissement pour un électrolyseur devient inférieur à 1 100 €/kW pour une puissance supérieure à 20 000 kWé. Le graphique de la figure 20 présente une courbe moyenne prenant en compte les quatre principales technologies (ALK, PEM, SOE, AEM).
En conséquence, le principal facteur de réduction des coûts des électrolyseurs dans les prochaines années est le changement d’échelle.
HAUT DE PAGE5.2 Achat
L’hydrogène peut être acheté directement à un producteur centralisé, qu’il s’agisse d’une installation d’électrolyse de grande taille ou d’un site industriel produisant de l’hydrogène en excès.
Dans le tableau 4 sont présentés les coûts de production en fonction de l’origine de la fourniture d’électricité. L’hydrogène vert désigne sa production à partir d’une électricité à faible empreinte carbone, qui peut être renouvelable ou nucléaire, en particulier depuis 2023, avec la mise en place d’une taxonomie verte européenne. L’inclusion du nucléaire en tant qu’étiquetage d’hydrogène vert est souhaité par la France, qui aurait beaucoup de mal à atteindre ses objectifs pour 2030 dans le cas contraire. Le sujet doit encore débattu par les députés européens, l’Espagne...
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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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