Hydrogène : perspectives pour les énergies renouvelables

  • Source : Irena

Près de 95% de la production mondiale d’hydrogène(1) est actuellement générée à partir de combustibles fossiles (l’hydrogène est dans ce cas souvent dit « gris »). Les émissions de CO2 associées à cette production équivaudraient à celles de l’Indonésie et du Royaume-Uni combinées selon l’Irena (International Renewable Energy Agency)(2).

Dans ce rapport en anglais publié le 25 septembre, l’Irena rappelle ainsi que le potentiel du vecteur hydrogène pour décarboner certains usages(3) dépend au préalable de la manière dont il est produit. L’Agence y évoque les conditions de développement(4) de la production d’hydrogène dit « vert » (produit par électrolyse en utilisant de l’électricité d’origine renouvelable)(5) mais aussi « bleu »(6) (produit à partir de combustibles fossiles mais en y associant un dispositif de capture et de stockage du CO2).

L’Agence fait entre autres état de « synergies importantes » existant entre la production électrique intermittente d’unités de productions renouvelables et l’hydrogène : ce vecteur « semble sur le point de devenir la solution la moins coûteuse pour stocker de grandes quantités d’électricité durant des jours, des semaines ou même des mois » et pourrait dans ces conditions contribuer à améliorer la flexibilité des réseaux électriques (en utilisant les surplus de production d’installations renouvelables).

L’Irena fait toutefois état des nombreux défis auxquels reste confrontée la filière de l’hydrogène « vert » pour participer à la transition énergétique mondiale, à commencer par ses coûts de production élevés (par rapport au procédé de vaporeformage de combustibles fossiles) et les besoins d’infrastructures associés. Selon l’Agence, l’hydrogène devrait ainsi jouer « un rôle modeste dans la prochaine décennie […] mais apporter une contribution substantielle à l’horizon 2050 », grâce aux futurs réductions de coûts attendues pour la production par électrolyse et aux progrès d’efficacité des électrolyseurs.

Selon les estimations de l’Irena(7), l’hydrogène pourrait compter pour 8% de la consommation mondiale d’énergie finale à l’horizon 2050.

Coûts de production de l'hydrogène
Selon l'Irena, les coûts de production de l'hydrogène « vert » pourraient être divisés par 3 entre 2018 et 2050. (©Connaissance des Énergies, d'après Irena)

Lire l'étude  :
Potentiel de l'hydrogène « vert »
Sources / Notes
  1. À l’heure actuelle, près de 120 millions de tonnes sont annuellement produites dans le monde selon l’Irena, dont deux tiers sous forme d’hydrogène « pur » et un tiers en mélange avec d’autres gaz. Les deux tiers de cette production sont consommés dans le cadre d’opérations de raffinage pétrolier ou de production d’ammoniac.
  2. L’Agence contribue à une initiative du Forum économique mondial visant à faire participer ce vecteur à la transition énergétique mondiale.
  3. L’Irena fait notamment état de 225 000 piles à combustibles résidentielles installées dans le monde à fin 2018 (Japon). Près de 11 200 véhicules à pile à combustible seraient par ailleurs en circulation à fin 2018 (avec 380 stations de recharge).
  4. L’Irena cite les objectifs fixés par la France en matière de développement d'hydrogène bas carbone. Le projet de loi relatif à l'énergie et au climat adopté fin septembre 2019 prévoit notamment de « développer l’hydrogène bas carbone et renouvelable et ses usages industriel, énergétique et pour la mobilité, avec la perspective d’atteindre environ 20 à 40% des consommations totales d’hydrogène et d’hydrogène industriel à l’horizon 2030 ».
  5. L’agence présente les différents projets de production d’hydrogène « vert » à l’étude ou en cours, en particulier en Allemagne.
  6. La production d’hydrogène « bleu » peut également jouer un rôle dans la transition énergétique selon l’Irena, dans les zones disposant de réserves de combustibles fossiles à bas prix, de sites de stockage pour le CO2 et de gazoducs pouvant être convertis pour le transport d’hydrogène.
  7. Scénario REmap de l’Irena.