Arts&MétiersMag - N°424 - Février 2021 - 41

DOSSIER HYDROGÈNE

SCHÉMA 2

Stockage d'énergie

TENDANCES ET SEUILS DE
RENTABILITÉ DE L'HYDROGÈNE

Des technologies

Les seuils de prix de la tonne de CO2 à partir desquels
l'usage de l'hydrogène devient rentable restent
élevés. L'espoir de baisser les coûts réside dans les
investissements publics injectés dans la filière.

complémentaires

Prix CO2

> 80 € / tCO2
Prix CO2

> 110 € / tCO2

Alors que les projets à grande échelle de stockage par batteries se multiplient
dans le monde, ceux par hydrogène semblent également très prometteurs.
Les deux technologies pourraient ainsi bientôt cohabiter.

le schéma 1, l'avantage de l'hydrogène est de
convenir à un grand nombre d'applications,
pour le réseau électrique comme pour les
usagers. Par exemple, l'hydrogène pourra bénéficier au réseau en régulant la demande saisonnière d'énergie et en favorisant l'intégration des
énergies renouvelables ainsi qu'aux usagers en
matière de mobilité et de décarbonation
industrielle.

UNE SÉCURISATION PLUS COMPLEXE
«En ce qui concerne la réglementation, les
cadres sont connus pour les batteries comme
pour l'hydrogène : des autorisations sont nécessaires en accord avec les codes de l'énergie, de
l'environnement et de l'urbanisme, notamment,
rappelle Pascal Brunet, chef de projet chez
Naldeo. Cependant, pour la sécurisation du
foncier, l'exercice s'est standardisé pour les batteries et reste complexe pour l'hydrogène car il
faut pouvoir justifier de l'absence de risques ou

SCHÉMA 1

CARTOGRAPHIE DES TECHNOLOGIES
Comme le montre ce schéma, l'hydrogène recouvre un large spectre et décorrèle
puissance et énergie. Il peut donc être complémentaire aux batteries, notamment pour
les applications nécessitant des volumes significatifs sur des durées de stockage élevées.
Énergie

1 sem

STEP

Hydrogène

1 j

Air comprimé

h
100 MW

Batterie
flow

h
10 MW

1 h

Batterie lithium

STEP

h
100 kW
h
10 kW
1 MW

Stockage
inertiel
STEP Station de transfert d'énergie par pompage
C Supercapacité
M Supraconducteur magnétique
1 MW

Puissance

MATURITÉ
COMMERCIALE
Bonne
Moyenne
Faible

W
100 M

SOURCE NALDEO TECHNOLOGIES & INDUSTRIES

1 min

1 MWh

SOURCE ATEE-RTE / NALDEO TECHNOLOGIES & INDUSTRIES

n bon ingénieur, Jérémie Coste (Ai. 216),
chargé d'étude au cabinet d'ingénierie et
de conseil Naldeo Technologies &
Industries(1), explique l'intérêt de l'hydrogène
pour les applications de stockage d'énergie(2) ainsi : «Prenons le schéma 1 [ci-dessous,
NDLR] ayant en ordonnée les capacités de
stockage (exprimées en mégawattheure) et en
abscisse la puissance (exprimée en mégawatts).
Ensuite, posons dessus les différentes technologies de stockage d'énergie en fonction de leurs
performances théoriques actuelles : batteries,
hydrogène, air comprimé, stockage inertiel,
barrage avec pompage et turbinage, supercapacité, etc. Nous découvrons que l'hydrogène
recouvre un large spectre et décorrèle puissance
et énergie (la bulle ne suit pas une ligne de durée
en diagonale). Il peut donc être complémentaire
aux batteries, notamment pour les applications
nécessitant des volumes significatifs sur des
durées de stockage élevées.» Comme le montre

Prix CO2

entre
130 € / tCO2 et
250 € / tCO2
Prix CO2

> 250 € / tCO2

Rentabilité
électrolyse
pour mobilité
H2

Rentabilité
électrolyse
+ stockage

Rentabilité
électrolyse
seule

Rentabilité
électrolyse
pour injection
dans les
réseaux d'H2
décarbonné

de nuisances. D'un point de vue économique
enfin, l'enjeu est le même pour les deux technologies de stockage : il s'agit d'empiler les
différentes lignes de revenus atteignables pour
rentabiliser le projet». «Tous ces éléments sont
d'autant plus complexes à appréhender que le
sujet du stockage par batteries ou hydrogène
est mouvant et en évolution constante», souligne Jérémie Coste.

UNE RENTABILITÉ ATTEIGNABLE
Le schéma 2 [ci-dessus, NDLR] indique les
seuils de prix de la tonne de CO2 et de l'électricité à partir desquels certains usages de l'hydrogène (injection dans des réseaux dédiés, électrolyse + stockage, électrolyse pour la
mobilité...) deviennent rentables. Il montre
que les investissements publics sont nécessaires
pour aider cette filière à démarrer. Ces derniers
arrivent tardivement par rapport à la Chine ou
aux États-Unis mais ils sont massifs (lire p. 36).
L'espoir est donc là pour que l'effet de taille joue
dans le sens de la baisse des coûts et faire de
l'hydrogène un des atouts de la décarbonation
de l'énergie, au côté des batteries.
D. K.
Naldeo Technologies & Industries est l'ex-Bertin Énergie Environnement, acquis fin septembre 2020 par Naldeo Group. Naldeo
T&I est présidé par Germain Gouranton (Li. 190).
(2)
Présentation ayant eu lieu au cours d'un webinaire organisé le
8 décembre 2020 sur le thème «Projets de stockage d'énergie»
par l'association France Innovation. Celle-ci regroupe des cabinets d'ingénierie et promeut la prestation de R&D, le conseil et
l'accompagnement à l'innovation.
(1)

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N°424 / Février 2021

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