1Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques
Alain Le Duigou
L’hydrogène, élément chimique et vecteur énergétique
2Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques
L’Hydrogène, élément chimique et vecteur énergétique
Production d’Hydrogène
Chimie (NH3,
MeOH, H2O2, métaux, …) Raffinage (50%)
Applications énergétiques
(mobiles,
stationnaires)PàC, MCIH2
MCI diesel
BtL, CtL
59 Mt dans le monde en 2006
Hydrogène
MCI : Moteur à Combustion Interne PàC : Pile à Combustible BtL : Biomass to Liquid CtL : Coal to Liquid
Hydrogène « co-produit »Chimie (chlore, …)
Vecteur énergétique
Economiser la biomasse
Carburants de synthèse
Réduire les émissions de CO2
Rendement conversion en
carburant liquide
3Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques
Marchés de l'Hydrogène (Europe)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
2000 2010 2020 2030 2040 2050
Mt /
an
(Eu
rop
e)
L’hydrogène : utilisations, échéances, scénarios
Besoin parc mondial « véhicules 100% H2 PàC » ~ 3 fois la production industrielle actuelle
Hyways (haut)
IEA / BtL
(Τpénétration 73%)
PROTEC H2 (haut) / POLES
/ MARKAL
Sidérurgie ?
10% du co-produit ~ quelques GNm3 ~ 2% taux de pénétration dans les transports
Chimie + raffinage
+ Stockage électricité ….
Electrolyse → stockage H2 → PàC
CAS DES TRANSPORTS
...
.
. . . .
4Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques
Les Piles à Combustible : des espoirs / des efforts
Démonstrations / utilisations
évolutions technologiques / acceptabilité …..
Applications mobiles
Applications stationnaires
Effort mondial R&D / privé et public : 3 à 5 G€ /an
Initiative technologique européenne 2008 - 2013
Récents progrès très encourageants sur les coûts
Dont env. 500 M€ CE
5Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques
Emissions GES par type de carburant - g CO2eq / km
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Diesel
GNV
Hydrogène
BtL
CtL
CtL + CSC
Ca
rbu
ran
ts
CO2 eq / km
Nécessité des analyses « système »
(Sources : Eucar Concawe, HyWays, Roads2HyCom)
Du puits au réservoir
Du réservoir à la roue
Hybrides, techno
(Production, transport et distribution,
stockage, utilisation)
Electrolyse, Nucléaire / renouvelables
Reformage GN
Électrolyse, EU mix
→ nombreuses applications énergétiques de l’hydrogène, « vecteur énergétique » et « élément chimique »
PàC
+ H2
+ H2
+ H2 (HyThane)
+ H2
g
6Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques
Les projets HyFrance au cœur du débat
« feuille de route européenne de
l’hydrogène énergie »Déclinaisons nationales
L’I-tésé coordinateur du projet HyFrance3
MIX énergétiques
Scénarios de diffusion
Coûts des chaînes et émissions de GES
Demande prospective d’hydrogène dans l’industrie (chimie, carburants, BtL, sidérurgie, co-produits, compétitivité production sans CO2)
Coût de l’hydrogène d’origine éolienne, vs. type de demande (production décentralisée pour station service, canalisations pour unité BtL et Hythane)
Stockage H2
Coût du stockage massif d’hydrogène vs. demandes (stockage centralisé, ou décentralisé,cavité minée ou naturelle, aspects réglementaires)
Coût de l’hydrogène distribué en région (véhicules et applications stationnaires, infrastructures, compétitivité économique « pipeline » vs. « camions »)
7Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques
L’hydrogène : des enjeux sociétaux / AIDHY
L’I-tésé partenaire du projet AIDHY (ANR)
« AIde à la Décision pour l’identification et l’accompagnement aux transformations sociétales
induites par les nouvelles technologies de l’Hydrogène »
(coordinateur)
Technologies et scénarios de références (e.g. HyFrance)
« Focus groups » (users, experts, …)Discussions, débats
Questions poses, classification des problèmes d’acceptabilité
Analyse des controverses
Recommandations
8Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques – 3 juin 2009
Merci de votre attention