Panorama de la filière " hydrogène " et " hydrogène vert " - Bretagne Commerce ...
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Panorama de la filière « hydrogène » et « hydrogène vert » Focus : les applications maritimes Mars 2021 Reproduction interdite Etude réalisée par : Carole Pélabon c.pelabon@bretagnecommerceinternational.com Chargée d’affaires Industrie : Annie Berthelot a.berthelot@bretagnecommerceinternational.com Tel : 02 99 25 04 13
Panorama générale L’HYDROGENE : C’est quoi ? L’hydrogène est une source d’énergie qui fait aujourd’hui l’objet de toutes les attentions des gouvernements car il apparait comme un des piliers de la transition énergétique et est présenté comme une véritable alternative aux énergies fossiles. La société Lhyre, basée à Nantes et productrice d’Hydrogène vert le présente comme un gaz invisible, inodore et non toxique, plus léger que l’air, mais qui ne se trouve pas naturellement dans cet état. Il faut donc le produire : Aujourd’hui, 95% de l’hydrogène est fabriqué à partir d’hydrocarbures (pétrole, gaz naturel et charbon). On l’appelle l’hydrogène gris. C’est la solution la moins coûteuse mais ce processus émet beaucoup de CO2. A contrario, l’hydrogène vert - qui commence à émerger - est produit à partir d’énergies renouvelables et n’émet pas de CO2 : on utilise l’électricité issue de l’éolien, du solaire ou de l’hydraulique, pour faire passer le courant dans l’eau, qui va décomposer la molécule d’eau H2 O en Oxygène (O2) d’un côté, et en Hydrogène (H2) de l’autre. C’est ce qu’on appelle l’électrolyse de l’eau. Si la source d’énergie utilisée pour produire est propre, on obtient ainsi un hydrogène vert avec zéro émission, de la production à l’utilisation. Quelques données chiffrées : Consommation d’hydrogène Production et utilisation d'hydrogène en 2020 Monde: 74 M de Tonnes UE : 10 M de tonnes 800 M de tonnes CO2 France : 900 000 T générées Données IFPEN et AIE Données AIE Sur les 74 M de T consommés : UE : Contribution de l’hydrogène décarboné 1 M est destiné à l’énergie, 13% du Mix énergétique en Le reste sert de matière 1ère 2050 aux industries. Estimation AIE
Les modes de production de l’hydrogène: Plusieurs moyens de production : Hydrogène gris : - Le vaporeformage du gaz naturel grâce à la vapeur d'eau surchauffée. Cela consiste à faire réagir du méthane avec de l’eau pour obtenir un mélange contenant de l’hydrogène et du CO2. Il est possible de capter et stocker le CO2 pour produire un hydrogène décarboné. On peut aussi utiliser du biométhane (fermentation de méthane et biomasse) en remplacement du gaz naturel. Le vaporeformage, technique de production basée sur les énergies fossiles (décomposition d’hydrocarbures), est la technique de production la plus courante au niveau mondial. En présence de vapeur d'eau surchauffée, les atomes de carbone du méthane (CH4) se dissocient. Après deux réactions successives, ils se reforment séparément pour obtenir, d'un côté, de l’hydrogène (H2) et de l'autre, du dioxyde de carbone (CO2). Cette technique est actuellement le procédé le plus économique pour obtenir de l’hydrogène, à un coût variant entre 1,5 à 2,5 euros/kg d’H2. Cependant, ce procédé génère environ 10 kg de CO2 par kg d’H2. - La gazéification : production par combustion de CO et de H2 à partir de charbon (très polluant) ou de biomasse. La biomasse, brûlée dans un réacteur à très haute température (entre 1 200 et 1 500°C) dégage différents gaz qui vont ensuite se séparer et se reformer pour obtenir, d'un côté de l’hydrogène (H2) et de l'autre du monoxyde de carbone (CO). Cette technique reviendrait en moyenne à 3 €/kg d’H2. Hydrogène vert : - Production d’Hydrogène par électrolyse (eau et électricité). C’est une technique plus coûteuse et fortement consommatrice d’électricité. Très peu utilisée. L’AIE précise que la production d'électrolyseurs en est encore à ses débuts et que l'Europe, leader mondial, a une capacité de production de 1,2 gigawatts (GW) / an ce qui correspond à une capacité suffisante pour alimenter 500 000 voitures particulières à pile à combustible. Le prix de l’hydrogène vert: D’après un article du magazine Comwatt d’août 2020, le coût de production de l’Hydrogène vert serait aujourd’hui de 15 EUR/Kg pour 30 kWh d’électricité. L’objectif serait d’atteindre 2.6 EUR / Kg d’ici 2030 si toutefois le prix des ENR continuait de baisser. Le prix est un frein énorme à la production d’hydrogène et le développement des ENR une véritable opportunité afin de faire baisser les coûts de production. On parle d’hydrogène bleu lorsque l’on capte et stocke et réutilise le CO2. L’hydrogène Blanc : l’hydrogène à l’état naturel.
La production d’hydrogène en résumé - Très rare : o Photocatalyse : hydrogène produit à partir des rayons du soleil o Biologique : Hydrogène produit à partir de bactéries (en labo) o Naturel : hydrogène blanc - Plus courant : o Gazéification de biomasse : à haute température et en absence d’air, la biomasse produit à la fois un produit solide (biochar)qui renferme du carbone, et un gaz de synthèse très riche en hydrogène. On extrait l’hydrogène de ce gaz et on le purifie. o La thermolyse de gaz naturel à partir de plasma : On injecte du méthane dans un plasma sous pyrolyse. A très haute température, le méthane se dissocie en di-hydrogène et en carbone solide. On sépare les 2 à basse température en les filtrant. - Utilisé dans la majorité des cas (99% des cas) : o Le reformage du Méthane : Le Méthane est mélangé à de la vapeur d’eau pour produire de l’hydrogène et du Co2 (c’est là que l’on peut stocker et retraiter le CO2). Le Méthane peut être d’origine renouvelable ou fossile (gaz naturel) - Production renouvelable : Electrolyse. On sépare la molécule d’eau en oxygène et en hydrogène grâce à un courant électrique. Source : Armateurs de France Selon l’ADEME (Agence française de la transition écologique) - rapport de décembre 2019 (qui s’appuie sur les données de l’AIE dans son rapport « hydrogen council ») La part des différentes sources d’énergie primaire pour la production de l’H2 en 2018 : - Gaz naturel : 75% - Hydrocarbures : 1% - Charbon : 23% Le reformage provient donc à 99% d’énergies fossiles Reste 1% de la production d’hydrogène qui provient de l’Electrolyse et donc éventuellement d’ENR.
Développements et investissements dans l'hydrogène Selon le dernier rapport de Hydrogen Council, paru en février 2021, les investissements se sont rapidement accélérés ces dernières années, l’hydrogène devenant un élément fondamental dans la transition énergétique : Hydrogen Council comptabilise : - 30 pays ayant proposé une feuille de route sur l’Hydrogène – 14 pays dans l’UE - 228 projets à grande échelle sur toute la chaine de valeur - 85% en Europe, Asie et Australie - Si tous les projets aboutissent : 300 Mds USD d’investissements prévus d’ici 2030 dont 80 Mds USD sur des projets déjà planifiés - Les gouvernements auraient engagé plus de 70 M USD de financement public - Les coûts de productions seraient de l’ordre de 1.4 à 2.3 USD/KG selon les pays Accédez ici à la totalité du rapport « Hydrogen Council » de l’AIE Les différentes applications L’IFPEN explique que l’hydrogène à 2 utilisations principales : - L’hydrogène servirait de matière 1ère à la production d’ammoniac (indispensable pour la fabrication d’engrais, nylon et matières plastiques) et de méthanol ; - L’hydrogène est également utilisé comme réactif dans les procédés de raffinage des produits pétroliers (élimination du souffre) En parallèle, Air Liquide, multinationale française spécialisée dans la production de gaz complète en donnant les éléments suivants : - Dans le domaine industriel : o l’hydrogène sert à la production de différents matériaux comme les composants électroniques par exemple (il protège contre les impuretés et l’oxydation) o Hydrogène utilisé aussi pour la protection de verre plat (écran télé par exemple) o Traitement thermique en métallurgie - Dans les secteurs maritimes, aéronautiques et plus généralement dans les transports: sert à la fabrication de pile à combustible qui permet de produire de l’électricité à bord d’un véhicule utilisateur d’un moteur électrique - Dans le domaine spatiale : l’hydrogène a été utilisé comme carburant pour les fusées (association hydrogène liquide et oxygène liquide pour le lancement de la fusée Ariane 5). Pour aller plus loin, consulter les différentes applications par Hydrogène Europe (organisme qui représente les associations nationales et les centres de recherche européens actifs dans le secteur de l'hydrogène et des piles à combustible).
L’AFHYPAC (Association française pour l’hydrogène) donne quelques chiffres clés via une note parue en décembre 2020 : Part de l’Hydrogène dans l’industrie : - 75 M de tonnes au total o 45% pour le raffinage pétrolier o 45% pour la production d’ammoniac et d’engrais o 10% pour l’industrie alimentaire, électronique et métallurgique o 1% pour la propulsion des fusées Accédez à la totalité de la note ici Le stockage de l’hydrogène 3 moyens de stocker l’hydrogène (cela dépend de son application). - Hydrogène sous pression (sous forme gazeuse) Il apparait que l’Hydrogène est 11 fois plus léger que l’air et représente un volume très important (1Kg = 11 M3 ce qui représente en moyenne la taille d’un utilitaire). Pour une utilisation optimale, il faut donc diminuer son volume en augmentant sa pression. Air Liquide explique que, à 700 bars, on passe d’un volume de 42KG/m3 contre 0.09 kg/m3 dans des conditions normales (température et pression). C’est une technologie majoritairement utilisée par les constructeurs automobile pour les véhicules fonctionnant avec des piles à combustibles. - Hydrogène liquide Transformer le gaz en liquide à très basse température permet de stocker une grande quantité d’hydrogène dans un plus petit volume. Selon les données de Air Liquide, l’hydrogène refroidi à -252 degrés C avec une pression d’un peu plus de 1000 bars on arrive à obtenir 71kg/m3. C’est seulement utilisé pour le moment pour les propulsions de fusées. - Hydrogène solide Absorber l’hydrogène par des matériaux comme certains alliages métalliques par exemple. C’est peu, voire pas utilisé, aujourd’hui car l’absorption de l’hydrogène par certains matériaux doivent répondre à des critères précis difficiles à engager pour le moment. Accédez ici à la totalité de l’article En parallèle, la Commission Européenne a annoncé le lancement d’un projet par des scientifiques nommés FLYHY concernant le stockage de l’hydrogène sous une forme solide (substitution d’un composé chimique constitué d'hydrogène (l’hydrure) par du fluor pour un stockage de l’hydrogène à basse température). L’objectif de ce projet serait d’obtenir une densité de stockage élevée, une possibilité de chargement et de déchargement de l’hydrogène rapide, à une température adaptée au fonctionnement des piles à combustibles. La totalité des informations liées au projet ICI
L’hydrogène vert (ou « décarboné ») On rappelle que l'hydrogène « vert » est produit à partir d’énergies renouvelables. L'électricité produite par des éoliennes ou des panneaux solaires est transformée, avec de l'eau, par électrolyse. Aucun gaz à effet de serre n'est alors émis. Comme indiqué précédemment, la CE estime les coûts de production très différenciant en fonction du type d’hydrogène : - bleu (3 EUR / Kg) ; - gris (1.5 EUR/Kg) ; - ou vert (5 EUR /kg)– plus du double selon les données du magazine Comwatt. Le rapport Hydrogen Council estime que l’on pourra diviser par 2 le coût de production de l’hydrogène à condition de : - Démultiplier le nombre et la puissance des électrolyseurs - Et faire baisser le prix de l’électricité vert en développant par exemple les éoliennes en haute mer. Article H2 mobile sur l’accompagnement nécessaire pour le développement de l’hydrogène vert Photo de la filière dans le monde Selon un article du magazine plein soleil (magazine français des énergies renouvelables) publié le 7 mars 2021, La consommation mondiale de l’hydrogène vert représenterait moins de 1 M de Tonnes sur toute l’année 2020. La principale application serait dédiée à la voiture électrique à hydrogène notamment au Japon (associé au développement de la pile à combustible). Le Japon possède en effet le plus grand électrolyseur pour la production d’Hydrogène vert – 100 kg d’hydrogène vert produit / heure ; Article « Energie de la Mer » mars 2020 On comptabiliserait 40 000 voitures à hydrogène dans ce pays (Toyota et Honda). Idem en Corée du Sud qui produirait, via Hyundai, 10 000 voitures à Hydrogène par an. En parallèle, Air Liquide a annoncé l’inauguration de la plus grande unité d’électrolyse à membrane au Québec en janvier 2021 qui serait capable de produire 8.2 Tonnes d’hydrogène vert par jour. Article Air Liquide
En Europe L’Autriche possède le 2ème plus grand Electrolyseur après le Japon (L’électrolyseur McPhy). De plus, la plus grande usine d’électrolyse à Hydrogène est en cours de construction en Allemagne : Projet Refhyne : - Objectif : Electrolyseur de 10 MW - Production de 4 Tonnes d’hydrogène vert par jour (1 300 T / an) - Usine exploitée par Shell et fabriqué par ITM Power. - Financement par FCH, l’UE, programme de recherche et d’innovation Horizon 2020, Hydrogen Europe et Hydrogen Europe Research. A noter que l’Allemagne possède le plus grand parc de voitures à hydrogène sur les routes (un peu moins de 1000 véhicules – 100 stations à hydrogène) quand la Chine possède 3000 camions et bus à hydrogène. Objectif de la Commission européenne La Commission européenne a lancé en juillet 2020 une alliance européenne pour un hydrogène propre avec des acteurs du secteur privés (producteur, stockage, transport), civiles, des pays membres et institutionnels comme la Banque européenne d’investissement. L’objectif de cette alliance est de constituer une réserve de projets d’investissement permettant de développer la production d’hydrogène vert : Tous les acteurs de l’Alliance ici En parallèle la Commission européenne a dévoilé en juillet 2020 un plan « hydrogène » à l’horizon 2050 : Objectif affiché : porter l’hydrogène à 14% du mix énergétique pour 2050. Avec une étape à 2024 : production de 6GW et à 2030 : 40GW par électrolyse soit 10 M de tonnes d’hydrogène vert Investissement total : entre 180 et 470 Mds EUR La stratégie européenne se fonde sur 3 phases particulières : - A court terme (horizon 2025) : la mise en place d’infrastructures destinées à enclencher la production d’hydrogène renouvelable (développement des électrolyseurs) - A moyen terme (horizon 2030) : l’intégration de l’hydrogène dans le mix énergétique européen. - A long terme (horizon 2050) : la généralisation de l’hydrogène comme source énergétique accessible sur le marché, à un prix raisonnable. Le site EURACTIV (article de août 2020) précise que : Il faut rappeler qu’en 2019, l'Union Européenne a proposé le Green Deal européen (EGD). Il s’agit d’un ensemble de 50 actions pour les cinq prochaines années dans tous les secteurs afin de préparer l'économie de l'UE à la neutralité climatique d'ici 2050. Accédez ici la totalité des informations via le site de la Commission Européenne
Les feuilles de routes des pays européens : De nombreux pays (dont des pays européens) ont proposé en 2020 des feuilles de route « hydrogène vert » associés à leurs plans de relance comme : - L’Allemagne qui met sur la table 9 Mds EUR - La France qui prévoit 7.2 Mds EUR (origine nucléaire) – Article 20 Minutes septembre 2021 - L’Espagne avec 9 Mds EUR – Electrolyseur 4 GW + 100 stations de ravitaillement – Article H2 Mobile aout 2020 - Le Portugal : Plan 2020 – 2050 – Electrolyseur de 1MW par EDP – Article Med ENER – décembre 2020 - La Belgique : 89 projets proposés en attente de financement par l’UE (7.9 Mds EUR) – Article l’Echo – février 2021 - L’Autriche : Article AGGM - 2019 - Ou encore l’Italie : 10 Mds EUR d’ici 2030 – fabrication d’un électrolyseur de 5GW ; - Retrouvez dans H2bulletin.com, via un article de décembre 2020, un panorama complet des stratégies « hydrogène » des pays porteurs de projets Ainsi que : La « feuille de route de l’Europe » présentée par France Hydrogène
Projets et consortiums européens L’Allemagne apparaît comme un pays porteur dans de nombreux projets liés à l’hydrogène toutes applications confondues. Quelques exemples : Projets Pays Description H2GIGA Allemagne Production en série d’électrolyseurs avec 112 partenaires dont Dechema, Thyssen-Krupp, Siemens Energy, Linde, etc. TRANSHYDE Allemagne Transport de Gaz liquide (+de normes et de réglementations de sécurité pour permettre le transport de l'hydrogène sur des distances courtes et moyennes) avec 89 partenaires dont PWE Renewables, l’Institut Max- Planck, les opérateurs de réseaux de gaz GRTgaz SA, Open Grid Europe GmbH et ONTRAS - VNG Gastransport GmbH, explorant les options de transport de l'hydrogène. H2Mare Allemagne produire de l'hydrogène vert et ses dérivés (méthane, ammoniac, méthanol) directement en mer (offshore) à l'aide d'éoliennes, tout en maintenant le coût de production d'hydrogène à un niveau bas. Siemens Energy dirige le consortium pour H2Mare. H2MOBILITY Allemagne Construction de Station-service par Air Liquide, Daimler, Linde, OMV, Shell et TOTAL Lingen Green Hydrogen Allemagne BP (UK) et Oersted (Danemark) par un projet de développement éolien offshore à Lingen en Allemagne. Electrolyseur de 50 MW alimenté par des éoliennes, 9000 T / an D’ici 2024 Accord Linde et Daimler Allemagne Production, transport et ravitaillement d’hydrogène liquide pour des pour des camions à camions du constructeur Daimler avec le fournisseur de gaz Linde. hydrogène 1ER site de ravitaillement prévu en 2023 1er camion à hydrogène : 2025 Article H2-mobile – décembre 2020 Hysoparc green H2 Allemagne / Le consortium COSMHYC MObility France Le projet comprend la conception, la construction et l'intégration du démonstrateur dans un nouveau HRS à double pression alimenté en hydrogène vert par électrolyse de l'eau à énergie solaire ; Ce HRS est un élément central de HYSOPARC, un projet mis en œuvre par un groupement de communes près de Tours pour piloter le développement régional basé sur les technologies H2 Le HRS fournira une flotte de 700 voitures de tourisme, de véhicules utilitaires de 350 bar et d'un camion poubelle de 700 bar.
Quelques exemples complémentaire de projets orientés « hydrogène vert »: Pays Projets / consortiums / associations / acteurs Article actualité Italie A2A (production et distribution d’électricité en Article de décembre 2020 – a2a life Italie) et FNM (Mobilité train et route en company - A2a E Fnm: Accordo Per Lombardie) se sont associés en décembre 2020 La Produzione Di Idrogeno Green pour le développement de l’hydrogène vert appliqué aux trains (construction d‘usine de production d’hydrogène). Espagne Accord entre Acciona (secteur énergétique en Article du 16 février 2021 – ACCIONA Espagne) et Plug Power Inc (piles à combustible and Plug Power to partner on USA) pour une plateforme de production establishing leading green hydrogen d‘hydrogène vert en Espagne et au Portugal – platform for the Iberian Peninsula février 2021 Allemagne Création d’une usine géante pour stocker de Article du 19 mars 2021 – H2 Mobile l’hydrogène vert par la société Hydrogenious LOHC Allemagne : une usine géante pour Technologies à Dormagen stocker l'hydrogène vert France Article du 22 février 2021 – Dillinger Création d’une usine de production d'acier à base - LIBERTY, Paul Wurth et SHS - Stahl- d'hydrogène décarboné à Dunkerque Holding-Saar vont développer une grande usine de production d'acier à base d'hydrogène décarboné en France Autriche Projet H2FUTURE Article de H2 future green hydrogen Collaboration de fournisseurs d'énergie, l'industrie sidérurgique, des fournisseurs de technologie et des partenaires de recherche. Pour la production d’hydrogène vert sous la Direction de Verbund, du fabricant d'acier voestalpine et de Siemens. France 3 projets lancés par Airbus pour des aéronefs article 26 février 2021 - usine 100% hydrogène. nouvelle - L’avion décarboné prend son envol six moteurs amovibles à huit hélices contenant une pile à combustible. Chaque bloc moteur alimenté par de l’hydrogène liquide. Dépôt du brevet – janvier 2021 Italie Projet H2IseO Article H2 mobile – février 2021 - Italie : Enel Green Power et FNM Association de Enel Green Power (homologue EDF veulent créer la Vallée de l'hydrogène en Italie) et FNM (transporteur) pour le lancement d’un train à hydrogène d’ici 2023 + construction de site de production d’hydrogène vert.
Hydrogène vert appliqué à la filière maritime D’après une note de Armateurs de France parue en novembre 2020 la filière hydrogène souhaiterait développer les applications adaptées au secteur maritime notamment en développant certains usages et technologies : - Utilisation de la pile à combustible à forte puissance dans la construction navale (100% hydrogène ou hybride par exemple) pour les navires, les grues et chariots élévateurs etc. - Stockage de l’hydrogène à bord des bateaux - Branchement sur les quais de ports pour chargement etc… Les freins et les enjeux : - Le coût de production de l’hydrogène vert évoqué plus haut - La sécurité (inflammable sous forme gazeuse et stockage à haute pressions – 700 bar) - Sous forme liquide : stockage à basse température (environ -250 °C) - Absence de cadre réglementaire. Aparté « BRETAGNE » : Objectif de la filière bretonne de l’hydrogène qui souhaite orienter ses efforts autour de : - l’industrie Maritime (dans son ensemble), - la logistique IAA, - et le stockage (transport et lieu de stockage stationnaire). Consultez ici la feuille de route de la Région Bretagne pour le déploiement de l’hydrogène vert Les Hubs portuaires – côte Atlantique Une note du cabinet Hinicio paru en octobre 2020 évoque le développement de la filière hydrogène via de gros projets de production depuis certains ports européens. Elle met également en avant les recommandations de l’AIE qui a préconisé au cours du G20 de Tokyo de « faire des ports le centre de production et de consommation d’hydrogène vert en profitant de l’existantes de flux imports / exports par voies maritimes et en capitalisant sur les infrastructures déjà existantes du gaz naturel liquéfié souvent déjà présentes dans les ports »
La combinaison - Electrolyseur et Eolien offshore Pour fonctionner un électrolyseur a besoin de beaucoup d’eau. La combinaison électrolyseur et éolien offshore pourrait être une combinaison intéressante pour développer l’hydrogène sans émission de CO2 à coût compétitif. Pour bien comprendre l’intérêt, le magazine data center démontre via son article de novembre 2020, les caractéristiques de la production d’hydrogène vert Offshore (les atouts et les freins). ICI Panorama Eolien Offshore en Europe Quelques chiffres clés selon les dernières données du rapport « Offshore Wind in Europe » de Wind Europe paru en février 2020 : - Nombres d’éoliennes offshore en Europe (décembre 2019) : 5047 - 110 parcs dans 12 pays - Puissance cumulée : 22 GW Détail par pays (éoliennes offshore connectées au réseau électrique) : Pays Nombres d’éoliennes offshore Puissance connectées au réseau électrique Royaume-Uni 2 225 9 945 MW Allemagne 1 469 7 445 MW Danemark 559 1 700 MW Pays-Bas 365 1 118 MW Belgique 318 1 556 MW Suède 80 192 MW ……….. ……. …….. France 1 2 MW Les principaux exploitants : Entreprise Orsted Groupe Danois 16% des exploitations en décembre 2019 RWE Conglomérat Allemand 12% des exploitations en décembre 2019 Vattenfall Groupe Suédois 7% des exploitations Un article complet de l’organisation « connaissance des énergies » paru en février 2020 propose une analyse détaillée de l’éolien offshore en Europe. ICI A noter que l’Europe ambitionne de multiplier par 20 sa capacité de production éolienne en mer d’ici 2050.
Projets « Electrolyseurs » par l’éolien offshore Il existe des projets dédiés au développement d’électrolyseurs appliqués à la production d’hydrogène décarboné, le Danemark étant en avance de phase sur le sujet mais rattrapé par deux nombreux autres pays comme : Pays Projet Description et articles d’actualités dédiés Pays-Bas Fuel Cells and Hydrogen Consortium : ITM Power (UK), Ørsted (DK), Siemens Gamesa (FCH2-JU) Renewable Energy (ES) et Element Energy (UK) Prolongement du projet Système combiné d’éolienne et d’électrolyseur conçu pour une OYSTER utilisation en milieu marin Financement UE : 5 M EUR Article d’actu : Energiedelamer.eu Pays-Bas Projet NortH2 – Pays-Bas Production d’hydrogène par électrolyse par éoliennes offshore en Mer du Nord Début 2020, consortium composé de Gasunie, Groningen Seaports et Shell Nederland - le projet éolien à hydrogène le plus ambitieux d'Europe (4 gigawatts d'ici 2030, 10 gigawatts d'ici 2040) Rejoint par la suite par les sociétés Equinor de Norvège et RWE de l'Allemagne 1 Mds EUR d’investissement Article publié le 09 décembre 2020 par Gaël Cogné – Mer et Marine - Eolien : RWE et Equinor rejoignent le projet de production d’hydrogène NortH2 Pays-Bas Projet PosHYdon – Pays-Bas Unité de production hydrogène Offshore Article publié par « gaz d’aujourd’hui le 12 mai 2020 » : PosHYdon - le premier projet d’hydrogène vert offshore au monde fait le plein de partenaires France Projet hydrogène éolien Déploiement en mer de l’hydrogène par l’éolien offshore (Vendée) offshore porté par des Projet porté par la société Nantaise Lhyfe , le CEA Tech, le entreprises françaises consortium européen Marine energy alliance, et l’IRD Article publié par Industrie & Technologies le 3 juillet 2020 : « Lhyfe avance vers un hydrogène vert produit en mer avec trois partenariats R&D » Ecosse Projet Dolphyn Wind-to-H2 Projet d’éolien flottante de 2MW à Aberdeen en Ecosse, porté par la société américaine Principle Power . Dans le but de produire de l’hydrogène. Article de septembre 2020 par Rechargenews.com - World's largest floating wind farm to power landmark green hydrogen project Danemark Construction d’îles Les sociétés danois Ørsted et Energinnet ont proposé d’utiliser l’île artificielles au Danemark de Bornholm dans la mer Baltique comme premier « hub pour l’éolien offshore énergétique ». Le consortium envisage la construction d’un parc de 1 GW au sud-ouest de cette île d’ici 2028, et l’installation d’une interconnexion avec la Pologne. Budget : 26 à 40 Mds EUR Article de janvier 2020 par Révolution énergétique - Danemark : des îles artificielles pour produire de l’électricité Espagne Plusieurs projets de Article de mars 2021 par ICIS - Over 540MW of green hydrogen développement capacity announced in Spain during February d’électrolyseurs éoliens pour + atteindre une capacité de 540 MW Article de janvier 2021 par Fuell Cells Works- Spain looks at UAE’s offshore expertise in green hydrogen production
Quelques autres exemples de projets européens dans les ports : Pays Projet Portugal Projet dans le port de Sines Développement d’un électrolyseur combiné à une ferme solaire (Le Portugal possédant un projet important de développement de la production électrique par le photovoltaïque) + Exportation de l’hydrogène produit en Europe du Nord depuis le port de Sines vers le port de Rotterdam (Pays-Bas) –accord signé en septembre 2020 Voir la note de la DG du Trésor – avril 2020 Investissement : 3 Mds EUR Objectif : 160 M de KG d’hydrogène / an Le transport : l’Hydrogène serait acheminé jusqu’au réseau de gaz par le réseau de pipelines déjà en place et qui serait compatible. Pays-Bas Projet H-Vision Le projet est la production massive d'hydrogène à partir de gaz naturel et de gaz combustible provenant des raffineries. Les porteurs du projet veulent récupérer et stocker le CO2 émis lors de la production dans des gisements de gaz épuisés présents sous la mer du Nord. Utilisation de l’hydrogène pour les industries et la production d’électricité. Objectif : diminuer ses émissions de CO2 Pays-Bas Projet HyNetherlands Association des sociétés Engie, pour la construction d’un électrolyseur d’une capacité énorme de 100 MW sur le port de Eemshaven dans le nord des Pays-Bas, Gasunie (transport et stockage de l’hydrogène produit) et EMMTEC pour l’utilisation comme carburant. L’idée est bien d’utiliser le réseau de gaz déjà existant et de profiter de la présence de grosses industries pour l’utilisation de l’hydrogène vert produite par l’électrolyseur et le transport. Totalité du projet ici Pays-Bas North Sea Wind Power Hub Production d’électricité par un énorme parc éolien offshore au large des côtes de Rotterdam et une connexion par un réseau de câbles électriques et des canalisations d’hydrogène. Europe de l’Est Projet Blue Danube - GreenHydrogen @ BlueDanube et Ouest Profiter des ENR d’Europe de l’est pour la production d’hydrogène et le transporter via des bateaux sur le Danube pour l’Europe de l’Ouest (Allemagne et Autriche). Le projet ici Royaume-Uni Port de Shoreham + Southampton Construction d’une usine à électrolyse opérationnel en 2024 au port de Shoream: 20MW Etude de faisabilité pour Southampton –décembre 2020
La construction navale Dans le domaine de la construction Navale, c’est la Norvège qui est en avance de phase sur la production de navire à hydrogène : projet de mise en circulation prochaine d’un paquebot de la compagnie Viking Cruise pouvant accueillir 900 passagers, entièrement alimenté par des piles à combustible d’hydrogène. La société Norvégienne fournissant le système de propulsion à hydrogène: Servogear Lire ici les 2 articles de The Maritime Executive : - Vard fait flotter le premier bateau de croisière d'expédition de Viking – Décembre 2020 - Propulseur Ecoflow pour Hydrogen Viking – février 2021 En parallèle le groupe Harvard travaille sur un système à propulsion hyper puissant – Projet FreeCO2ast - Article d’actualité à lire ici Selon un article du Magasine Transport et Environnement de mars 2021, les compagnies maritimes comme DFDS (Danemark), CMB (Belgique) et Viking Cruises (Norvège), pousse l’UE à s’engager dans le développement de l’hydrogène pour le transport maritime. Ils estiment qu’un engagement financier à hauteur de 1.4 Mds EUR sera nécessaire spécifiquement pour cette industrie. La Commission Européenne doit se prononcer à ce sujet en avril via une initiative : FuelEU Et dans le reste du Monde, quelques exemples : Corée du Sud Korea Shipbuilding et son chantier naval Hyundai Mipo Dockyard (HMD) ont reçu l'approbation de principe (AIP) pour la conception d'un grand transporteur commercial d'hydrogène liquéfié. Lire ici Corée et Arabie Saoudite Coopération Hyundai Heavy Industries Group et Saudi Aramco pour l’import de gaz de pétrole liquéfié de Saudi Aramco qui sera transformé en hydrogène bleu. Etats-Unis Etude de faisabilité du développement de la pile à combustibles pour les navires
Acteurs clés Liste non exhaustive des associations et organismes liés au développement de l’hydrogène en Europe : Nom Pays Hydrogen Europe Europe Association européenne de l'hydrogène et des piles à combustible 220 entreprises industrielles et 26 associations nationales. Hydrogen Europe est associé à la CE dans le cadre du programme FCH JU EHA Europe Energy Hydrogen Alliance – réseau d’experts dédiés au développement de la filière hydrogène en Europe. Alliance européenne pour Europe European Clean Hydrogen AllianceLancée en juillet 2020 par la CE . un hydrogène propre 500 membres (Etats, Centre de recherche, entreprises privés et (ECH2A) public, association etc.) Objectif : Développement de l’Hydrogène vert pour les industries (technologies, infrastructures etc) France Hydrogène France Associations des acteurs de la filière française de l’hydrogène et de la (AFHYPAC) pile à combustible. Fondation H2life Belgique Fondation scientifique qui propose des évènements, conférences, publications, liés à la filière hydrogène. AeH2 Espagne Association espagnole de l’hydrogène. Ha Espagne Fédération de pour le développement des nouvelles technologies et de l’Hydrogène – Aragon. AP2H2 Portugal Association pour la promotion de l’hydrogène H2IT Italie Association italienne de l’hydrogène et des piles à combustible HyCentA Autriche Centre de recherche lié à l’hydrogène Dwv Allemagne German Hydrogen and Fuel Cell Association Hydropole Suisse Association suisse pour l’hydrogène Association Mobilité Suisse Développement des stations-service à hydrogène sur le territoire H2 Association des Suisse Association pour le développement de l’hydrogène vert en Suisse producteurs de H2
Cluster TWEED Belgique Expertise sur l’hydrogène et actif sur des projets concernant les développements d’électrolyseur et stockage de l’hydrogène. Projets : WALLONHY et INTERESTS, Norwegian Hydrogen Norvège Impliquée dans tous les projets liés à l’hydrogène notamment Association (NHF) appliqué au maritime. Brintbranchen Danemark Représente l’ensemble de la chaine de valeur dans ma filière hydrogène au Danemark ; La Scottish Hydrogen and Ecosse Rassemble les entreprises écossaises spécialisées dans les piles à Fuel Cell Association combustible, les entreprises de production d'électricité, les (SHFCA) institutions universitaires, les organismes de recherche et développement, les consultants en énergie, les entreprises écossaises et les entreprises locales évoluant dans la filière hydrogène et piles à combustible. UK HFCA Royaume-Uni UK Hydrogen and Fuel Cell Association Dans chacune des associations on retrouve des entreprises privés évoluant dans les ENR, les piles à combustibles, le gaz (Air Liquide, Linde, Air Products), le plastique, les différents modes de transports. Exemples d’acteurs privés qui évoluent tout ou partie dans le développement de la filière hydrogène : Entreprise Pays Activités «SMNPO - Ingénierie» JSC, Ukraine Fabrication de machines pour la filière pétrolière et gazière dont des compresseurs d’hydrogène Methanol System 1W1 Allemagne Fabrication de pile à combustible par Méthanol. Stockage d’hydrogène généré par le méthanol. Etude de faisabilité et projets. AHT. Syngas Technology N.V. Allemagne Construction de centrales à gaz (biomasse) pour un approvisionnement en électricité et chaleur. ABB Suisse / Gros acteur de l’industrie technologique, automatisation, robotisation Suède etc. Participe entre autre à la création de structure flottante offshore. La société installe également des systèmes d’alimentation et d’automatisation de structure flottante de regazéification. Acciona Espagne Evolue dans la filière énergétique en Espagne. Plusieurs projets en cours dont un annoncé en février 2021 avec PlugPower (fabricant américain de piles à combustibles) pour le développement d’une plateforme de production d’hydrogène vert. AGC Royaume- Fabriquant de produits fluorochimiques et fluoropolymères appliqués Uni aux industries. Le fluoroplastique a des capacités de résistances aux hautes et basses températures par exemple. Il peut être utilisé pour le stockage et le transport d’hydrogène. On retrouve une liste très exhaustive de tous ces acteurs dans la liste des membres de l’alliance européenne pour un hydrogène propre
Annexe : Liste non exhaustive de certains projets lancés depuis 2018 Pour aller plus loin, le site de FCH JU (partenariat public –privé qui regroupe l’Union Européenne, les industries des piles à combustible et de l'hydrogène, et la communauté scientifique européenne) relaie la liste complète de projets financés par l’UE. Nom du projet coordinateur Participants - consortium Descriptif ANIONE Conseil National de Cnrs (France) Projet démarré en 2019 la Recherche - Italie Hydrolite Ltd (Israël) Solution de stockage des ENR en convertissant l'électricité en Pv3 Technologies Ltd – Tfp hydrogène via H2(UK) l'électrolyse avancée de l'eau par membrane échangeuse Ird Fuel Cells A/S (Danemark) d'anions (AEMWE). Hydrogenics Europe Nv (Belgique) Financement UE : 2 M EUR Uniresearch Bv (Pays-Bas) Descriptif complet sur le site de la commission européenne CORDIS CHANNEL SINTEF AS - Norvège Evonik Operations Gmbh (ALL) Projet 2019 Enapter Srl (Italie) Consortium de différents acteurs pour Forschungszentrum Julich Gmbh un nouvel électrolyseur à échange (ALL) d'anions. Université Norvégienne Des Financement UE : 2 M EUR Sciences Et Technologies - Norges Teknisk- Naturvitenskapelige Universitet Descriptif complet sur le site de la Ntnu (Novège) commission européenne CORDIS Shell Global Solutions International Bv (Pays-Bas) COSMHYC XL Institut européen Mahytec Sarl (Fr) Développement d’une infrastructure pour la recherche de ravitaillement en hydrogène à énergétique EIFER Nel Hydrogen As (Danemark) grande échelle. (ALL) Ludwig-Boelkow-Systemtechnik Gmbh (ALL) Financement UE : 2,7 M EUR Steinbeis 2i Gmbh (ALL) Descriptif complet sur le site de la commission européenne CORDIS FCH2RAIL DEUTSCHES Construcciones Y Auxiliar De L'objectif principal du projet FCH2RAIL ZENTRUM FUR LUFT Ferrocarriles, S.A. (ES) est de développer, construire, tester, - UND RAUMFAHRT démontrer et homologuer un EV (ALL) Toyota Motor Europe Nv PowerPack hybride à pile à (Belgique) combustible (FCHPP) évolutif, modulaire et polyvalent applicable à Renfe Operadora (ES) différentes applications ferroviaires. Administrador De Infraestructuras Ferroviarias Financement UE : 9,9 M EUR (ES)
Centro Nacional De Budget total : 13,3 M EUR Experimentacionde Tecnologias De Hidrogeno Y Pilasde Combustible Consorcio (ES) Descriptif complet sur le site de la commission européenne CORDIS Infraestruturas De Portugal Sa (Portugal) Stemmann-Technik Gmbh (ALL) Consortium E- POLITECNICO DI Uni - Ente Italiano Di Etablissement des normes de mise en SHyIPS MILANO (IT) Normazione (Italie) œuvre de l'hydrogène sur les navires à passagers. Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy (Finlande) Financement UE : 2,5 M EUR Cineca Consorzio Interuniversitario (Italie) Descriptif complet sur le site de la Atena Scarl - Distretto Alta commission européenne CORDIS Tecnologia Energia Ambiente (Italie) Proton Motor Fuel Cell Gmbh (ALL) Levante Ferries Naftiki Etaireia (Grèce) Ghenova Ingenieria Sl (ES) Danaos Shipping Company Limited (Chypre) Oy Woikoski Ab (Finlande) Idf - Ingegneria Del Fuoco Srl (Italie) Dimos Andravidas-Kyllinis (Grèce) Dnv Gl Hellas Sa (Grèce) Scheepswerf Damen Gorinchem Bv (Pays-Bas) FLAGSHIPS TEKNOLOGIAN Ballard Power Systems Europe Fabrication de navire utilisant des TUTKIMUSKESKUS As (Danemark) piles à hydrogène. VTT OY (FI) Abb Oy (Finland) Financement UE : 4,9 M EUR Persee (France) Budget total : 6,79 M EUR Norled As (Norvège) Maritime Cleantech (Norvège) Descriptif complet sur le site de la commission européenne CORDIS Compagnie Fluviale De Transport (France) Lmg Marin As (Norvège) Lmg Marin France (France)
Westcon Power And Automation As (Norvège) GREEN ENAGAS SA (ES) Acciona Energia S.A. (Espage) Développement d’un écosystème H2 HYSLAND entièrement intégré et fonctionnel sur Redexis Gas Sa (Espage) l'île de Majorque, en Espagne. Le projet rassemble tous les éléments Empresa Municipal De clés de la chaîne de valeur H2, à Transports Urbans De Palma De savoir la production, l'infrastructure de Mallorca S.A (Espagne) distribution et l'utilisation finale de Calvera Maquinaria E l'hydrogène vert dans les domaines de Instalaciones Sl (Espagne) la mobilité, de la chaleur et de l'électricité. Ajuntament De Lloseta (Espagne) Financement UE : 9,9 M EUR Autoridad Portuaria De Baleares (Espagne) Budget total : 20,5 M EUR Consultoria Tecnica Naval Valenciana Sl (Espagne) Descriptif complet sur le site de la commission européenne CORDIS Balearia Eurolineas Maritimas Sa (Espagne) Instituto Balear De La Energia (Espagne) Universitat De Les Illes Balears (Espagne) Fundacion Para El Desarrollo De Las Nuevas Tecnologias Del Hidrogeno En Aragon (Espagne) Centro Nacional De Experimentacionde Tecnologias De Hidrogeno Y Pilasde Combustible Consorcio (Espagne) Asociacion Espanola Del Hidrogeno (Espagne) Commissariat a L’Energie Atomique Et Aux Energies Alternatives (France) Enercy Bv (Pays-Bas) Hyenergy Transstore Bv (Pays- Bas) Stichting New Energy Coalition (Pays-Bas) Hycologne Gmbh (ALL) Federation Europeenne Des Agences Et Des Regions Pour L'energie Et L'environnement (Belgique)
National University Of Ireland Galway (Irlande) The European Marine Energy Centre Limited (Royaume-Uni) Gasnam - Asociacion Iberica De Gasnatural Y Renovable Para La Movilidad (Epagne) Universidad De La Laguna (Espagne) Energy Co-Operatives Ireland Limited (Irlande) Agencia Regional Da Energia E Ambiente Da Regiao Autonoma Da Madeira (Portugal) Gemeente Ameland (Pays-Bas) Diktyo Aeiforikon Nison Toy Aigaiouae (Grèce) Asociacion Chilena De Hidrogeno (Chili) GrInHy2.0 SALZGITTER Salzgitter Flachstahl Gmbh (ALL) Démonstration de l’augmentation de MANNESMANN la production d’hydrogène à partir FORSCHUNG GMBH Sunfire Gmbh (ALL) d’énergie renouvelable – électrolyseur (ALL) – Institut de à vapeur dédiée à l’industrie. recherche Paul Wurth Sa (Luxembourg) Spa Tenova (Italie) Financement UE : 3,9 M EUR Commissariat à l’énergie Budget total : 5,8 M EUR Atomique Et Aux Energies Alternatives(France) Descriptif complet sur le site de la commission européenne CORDIS H2Haul ELEMENT ENERGY Air Liquide (France) Développement de camion utilisant LIMITED (UK) des piles à hydrogène Eoly (Belgique) Fpt Motorenforschung Ag Financement UE : 12 M EUR (Suisse) Budget total : 28 M EUR H2 Energy Ag (Suisse) Hydrogen Europe (Belgique) Descriptif complet sur le site de la commission européenne CORDIS Iru Projects Asbl (Belgique) Iveco S.P.A. (Italie) Sphera Solutions Gmbh (ALL) Vdl Enabling Transport Solutions Bv (Pays-Bas) Waterstofnet Vzw (Belgique)
Powercell Sweden Ab (Suède) Elringklinger Fuelcell Systems Austria Gmbh (Autriche) Robert Bosch Gmbh (ALL) H2Ports FUNDACION DE LA Ballard Power Systems Europe Développement des technologies liées COMUNIDAD As (Danemark) à la pile à combustibles pour une VALENCIANA PARA utilisation dans les ports. LA INVESTIGACION, Autoridad Portuaria De Valencia PROMOCION Y (Epagne) ESTUDIOS Financement UE : 3,9 M EUR COMERCIALES DE Centro Nacional De VALENCIAPORT (ES) Experimentacionde Tecnologias Budget total : 4,1 M EUR De Hidrogeno Y Pilasde Combustible Consorcio (Espagne) Descriptif complet sur le site de la commission européenne CORDIS Mediterranean Shipping Company Terminal Valencia Sa (Espagne) Hyster-Yale Nederland Bv (Pays- Bas) Grimaldi Euromed Spa (Italie) Atena Scarl - Distretto Alta Tecnologia Energia Ambiente (Italie) Enagas Sa (Espagne) HyShip WILH WILHELMSEN Kongsberg Maritime As Développement de l’hydrogène liquide HOLDING ASA (NO) (Norvège) appliqué au secteur maritime ; Lmg Marin France (France) Eidgenoessische Technische Hochschule Zuerich (Suisse) Financement UE : 7,9 M EUR Norled As (Norvège) Budget total : 10, 8 M EUR Dnv Gl Se (ALL) Persee (France) Air Liquide Norway As (Norvège) Descriptif complet sur le site de la commission européenne CORDIS Equinor Energy As (Norvège) National Center For Scientific Research Demokritos (Grèce) University Of Strathclyde (Royaume-Uni) Stolt Tankers B.V. (Pays-Bas) Maritime Cleantech (Norvège) Diana Shipping Services Sa (Panama)
HYSTORIES GEOSTOCK SAS (FR) Ludwig-Boelkow-Systemtechnik Etude de faisabilité : et Gmbh (ALL) développement de différentes techniques : Stockage d’hydrogène Montanuniversitaet Leoben dans les sous-sols européens (Autriche) Co2geonet - Reseau Financement UE : 2.4 M EUR D'excellence Europeen Sur Le Stockage Geologique De Co2 (France) Descriptif complet sur le site de la commission européenne CORDIS Micro Pro Gmbh (ALL) Fundacion Para El Desarrollo De Las Nuevas Tecnologias Del Hidrogeno En Aragon (Espagne) Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi I Energia Pan (Pologne) MegaSyn DANMARKS Sunfire Gmbh (ALL) Développement Electrolyseur vie des TEKNISKE ENR. UNIVERSITET (DK) Omv Downstream Gmbh (Autriche) Financement UE : 5 M EUR Technische Universitaet Graz (Autriche) Budget total : 7,8 M EUR Paul Wurth Sa (Luxembourg) Descriptif complet sur le site de la commission européenne CORDIS MultiPLHY COMMISSARIAT AL Sunfire Gmbh (ALL) Electrolyseur basé à Rotterdam (PB) ENERGIE ATOMIQUE pour de la production d’hydrogène ET AUX ENERGIES Neste Oyj (Finlande) vert. ALTERNATIVES (FR) Paul Wurth Sa (Luxembourg) Financement UE : 7 M EUR Services Engie Energie (France) Budget total : 9, 7 M EUR Descriptif complet sur le site de la commission européenne CORDIS NEWELY DEUTSCHES Westfalische Hochschule Développement d’un électrolyseur par ZENTRUM FUR LUFT Gelsenkirchen, Bocholt, membranes à échangeuse d’anions – - UND RAUMFAHRT Recklinghausen (ALL) innovation dans les composants et EV (ALL) matériaux utilisées. Commissariat A L’énergie Atomique Et Aux Energies Alternatives (France) Financement UE : 2,2 M EUR Propuls Gmbh (ALL) Budget total : 2,6 M EUR Air Liquide Sa (France) Descriptif complet sur le site de la Fondazione Bruno Kessler commission européenne CORDIS (Italie)
Cutting-Edge Nanomaterials Cenmat Ug Haftungsbeschrankt (ALL) Membrasenz Sarl (Suisse) Vysoka Skola Chemicko- Technologicka V Praze (République Tchèque) Ustav Makromolekularni Chemie Av Crvvi (République Tchèque) Korea Institute Of Science And Technology (Corée Du Sud) StaSHH SINTEF AS (NO) Alstom Transport Sa (France) Elaboration d’une norme pour le Avl List Gmbh (Autriche) développement de piles à combustible à usage intensif pour les Ballard Power Systems Europe secteurs routier, tout-terrain, As (Danemark) ferroviaire, maritime. Commissariat A L’energie Atomique Et Aux Energies Financement UE : 7,5 M EUR Alternatives (France) Cetena S.P.A. Centro Per Gli Budget total : 15 M EUR Studi Di Tecnica Navale (Italie) Scheepswerf Damen Gorinchem Descriptif complet sur le site de la Bv (Pays-Bas) commission européenne CORDIS Elringklinger Fuelcell Systems Austria Gmbh (Autriche) Fcp Fuel Cell Powertrain Gmbh (ALL) Fev Europe Gmbh (ALL) Future Proof Shipping Bv (Pays- Bas) Freudenberg Fst Gmbh (ALL) Hydrogenics Gmbh (ALL) Intelligent Energy Limited (Uk) Nedstack Fuel Cell Technology Bv (Pays-Bas) Hyster-Yale Italia Spa (Italie) Proton Motor Fuel Cell Gmbh (ALL) Solaris Bus & Coach Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia (Pologne) Symbio (France) Nederlandse Organisatie Voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno (Pays-Bas)
Toyota Motor Europe Nv (Belgique) Vdl Enabling Transport Solutions Bv (Pays-Bas) Volvo Construction Equipment Ab (Suède) Waterstofnet Vzw (Belgique) La totalité de ces projets font parties du programme Horizon 2020 de la Commission Européenne entré en vigueur en 2014 ; Dotation totale de 79 Mds EUR. Accédez ici à la totalité des projets passés et en cours sur le site de FCH JU
Le Colbert - 35 place du Colombier - CS 71238 35012 Rennes cedex - France T. +33 (0)2 99 25 04 04 bci-info@BretagneCommerceInternational.com www.BretagneCommerceInternational.com
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