Le comité de prospective de la Commission de régulation de l’énergie (CRE) s’est penché sur le cas de l’hydrogène.
Le Groupe de travail n°4 « Le vecteur hydrogène » a développé une approche prudente du développement de l’hydrogène en prenant pour horizon 2030. Pour lui, la production d’hydrogène à partir de sources d’énergie renouvelables et bas carbone doit d’abord servir à réduire l’impact environnemental de l’industrie qui utilise de l’hydrogène dans son processus industriel. La rentabilité économique, soit la capacité de l’hydrogène renouvelable et décarboné à être concurrentiel face à l’hydrogène carboné sur le marché, n’est pas attendue avant 2030.
Dans ce rapport publié le 29 juin 2021, les deux co-présidents Olivier Appert (Académie des Technologies) et Patrice Geoffron (Université Paris Dauphine) livrent une analyse prudente sur les perspectives à court et moyen terme de l'hydrogène. Ils préconisent une approche pragmatique, une rationalisation des soutiens publics sur certains usages et une meilleure prise en compte des enjeux de sécurité.
Les 50 membres du groupe de travail ont auditionné une trentaine d’experts, permettant de faire un certain nombre de constats et de recommandations.
Malgré la maturité des diverses technologies de production d’hydrogène bas-carbone, celui-ci devrait rester sensiblement plus onéreux que l’hydrogène actuellement issu des énergies fossiles à horizon 2030. Le rapport recommande la neutralité entre les différentes technologies d’hydrogène bas-carbone : hydrogène produit par électrolyse d’une électricité bas-carbone, renouvelable ou nucléaire, ou encore hydrogène issu d’énergies fossiles associé à un processus de captage et de stockage du carbone.
L’industrie constitue le débouché le plus mûr pour l’hydrogène bas-carbone. L’hydrogène est aujourd’hui largement utilisé dans l’industrie, notamment pour la production d’ammoniac et le raffinage des produits pétroliers. La priorité est de remplacer cet hydrogène « gris » par de l’hydrogène bas-carbone. L’hydrogène pourrait par ailleurs servir de carburant pour répondre à des besoins spécifiques de transports lourds (bus, camions, trains), en complément d’alternatives bas-carbones comme le bioGNV ou les véhicules à batterie électrique.
Dans ce contexte, les soutiens publics devraient se concentrer sur les usages les plus mûrs, et les zones où ils se concentrent. Cela favorisera l’émergence de hubs territoriaux à proximité des zones industrielles et des grands axes européens de transport lourd. La question de l’interconnexion de ces hubs par des infrastructures de transport d’hydrogène se posera seulement dans un second temps, en fonction du développement des usages, encore incertain à ce jour.
Ce soutien public à l’hydrogène doit s’effectuer dans une logique d’affirmation d’une filière industrielle française qui génère des opportunités d’emplois et d’exportations, avec des critères élevés en matière de sécurité. Pour ce faire, la France peut dès à présent s’appuyer sur un écosystème dynamique dans le secteur de l’hydrogène.
Les propositions du rapport
Propositions relatives à la production d’hydrogène
Adopter une approche de neutralité technologique quant aux différentes formes d’hydrogène décarboné (« vert », « jaune », voire « bleu ») pour atteindre rapidement les coûts de production les plus bas et minimiser le coût du soutien public.
Dans le cas d’une production de l’hydrogène à partir d’électricité, favoriser la configuration d’électrolyse la plus économique compte tenu du mix électrique français :
- connecter en priorité les électrolyseurs au réseau d’électricité compte tenu de la variabilité des énergies renouvelables qui diminue leur taux de charge. En cas de baisse plus forte qu’anticipée des coûts du photovoltaïque et de l’éolien, favoriser le raccordement à un site d’énergie renouvelable dédié ;
- favoriser le raccordement indirect au réseau public de transport ou la mise en place d’électrolyseurs de plus de 40 MW dans une logique de hubs pour bénéficier de moindres coûts d’accès au réseau ou de synergies dans l’emploi et la logistique de l’hydrogène ;
- recourir à des contrats de long terme entre les producteurs d’électrolyse et les producteurs d’électricité décarbonée pour éviter l’impact de la hausse du prix du CO
2 sur le prix de l’électricité, et maîtriser le risque-marché.
Poursuivre les soutiens à la recherche et au développement sur les technologies de production de rupture (électrolyse à haute température, torche à plasma).
Propositions relatives aux usages
Concentrer les aides publiques sur les usages les plus mûrs : la substitution à l’hydrogène « gris » actuellement consommé dans l’industrie, puis les transports lourds, dans une perspective de création d’une filière industrielle.
Favoriser la création de hubs territoriaux multi-usages à proximité des zones industrialo-portuaires et des grands axes européens de transport lourd, et coordonner les différentes initiatives locales pour éviter un gaspillage des aides publiques.
Créer un comité de suivi au sein du comité de prospective pour suivre le développement des usages de l’hydrogène et identifier l’évolution des besoins de construction d’infrastructures.
Adapter le cadre régulatoire et de soutien en fonction du développement du marché, notamment afin d’éviter les coûts échoués dans des infrastructures de transport d’hydrogène surdimensionnées, sans préjudice de la poursuite des études sur la faisabilité technique de la conversion des réseaux de gaz naturel.
Propositions relatives à la structuration d’une filière industrielle hydrogène
Soutenir les fabricants français et européens de composants essentiels (électrolyseurs, piles à combustible, réservoirs) et élémentaires (plaques bipolaires, assemblage d’électrode à membrane) en favorisant leur collaboration avec les grands groupes et via les appels à projets et les marchés publics.
Accentuer les efforts en recherche et développement sur les matériaux critiques (nickel des électrolyseurs alcalins, iridium des électrolyseurs à membrane polymère échangeuse de protons, platine des piles à combustible) pour optimiser leur usage et favoriser leur substituabilité et les possibilités de recyclage.
Sommaire de l'étude:
Source: Rapport du GT 4 de la CRE: https://www.eclairerlavenir.fr/wp-content/uploads/2021/06/GT4-Rapport-final-Hydrog%C3%A8ne.pdf
