À l'heure actuelle, l'Europe n'exploite pas suffisamment son potentiel en matière d'hydrogène

Les pays venteux et ensoleillés dotés d'un fort potentiel de production d'énergie renouvelable à faible coût pourraient largement répondre à la demande d'hydrogène de l'Europe à l'avenir et fournir de l'hydrogène aux régions européennes qui ne disposent pas d'un potentiel économique suffisant par rapport à la demande prévue à l'avenir, comme l'Allemagne ou les Pays-Bas, mais les investissements réalisés dans ces pays sont actuellement faibles par rapport à l'Allemagne. Une coopération plus étroite au niveau de l'UE pourrait contribuer à orienter les investissements dans la bonne direction.

L'étude compare deux scénarios pour différentes gammes d'utilisation de l'hydrogène en Europe avec les potentiels régionaux pour produire de l'hydrogène vert le moins cher possible. Dans son analyse, l'étude se concentre sur les mesures politiques de l'UE et sur les données relatives au financement de la production et des applications de l'hydrogène dans les pays de l'UE. Les questions relatives à l'infrastructure (stockage et transport) n'ont pas été abordées dans l'étude.

L'Europe a le potentiel de s'approvisionner en hydrogène à l'avenir

L'analyse montre que l'Europe pourrait largement satisfaire sa future demande d'hydrogène à partir de sa production nationale à des prix compétitifs. Il est donc possible de rendre l'industrie européenne moins dépendante des importations en provenance de pays tiers. Selon l'étude, le potentiel technique de production d'électricité renouvelable en Europe en 2050 (UE plus Norvège, Suisse et Grande-Bretagne) à des coûts allant jusqu'à 40 euros par MWh est suffisamment important pour répondre à la totalité de la demande d'électricité, y compris l'électricité nécessaire à la production d'hydrogène, même dans l'hypothèse d'une utilisation généralisée de l'hydrogène.

Les régions à fort potentiel solaire et éolien joueraient un rôle crucial dans la production d'hydrogène. Les plus grands potentiels de production d'énergie renouvelable en 2050 se trouvent en Norvège (plus de 1900 TWh), en Espagne (plus de 1760 TWh) et en France (plus de 1700 TWh). Ces pays disposent d'un potentiel supérieur à celui dont ils ont besoin pour répondre à leur propre demande, même avec une forte utilisation domestique de l'hydrogène. Les pays dont la demande dépasse leur propre potentiel, c'est-à-dire ceux qui présentent un déficit, devront importer l'hydrogène dont ils ont besoin.

L'Allemagne dépendra des importations d'hydrogène malgré ses objectifs ambitieux en matière d'expansion de l'électrolyse

La France prévoit actuellement une capacité d'électrolyse de 6,5 gigawatts d'ici à 2030, tandis que l'Espagne a récemment porté son objectif de 4 à 11 gigawatts, ce qui la place actuellement en première position en Europe. La stratégie nationale pour l'hydrogène du gouvernement allemand prévoit une capacité d'électrolyse de 10 gigawatts pour la production d'hydrogène d'ici à 2030. Malgré ces objectifs, l'Allemagne ne sera pas en mesure de répondre seule à sa demande.

Selon l'étude, la demande future de l'Allemagne représente plus du double de son potentiel de développement des énergies renouvelables. En 2050, l'Allemagne pourrait être le pays déficitaire présentant le plus grand déficit d'approvisionnement absolu au sein de l'UE : Même avec une gamme limitée d'applications, il manquerait plus de 550 TWh d'énergie renouvelable, selon les chercheurs (voir figure). Conclusion : À long terme, l'Allemagne devra compter sur les importations d'énergie et d'hydrogène pour approvisionner ses industries nationales. Les Pays-Bas, la Belgique et la République tchèque sont d'autres pays où les déficits d'approvisionnement sont plus importants.

Les investissements dans l'hydrogène ne sont pas répartis de manière optimale

L'Union européenne n'exploite pas pleinement les potentiels identifiés par l'étude pour atteindre les objectifs de production d'hydrogène vert. Les chercheurs soulignent que les investissements dans la production et l'utilisation de l'hydrogène n'incluent pas certaines des régions les plus prometteuses. L'Allemagne, la France et la Grande-Bretagne sont les pays qui investissent actuellement le plus dans le développement d'une industrie de l'hydrogène. Plusieurs projets sont actuellement prévus en Espagne, mais le volume d'investissement au niveau national est loin de correspondre au potentiel du pays ensoleillé. L'étude critique également le fait que les programmes de financement actuels de l'UE, tels que le Fonds européen pour l'innovation, ne feraient qu'aggraver ce déséquilibre.

L'étude formule un certain nombre de propositions qui pourraient contribuer à mieux répartir les investissements en Europe et à fournir un soutien plus ciblé à la montée en puissance de l'industrie de l'hydrogène dans les pays à fort potentiel.

• Recommandation 1 : augmenter le financement au niveau de l'UE pour les projets liés à la production et à l'utilisation de l'hydrogène (par exemple, les méthodes de production écologiques pour les produits chimiques basés sur l'hydrogène au lieu des sources d'énergie fossiles). Il faut éviter de cumuler ce financement avec des aides d'État nationales, comme cela a déjà été fait dans le cadre de la mise aux enchères de l'hydrogène dans l'UE, qui débutera bientôt.
• Recommandation 2 : Permettre des ventes aux enchères transfrontalières pour l'hydrogène vert. Le modèle "enchères en tant que service" (AaaS), que l'UE promeut en tant qu'option supplémentaire dans ses enchères de l'hydrogène, devrait être étendu pour inclure des enchères bilatérales et transfrontalières des États membres afin de soutenir les projets les plus compétitifs et le commerce de l'hydrogène au sein de l'Europe.
• Recommandation 3 : Fixer des objectifs nationaux d'expansion pour l'électricité renouvelable dans tous les États membres de l'UE. Cela aiderait l'UE à s'assurer que l'expansion des énergies renouvelables pour produire de l'hydrogène ne ralentit pas la décarbonisation des systèmes énergétiques nationaux, tout en soutenant les régions particulièrement ambitieuses, par exemple en simplifiant les obligations de déclaration lors de la commercialisation de l'hydrogène renouvelable.
• Recommandation 4 : développer des partenariats bilatéraux ou régionaux dans le domaine de l'hydrogène entre les pays excédentaires et les pays déficitaires. Les objectifs de l'UE en matière d'énergies renouvelables permettent une répartition souple entre les pays producteurs et les pays utilisateurs lorsqu'il s'agit de comptabiliser l'hydrogène et ses dérivés. Des partenariats bilatéraux ou régionaux pourraient constituer la base d'une collaboration entre les pays excédentaires et les pays déficitaires.
• Recommandation 5 : Concentrer l'utilisation de l'hydrogène dans les pays déficitaires sur les secteurs les plus difficiles à électrifier. Dans certains secteurs des industries à forte consommation d'énergie, de l'aviation et du transport maritime, l'utilisation future de l'hydrogène est considérée comme une option sans regret. Afin de réduire autant que possible les écarts d'approvisionnement dans les pays déficitaires et, partant, la demande globale d'hydrogène, le soutien national et européen à la montée en puissance du marché pourrait être limité à ces secteurs.

Les chercheurs critiquent la grande complexité des réglementations et des programmes de soutien actuels de l'UE, qui constitue un problème majeur. En comparaison, les programmes de financement du gouvernement américain, basés sur les taxes, dans le cadre de la loi américaine sur la réduction de l'inflation, sont beaucoup plus attrayants pour les investisseurs. L'auteur de l'étude, le professeur Rainer Quitzow du RIFS de Potsdam, commente : "L'UE ne peut pas reproduire les avantages fiscaux du gouvernement américain. Avec le nouveau concept d'enchères pour l'attribution des fonds, l'UE a créé un outil facile à utiliser. Mais cet outil doit maintenant être soutenu par un financement substantiel. La coopération bilatérale entre les États membres pourrait donner un nouvel élan, de sorte que les potentiels des États membres moins solides financièrement puissent encore être exploités.

Eva Schmid, qui dirige le projet HyPat à l'Agence allemande de l'énergie (dena), évalue la situation : "Il est prévu d'installer 10 gigawatts de capacité d'électrolyse en Allemagne d'ici à 2030. C'est une entreprise gigantesque et il n'y a pas de temps à perdre. Outre la production et le transport, il s'agit également de mettre en place les chaînes de valeur nécessaires. En outre, jusqu'à 70 % de la demande d'hydrogène de l'Allemagne devra être importée. Ces deux défis signifient que la collaboration avec des partenaires internationaux et surtout européens devient de plus en plus importante. L'étude HyPat fournit de nouvelles informations importantes à ce sujet".

Jakob Wachsmuth du Fraunhofer ISI, auteur de l'étude, tire la même conclusion : "L'hydrogène sera une denrée rare dans les années à venir. Une plus grande coopération entre les pays sera nécessaire pour répondre à la demande d'hydrogène de l'industrie européenne. En particulier dans les grandes nations industrielles comme l'Allemagne, cela pourrait devenir un problème si la voie politique et financière pour le commerce intra-européen n'est pas tracée suffisamment tôt. En ce qui concerne l'utilisation de l'hydrogène, l'établissement de priorités claires pour des applications spécifiques pourrait contribuer à une utilisation efficace des potentiels limités existants".

Contexte : Le projet HyPat

Le projet HyPat est financé par le ministère fédéral allemand de l'éducation et de la recherche (BMBF) et bénéficie du soutien technique et administratif de la direction du projet de Jülich. Outre le Fraunhofer ISI, qui dirige le projet, huit autres partenaires y participent : Fraunhofer IEG, Fraunhofer ISE, Ruhr Universität Bochum, Energy Systems Analysis Associates - ESA² GmbH, German Institute of Development and Sustainability IDOS, RIFS Potsdam, GIZ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit et l'Agence allemande de l'énergie (dena).