D'où pourraient provenir les importations allemandes d'hydrogène et de produits Power-to-X ?
L'hydrogène vert et ses dérivés - l'Ammoniac, le méthanol et le kérosène synthétique - stockent l'énergie du soleil et du vent afin de la transférer efficacement des régions éloignées vers l'Europe. Dans le même temps, de nombreuses industries qui ne peuvent pas utiliser directement l'électricité comme source d'énergie dépendront à l'avenir de ces alternatives climatiquement neutres au gaz fossile et au pétrole. Pour le compte de la Fondation H2Global, l'Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire ISE a examiné 39 régions dans 12 pays présélectionnés par H2Global afin de déterminer où la production de ces produits Power-to-X (PtX), associée au transport vers l'Allemagne, serait la plus rentable d'ici à 2030. Résultat : le Brésil, la Colombie et l'Australie offrent des perspectives particulièrement intéressantes : Le Brésil, la Colombie et l'Australie offrent des conditions particulièrement favorables à l'importation d'ammoniac vert, de méthanol et de kérosène. Les importations d'hydrogène vert gazeux pourraient provenir d'Europe du Sud ou d'Afrique du Nord, à condition que des pipelines soient disponibles à temps pour le transport.
"L'hydrogène et ses dérivés produits de manière durable seront indispensables dans certains secteurs du système énergétique", déclare le professeur Hans-Martin Henning, directeur de l'Institut Fraunhofer pour les systèmes solaires (ISE). "Selon nos calculs, les importations sont un complément nécessaire et économiquement viable à la production locale d'hydrogène." Les projets Power-to-X à l'échelle du gigawatt, sur lesquels porte cette étude, impliquent de longues phases de planification et de construction, ce qui signifie que la mise en œuvre des premiers projets à grande échelle dans les pays de production appropriés devrait déjà être lancée maintenant. Selon les calculs du Fraunhofer ISE, l'Allemagne aura besoin, d'ici 2030, de vecteurs énergétiques Power-to-X produits dans le pays et importés, pour un nombre de térawattheures à un chiffre au moins.
"Selon nos calculs pour les 12 pays présélectionnés par H2Global, les coûts de production locaux de l'hydrogène vert gazeux ne sont nulle part aussi bas qu'au Brésil, en Australie ou dans le nord de la Colombie. Dans ces pays, il en coûte entre 96 et 108 euros pour produire suffisamment d'hydrogène vert pour fournir un mégawattheure d'énergie, ce qui revient à environ 3,20 à 3,60 euros par kilogramme", explique Christoph Hank, auteur principal de l'étude. "Si l'on tient compte du transport longue distance par bateau, sous forme d'hydrogène liquide ou d'ammoniac, dans les meilleures conditions possibles, les coûts d'approvisionnement pour l'Allemagne s'élèvent à 171 euros par mégawattheure, compte tenu du contenu énergétique des deux produits". Selon l'étude, le nombre élevé d'heures de pleine charge combinées pour les systèmes d'énergie solaire et éolienne dans ces pays - et donc l'utilisation élevée des processus Power-to-X actuellement encore à forte intensité de capital - est un avantage clé de ces pays. Une grande distance entre la production et l'utilisation n'est pas un critère d'exclusion pour l'ammoniac, le méthanol ou le kérosène en raison de leur densité énergétique élevée et de la logistique de transport par bateau bien établie.
Une alternative également explorée dans l'étude est l'importation d'hydrogène gazeux par pipeline vers l'Allemagne, avec la possibilité d'un traitement ultérieur sur place pour obtenir des produits en aval. "Les régions d'Europe du Sud et d'Afrique du Nord constituent les meilleurs choix dans ce scénario", explique le Dr Christopher Hank. "À condition que les premiers tronçons de l'infrastructure pipelinière soient construits d'ici 2030, de grandes quantités d'hydrogène produites de manière durable pourraient alors être transportées vers l'Europe et donc vers l'Allemagne de manière très rentable." Dans l'analyse, les régions d'Algérie, de Tunisie et d'Espagne présentent les coûts d'approvisionnement les plus bas pour l'hydrogène gazeux, à 137 euros par mégawattheure, y compris le transport dans un gazoduc converti en hydrogène. Cela correspond à 4,56 euros par kilogramme d'hydrogène vert.
Selon l'étude, les critères clés d'une production Power-to-X rentable sont une combinaison avantageuse d'énergie éolienne et solaire et une utilisation élevée du système, ainsi que des coûts d'investissement comparativement faibles. "En général, nous avons constaté que la combinaison de bonnes conditions d'énergie éolienne et solaire a un effet très positif sur les coûts de production d'hydrogène, souvent plus important que lorsqu'une région ne dispose que d'excellentes conditions pour la production d'énergie éolienne ou solaire", explique le Dr Christoph Kost, responsable des analyses sur les énergies renouvelables de l'étude Fraunhofer ISE. "En fin de compte, les coûts de production les plus bas possibles pour l'électricité renouvelable sont le facteur décisif. On peut s'attendre à l'avenir à d'autres réductions significatives des coûts pour les énergies renouvelables et l'électrolyse de l'hydrogène, notamment grâce à l'optimisation, à la mise à l'échelle et à la montée en puissance de l'ensemble de la chaîne de valeur du PtX. Les coûts de production et d'importation des sources d'énergie durables devraient donc continuer à baisser de manière significative après 2030.
Les résultats technico-économiques de l'étude reposent sur des analyses approfondies des pays en ce qui concerne leur potentiel de production d'électricité à partir d'énergies renouvelables. Les régions identifiées comme prometteuses ont ensuite été analysées dans une étape supplémentaire en ce qui concerne la production d'hydrogène vert et de ses dérivés. "La conception détaillée et l'optimisation des parcs Power-to-X individuels ont ensuite été réalisées pour chaque région à l'aide de H2ProSim, un outil de simulation pour les chaînes de valeur Power-to-X développé par Fraunhofer ISE", explique Marius Holst, responsable des simulations Power-to-X de l'étude chez Fraunhofer ISE. Les auteurs de l'étude soulignent qu'en construisant une industrie mondiale de l'hydrogène, les besoins nationaux des futurs pays exportateurs en matière d'énergie renouvelable et de carburants durables doivent également être couverts et que la construction d'une infrastructure de production et d'exportation d'hydrogène doit se faire en coordination et en accord avec les parties prenantes locales.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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