Guide Hydrogène Vert : Impact Durable & Solutions

La voie de l’hydrogène vert pour un impact durable - Novembre 2024
Life is On | Schneider Electric 1
se.com/fr
La voie de l’hydrogène vert
pour un impact durable
Des solutions pour le déploiement
de la lière hydrogène renouvelable
Guide d’inspiration – Novembre 2024

2La voie de l’hydrogène vert pour un impact durable - Novembre 2024 La voie de l’hydrogène vert pour un impact durable - Novembre 2024Life is On | Schneider Electric Life is On | Schneider Electric 3
Sommaire
24 Le meilleur parti
de l’hydrogène en 3 étapes
04 La lière hydrogène vert
en plein essor
06 L’hydrogène vert en première
ligne de la décarbonation
de l’industrie
08 Des ressources renouvelables pour la production d’hydrogène
12 La gestion des ux d’énergie
entre production et utilisation :
l’intérêt du microgrid
16 La production d’hydrogène :
de l’électron vert à la molécule
20 Les multiples usages
de l’hydrogène
12
08
16
20

4La voie de l’hydrogène vert pour un impact durable - Novembre 2024 La voie de l’hydrogène vert pour un impact durable - Novembre 2024Life is On | Schneider Electric Life is On | Schneider Electric 5
La lière hydrogène vert
en plein essor
Quésaco ?
L’hydrogène est dit "vert", quand ni sa production ni son utilisation
n’émettent de CO2.
Cet hydrogène peut être obtenu par diverses voies de procédé, dont
la plus courante est l’électrolyse de l’eau pour décomposer
ses molécules (H2O) et en extraire l’hydrogène.
De l’hydrogène vert, pour quoi faire ?
Production
Énergie
renouvelable
Production
Pipelines
hydrogène
Marine
Stockage et transport
Mobilité
Raffinerie
Industrie
pharmaceutique
Industrie
agroalimentaire
Chauffage
domestique
Cimenterie,
sidérurgies
Services
publics
Datacenter
Production d'énergie
Applications industrielles
Le saviez-vous ?
La France est l’un des premiers pays industrialisés à s’être doté
d’une stratégie nationale hydrogène dès 2020. Cette stratégie
a été réarmée dans le cadre de France 2030, portée
par un investissement de 9 milliards d’euros d’ici 2030 !
De manière concrète, 500 M€ ont déjà été dépensés par l’État
depuis 2020 pour le développement de cette nouvelle lière :
gigafactories d’électrolyseurs, de piles à combustible,
de réservoirs, études de décarbonation, capture carbone…
De surcroît, l’Union européenne prévoit un nancement
complémentaire de 1 200 millions d’euros, pour l’écosystème
dans l’ensemble des pays membres.
1 L’hydrogène décarboné, une solution prometteuse pour les collectivités – Pollutec 2023 / Agence Internationale de l’énergie
2 201-08-06na-fs-hydrogene-hd.pdf (strategie.gouv.fr)
3 Gimélec
4 Gimélec
5 France Hydrogène
Moins de 1 %
de l'hydrogène mondial
est produit de manière
renouvelable1
2,5 X +
d’énergie avec l'hydrogène
qu'avec le méthane2
3 X +
d’énergie produite
par la combustion d’1 kg d’hydrogène
que celle d’1 kg d’essence
70 millions
de tonnes
d’hydrogène produites
dans le monde chaque année3
900 000
tonnes
d’hydrogène consommées
en 2019 en France4
Life is On | Schneider Electric 5
L’hydrogène vert
devrait représenter
10 à 20 %
de la consommation finale
d’énergie mondiale en 20506
69 stations
de recharge
pour les véhicules
électriques à hydrogène
ouvertes en France
en 2023
197 stations
de recharge
pour les véhicules
électriques
à hydrogène vert
en projet en France
750 stations
de recharge
en projet en France
pour 2035-2040
H2
La production d'hydrogène par électrolyse devrait augmenter fortement en France,
de 60 MW en 2024 à 9 GW en 2030.
2024
2023
60 MW
de capacité
d’électrolyse
installée en
2024 en France
300 MW
de capacité
d’électrolyse
en projet
en 2023
4,45 GW
de capacité
d’électrolyse
au stade d’étude
de faisabilité
9 GW
d’ambition
au niveau
de la France
en 2030
+-
2030

6La voie de l’hydrogène vert pour un impact durable - Novembre 2024 La voie de l’hydrogène vert pour un impact durable - Novembre 2024Life is On | Schneider Electric Life is On | Schneider Electric 7
L’hydrogène vert en première
ligne de la décarbonation
de l’industrie
Face au changement climatique, la voie de la décarbonation
est l’axe prioritaire choisi par l’Europe et la France.
Notre pays entend ainsi remplacer autant que possible
les énergies fossiles par des énergies renouvelables.
Ce, dans l’industrie notamment, puisque le secteur compte
pour près de 20 % des émissions de gaz à eet de serre.
L’ambition ? Relever le dé de la neutralité carbone en 2050.
Dans ce nouveau mix énergétique durable, l’hydrogène vert est un levier indispensable.
La production de 6,5 GW d’hydrogène décarboné prévue en 2030 par la stratégie nationale
permettrait en effet d’éviter l’émission de l’équivalent de 6 millions de tonnes de CO2
chaque année, comparable aux émissions annuelles de la Ville de Paris6 !
Innover avec vous pour
l’avenir de l’hydrogène vert
Schneider Electric a été l’un des premiers industriels à
s’engager pour le déploiement de la filière hydrogène vert,
dès 2019, sous l’impulsion de Jean-Pascal Tricoire, PDG
du groupe à cette date. En tant qu’acteur majeur sur
le marché de l’électrification, Schneider Electric a
été précurseur, quand il a fallu réfléchir à un bouquet
énergétique dans l’industrie manufacturière et la mobilité
favorisant l’électricité bas carbone.
L’énergie hydrogène est ainsi devenue un candidat sérieux
dans le mix énergétique et Schneider Electric a décidé
de dédier une équipe à ce marché ainsi qu’une gamme
des solutions.
La proposition de Schneider Electric se décline sur
l’ensemble de la chaîne de valeur, de la génération
d’énergies renouvelables à l’utilisation d’hydrogène vert
dans l’industrie et la mobilité.
Nous sommes à l'aube de l'ère de l'hydrogène.
Produit à partir de sources renouvelables, cet élément
polyvalent pourrait bien s'avérer être la clé pour relever
de front le défi le plus important de notre époque :
la décarbonation de notre économie.
Stéphane Baux,
Responsable
des marchés
Hydrogène vert et
Nouvelles énergies
chez Schneider
Electric France,
membre de France
Hydrogène et
de l’alliance
"European Clean
Hydrogen".
Les nombreuses utilisations potentielles de ce "nouvel"
hydrogène, comme carburant sans carbone ou pour stocker
et transporter des énergies renouvelables, sont sur le point
de rendre l'hydrogène inestimable dans le mix énergétique.
L’usage de l’hydrogène vert complèterait l’électrification pour
réduire considérablement les émissions de CO2 d'origine
humaine et intégrer les énergies renouvelables partout
dans le monde.
Dans les secteurs de l’Industrie, des mobilités lourdes
et collectives, de l'électricité renouvelable et du bâtiment,
il est donc temps de commencer à construire une nouvelle
filière de l'hydrogène et de faire la transition vers un avenir
énergétique plus propre et respectueux du climat.
Dans cette perspective, nous devons travailler en étroite
collaboration avec nos partenaires et l’ensemble de nos clients
pour créer et accompagner ce nouvel écosystème prometteur.
Nous avons donc invité des acteurs à la tête d’initiatives
innovantes en matière de production, de stockage,
de transport, de fabrication d’équipements de la filière,
à s’exprimer et à dessiner avec nous l’avenir de cette voie
énergétique durable.
Bonne lecture !
6 L’hydrogène et ses avantages
Ministère de la Transition écologique
et la Cohésion des territoires (02/21)

8La voie de l’hydrogène vert pour un impact durable - Novembre 2024 La voie de l’hydrogène vert pour un impact durable - Novembre 2024Life is On | Schneider Electric Life is On | Schneider Electric 9
Des ressources
renouvelables pour
la production d’hydrogène
« Et donc c'est pour ça que
dès 2017, on s'est dit :
comment va-t-on faire pour
arriver à déployer
susamment d'unités
de production d'hydrogène
pour décarboner l’énergie
qu’on utilise, sachant
qu’aujourd'hui, en Europe,
on a 300 millions de véhicules,
on est 700 millions d’habitants,
sachant qu'aujourd'hui
en Europe on a 300 millions
de véhicules, on est
700 millions d'habitants.
À cela s'ajoutent les véhicules
des habitants des autres
continents sur la planète...
Il faut absolument avoir
ce levier de décarbonation
et c'est pour ça qu'on part
en mer. Aujourd'hui, on est
en train d'opérer un site
de production d'hydrogène
ottant qui est en face
à Saint-Nazaire, connecté
à une éolienne depuis 2024
pour produire directement
en mer. »
Matthieu Guesné, Chief Visionary Ocer
chez Lhyfe.
Décarboner
la production
d’hydrogène
« Avec les véhicules à hydrogène, vous avez la même autonomie
qu'une voiture à essence, sauf que c'est complètement décarboné.
C'est silencieux, ça rejette que de l'eau, mais par contre il faut produire
de l'hydrogène vert, affirme Mathieu Guesné, Chief Visionary Officer
chez Lhyfe. L'hydrogène, c'est la dernière pièce du puzzle qui manquait
pour décarboner les transports lourds, les aciéries, la production
de fertilisants, mais il faut tout faire et tout faire rapidement. »
L'hydrogène vert est la forme la plus propre et la plus prometteuse
pour un avenir énergétique plus respectueux du climat. Il est produit
exclusivement par électrolyse de l’eau à partir d’énergies renouvelables,
sans émission de gaz à effet de serre. Le principe consiste à diviser
une molécule d’eau en deux atomes d’hydrogène et un d’oxygène.
« C’est cela que l’on veut dupliquer partout en Europe, à une échelle
bien plus importante, insiste Matthieu Guesné. Imaginez : l’hydrogène
rend l’électricité verte pratique, en transformant un atome en gaz.
On peut le transporter avec un camion, avec un bateau, avec un pipeline.
C’est exactement l’avantage du pétrole aujourd’hui, la praticité,
la versatilité de l’énergie. L’énergie verte pratique, c’est cela
qu’apporte l’hydrogène ! »
L’hydrogène est l’élément chimique le plus abondant dans l’univers. Il est aussi très
énergétique. Surtout, son utilisation, en le brûlant ou en l’injectant avec de l’oxygène
dans une pile à combustible, n’émet rien d’autre que de l’eau. Aucun gaz à effet
de serre ! Devons-nous en déduire que l’hydrogène est l’énergie miracle du futur ?
C’est en tout cas une option prometteuse sans lequel on ne pourra pas réussir la
transition énergétique. Encore faut-il qu’il soit produit de façon renouvelable…
1
La production
d'hydrogène vert
est conditionnée
à l'utilisation
d'énergie
renouvelable.
2
L'hydrogène est
pratique parce que
transportable par
camion, bateau
ou pipeline.
3
La production
d'hydrogène vert
pourrait apporter
la souveraineté
énergétique à
de nombreux pays.
Les
3 points
clés