Aujourd’hui, j’inaugure le projet GRHYD (Gestion des Réseaux par l’injection d’Hydrogène) dans la communauté urbaine de Dunkerque, où de l’hydrogène renouvelable sera pour la première fois en France injecté dans le réseau local de distribution de gaz pour répondre aux besoins des habitants en chauffage et eau chaude.

« Loin de constituer des cas isolés, ces projets sont les signes avant-coureurs d’une mutation du système énergétique vers un monde 100 % renouvelable. »

La révolution énergétique n’est pas une progression linéaire. C’est un mouvement fait de ruptures, de phases d’accélération et, parfois, de progression plus lente.

La première rupture est venue de la compétitivité des énergies renouvelables, qui a provoqué la bascule vers de nouvelles sources d’énergie. Ainsi en 2016, pour la première fois, le montant d’investissement dans les énergies renouvelables a dépassé le montant des investissements dans les hydrocarbures.

« Cependant, nous avons atteint aujourd’hui un plateau. Poursuivre à plus grande échelle le déploiement de solutions technologiques éprouvées est insuffisant à répondre aux deux difficultés majeures qui se dressent sur la voie d’un monde 100 % renouvelable. »

La première est l’intermittence de production des énergies renouvelables. La difficulté est connue, la production des énergies renouvelables est variable, discontinue et non programmable. Elle dépend avant tout de conditions météorologiques extérieures, comme l’ensoleillement ou le vent.

Or, on ne sait pas encore stocker cette électricité en grandes quantités et sur de longues périodes. Les batteries électriques permettent de couvrir les besoins à court terme, mais comment couvrir les variations saisonnières, utiliser l’énergie solaire produite l’été pour couvrir les besoins en hiver ?

La deuxième difficulté est la décarbonation de l’ensemble des usages d’énergie : mobilité, besoins de chaleur, process industriels.

Prenons l’exemple de la mobilité. Celle-ci est dépendante du pétrole à 95 % et le secteur du transport est responsable de 23 % des émissions de CO2 dans le monde. Quels carburants adopter ? Doit-on tout miser sur le véhicule électrique, alors que cela impliquerait des investissements de grande ampleur ? Songez qu’il faudrait doubler la taille du réseau électrique de Pekin pour y convertir à l’électrique 10 % du parc automobile.

« D’où viendra la rupture technologique qui nous fera réussir le saut entre ces deux stades de la (r)évolution énergétique ? Ma réponse tient en un mot : l’hydrogène, véritable chaînon manquant d’un monde totalement décarboné. »

Je parle ici de l’hydrogène renouvelable, produit par électrolyse de l’eau et à l’aide d’électricité d’origine renouvelable (Power-to-Gas).

Tout d’abord, l’hydrogène permet de résoudre le défi de l’intermittence des énergies renouvelables. En effet, le Power-to-Gas représente aujourd’hui la meilleure solution de stockage de l’énergie renouvelable à grande échelle. Les surplus d’électricité renouvelable sont utilisés pour produire de l’hydrogène qui pourra ensuite être directement injecté dans le réseau de gaz (Power-to-Gas) ou être reconverti en électricité via une pile à combustible (Power-to-Gas-to-Power ou Power-to-Power).

Utilisé en alternative ou en complément des batteries électriques, l’hydrogène rend ainsi le système énergétique plus résilient. Le Power-to-Gas présente en outre l’avantage d’utiliser des infrastructures gazières déjà amorties et de s’inscrire dans un système d’économie circulaire, où les surplus d’électricité renouvelable seront systématiquement transformés et réemployés.

ENGIE développe déjà plusieurs projets dans le monde pour tester ces technologies Power-to-gas et Power-to-Power.

Il y a le premier démonstrateur Power-to-Gas en France, le projet GRHYD.

Il y a également le micro-réseau que nous développons sur l’île de Semakau, au large de Singapour, et qui repose sur l’énergie solaire, l’énergie éolienne, une batterie et une « brique hydrogène ». L’hydrogène est l’élément clé, qui permet de stocker le surplus d’énergie et de lisser les intermittences. Ce modèle de micro-réseau 100 % renouvelables offre une piste très prometteuse pour l’électrification des zones rurales et isolées.

L’hydrogène permet également de décarboner plusieurs usages de l’énergie comme la mobilité et les processus industriels.

Nous sommes encore aux prémices du développement de la filière des véhicules hybrides hydrogène électrique. Cependant on peut parier sur cette filière particulièrement pertinente pour certains types de véhicules (bus, taxis, véhicules de livraison), en réponse à des exigences réglementaires croissantes sur la pollution de l’air.

Il s’agit de véhicules électriques dont l’énergie est stockée sous forme d’hydrogène sous pression. L’électricité est produite en temps réel à bord du véhicule en combinant hydrogène et oxygène via une pile à combustible. Les véhicules électriques hydrogène rejettent uniquement de la vapeur d’eau, ne font pas de bruit, disposent d’une autonomie 2 à 3 fois supérieure aux véhicules électriques à batterie et se rechargent en 5 minutes dans des stations adaptées.

Plusieurs projets existent déjà à petite échelle.

Outre l’inauguration de la première flotte utilitaire et de la station hydrogène à Rungis, ENGIE a remporté en 2017 le contrat de la première ligne de bus à hydrogène en France, dans la ville de Pau.

Dernier exemple de décarbonation, celui de certains processus industriels très consommateurs d’hydrogène comme la fabrication d’ammoniac ou le raffinage.

En effet, l’hydrogène gris utilisé par ces industries est issu d’un processus de production très émetteur de CO2, le craquage de gaz naturel. Pour un kilogramme d’hydrogène produit, on émet ainsi 10 kilogrammes de CO2.

Ce marché recèle un très fort potentiel de développement : 85 % des 60 millions de tonnes d’hydrogène produites dans le monde en 2013 sont utilisées pour la production d’ammoniac et la pétrochimie.

Substituer de l’hydrogène renouvelable à cet hydrogène gris, permettrait donc de diminuer significativement les émissions de CO2. ENGIE offre déjà aux petits industriels utilisant de l’hydrogène gris une offre de production sur site d’hydrogène renouvelable (offre EffiH2, développée par ENGIE Cofely).

Au-delà de ces usages, l’hydrogène pourrait également à l’avenir verdi les besoins de chaleur de certaines industries (acier, ciment).

« Puisque l’hydrogène sert tous ces usages en même temps : équilibrage des réseaux, verdissement de la mobilité, des processus industriels, de la production de chaleur, il devient la clé de territoires 100 % renouvelables, mus par les principes de l’économie circulaire. »

Où les surplus d’électricité renouvelable sont convertis en hydrogène, puis réinjectés dans le réseau de gaz, transformés en carburant, en production de chaleur ou retransformés en électricité. Ceci à différentes échelles : celle d’un bâtiment, d’un site industriel, d’un territoire.

Que manque-t-il donc à l’hydrogène renouvelable pour s’imposer à grande échelle ?

Nous devons encore travailler sur les coûts pour améliorer la compétitivité de ce vecteur énergétique. Nous devons travailler avec les fabricants d’équipement comme les électrolyseurs au cœur de la chaine de l’hydrogène à industrialiser leur production. Nous devons également accompagner l’évolution de la réglementation pour qu’elle favorise l’émergence de cette filière.

« Nous devons enfin et surtout trouver les bons modèles économiques d’application de l’hydrogène renouvelable dans la mobilité, les micro-réseaux, les réseaux de gaz etc.,  afin de passer à l’échelle. »

Malgré ces défis je suis très optimiste.

Parce que l’hydrogène est déjà une réalité industrielle aujourd’hui.

Des constructeurs automobiles comme Hyundai, Toyota, Renault développent des véhicules à hydrogène. Des bus, des camions roulent déjà à l’hydrogène et se ravitaillent dans les centaines de stations hydrogène qui existent de par le monde.

Parce que de nombreuses entreprises, comme nos partenaires sur les projets que nous développons (Renault, Symbio, Van Hool, ITM Power), ou les entreprises membres du Conseil de l’hydrogène (Air Liquide, Alstom, Bosch, Daimler, Total etc.) se mobilisent.

Parce que plusieurs pays se sont engagés dans des plans ambitieux de déploiement de la filière hydrogène et que l’échelon local (ville de Pau, communauté urbaine de Dunkerque) se saisit du sujet.

Cette mobilisation commune en faveur de l’hydrogène renouvelable devrait nous faire accomplir le grand saut vers un monde totalement décarboné, où l’innovation technologique se met au service du bien commun et d’un progrès plus harmonieux.