Une infrastructure hydrogène ‘sans regret’ pour l'Europe

L'hydrogène décarboné s’est imposé comme une des solutions présentant les meilleurs atouts pour l'atteinte de la neutralité climatique d'ici 2050, et ce dans de nombreuses applications. Cependant, la filière hydrogène peine à se développer. En cause : le problème de l'infrastructure. Une nouvelle étude de Agora Energiewende "No-regret hydrogen : Charting early steps for H₂ infrastructure in Europe" dessine les contours d’une infrastructure autour de la demande d’hydrogène incompressible.

L'hydrogène sera une technologie clé pour atteindre la neutralité climatique, particulièrement dans les industries telles que la sidérurgie, l'ammoniac et autres produits chimiques. Alors que la pression croît sur la production de matériaux de base fortement carbonés en Europe, l'industrie doit se préparer à la transition. Agora a ainsi analysé en partenariat avec AFRY les besoins en infrastructure des clusters industriels européens afin d'atteindre l’objectif de neutralité climatique.

Prévoir l’infrastructure en priorité en fonction de la demande d’hydrogène de l’industrie permettra de faire baisser les coûts de l'hydrogène décarboné tout en minimisant les risques. En effet, l'électrification directe étant beaucoup plus efficace pour le chauffage des bâtiments et le transport routier, l'hydrogène sera probablement peu utilisé dans ces secteurs. De plus, un certain niveau de demande incompressible est à prévoir dans l’industrie. Partir de cette demande permettrait d'éviter de futurs coûts échoués dans les infrastructures.

D'ici 2050, cette demande incompressible de l’industrie dans l'UE-27 est estimée à près de 270 TWh d'hydrogène, dont près de la moitié serait consacrée à la production d'acier. Pour certains usages tels que la production de chaleur à haute température, l'usage de l’hydrogène et de l'électricité pourraient tous deux être techniquement envisageables, la solution la plus économique s’imposant in fine.

« Cela revient à dire que l'hydrogène ne remplacera pas le pétrole et le gaz partout », explique Frank Peter, responsable du programme industriel à Agora Energiewende. Au contraire, l'électricité renouvelable fournira la majeure partie de l’énergie requise, l'hydrogène complétant l’offre.

« La question est donc de savoir quelles infrastructures hydrogène peuvent être construites aujourd'hui sans que l'Europe n’investisse inutilement », explique Frank Peter. À cette fin, l'étude cartographie également les centres probables de demande industrielle d'hydrogène en 2050, qui seront essentiellement dédiés à la production d'ammoniac et d'acier. L'étude fournit ainsi une carte indicative pour la planification d'un réseau européen d'hydrogène autour de quatre corridors.

Il ressort de cette étude que même dans le scénario le plus favorable au développement de l’hydrogène, l’Europe pourrait se contenter d'un réseau de gaz plus réduit qu’aujourd’hui. En 2050, la consommation totale d'hydrogène pourrait se situer entre 1 000 et 2 000 TWh par an, contre environ 4 600 TWh de demande de gaz naturel en 2017.

Enfin, l'étude conclut que l'hydrogène issu des énergies renouvelables sera l'option la moins coûteuse à long terme, l'hydrogène à base d’énergies fossiles avec capture du carbone restant une solution transitoire qui pourrait perdre son utilité dès la fin des années 2020.

L'étude a été menée par AFRY Management Consulting et est publiée par Agora Energiewende. Elle est en téléchargement libre en bas de page.