Vers un marché mondial et transfrontalier du commerce de l'hydrogène

Cet article a été publié pour la première fois dans Vue H2.

Par Daryl Wilson, directeur exécutif, Hydrogen Council

12 décembre 2015 : une date qui devrait nous être familière à tous maintenant. C'est en ce jour de la COP21 à Paris que 195 pays ont signé un accord juridiquement contraignant pour maintenir le réchauffement climatique bien en dessous de 2°C, signalant une transformation majeure du système énergétique mondial. L'urgence climatique étant désormais pressante, nous devons nous éloigner des systèmes de production et de consommation d'énergie basés sur les combustibles fossiles au profit de sources renouvelables telles que l'éolien et le solaire.

L'hydrogène propre et ses dérivés jouent un rôle essentiel dans ce nouveau système énergétique qui vise à atteindre des émissions nettes nulles dans le monde d'ici 2050. En complément d'autres technologies de décarbonisation qui doivent être déployées dans l'économie mondiale, l'hydrogène propre offre la seule solution à long terme, évolutive et option rentable pour une décarbonation profonde dans les secteurs difficiles à réduire tels que l'acier, les transports lourds et l'ammoniac.

D'ici 2050, le Hydrogen Council estime que l'hydrogène peut éviter 80 gigatonnes (GT) d'émissions cumulées de CO2 (dioxyde de carbone). Avec un potentiel d'abattement annuel de sept GT d'ici 2050, l'hydrogène pourrait alors contribuer à hauteur de 20% à l'abattement total nécessaire. Cela nécessiterait l'utilisation de 660 millions de tonnes (MT) d'hydrogène renouvelable et à faible émission de carbone en 2050, soit l'équivalent de 22% de la demande énergétique finale mondiale.

L'hydrogène est donc essentiel pour permettre un système énergétique décarboné - nous l'avons souligné dans le rapport du Hydrogen Council Hydrogène pour Net Zero rapport, publié en 2021. Mais la réorganisation des structures économiques et industrielles d'aujourd'hui sera importante. Pour décarboniser l'économie mondiale aussi rapidement, efficacement et à moindre coût que possible, nous avons besoin d'un commerce international de l'hydrogène pour relier les sources d'énergie renouvelable bon marché aux zones à forte demande. C'est l'objet du tout nouveau rapport du Conseil, Flux mondiaux d'hydrogène, sorti en octobre.

Flux mondiaux d'hydrogène, co-écrit par McKinsey & Company, relie notre précédent rapport 2020, Chemin vers la compétitivité de l'hydrogène, qui explore les coûts et bénéfices économiques de l'hydrogène comme vecteur de décarbonation, avec Hydrogène pour Net Zero, qui estime la croissance globale de la demande en ligne avec les objectifs 2050 Net Zero. Le nouveau rapport donne une perspective sur la manière dont les flux commerciaux mondiaux de l'hydrogène pourraient se développer et sur les investissements nécessaires pour les débloquer, donnant une image de ce à quoi pourrait ressembler l'économie mondiale de l'hydrogène d'ici 2050 si elle était économiquement optimisée.

Le rapport souligne que les investissements cumulés dans l'hydrogène seront multipliés par cinq entre 2030 et 2040 ($1 trillion en 2030 à $5 trillion en 2040), puis doubleront à nouveau d'ici 2050 pour atteindre $10 trillion. Cela signifie que les investissements dans l'hydrogène atteindront $500 milliards par an d'ici 2050, soit l'équivalent de 25% des dépenses globales actuelles en énergie.

La trajectoire Hydrogen for Net Zero verrait la demande d'hydrogène en 2030 à 145 MT, passant à plus de 660 MT d'ici 2050. Flux mondiaux d'hydrogène décrit comment nous pourrions livrer ces 660 MT, et la trajectoire qui y mène, aussi efficacement et rapidement que possible. Où faut-il produire l'hydrogène ? Comment doit-il être produit ? Avec quelles technologies et ressources ? Et, cœur du sujet, pour quoi faire – déplacer l'énergie électrique, comme vecteur combustible lui-même, ou comme produit fini ? Cela déterminera la forme sous laquelle l'électricité ou l'hydrogène est déplacé autour du globe.

Nous reconnaissons qu'il existe des marchés qui seront autosuffisants dans leur propre production d'hydrogène, que ce soit grâce à des ressources renouvelables ou à des installations de séquestration du carbone. Il y a des pays et des régions qui sont aujourd'hui d'énormes importateurs d'énergie et continueront d'être d'énormes importateurs d'énergie à l'avenir. Ensuite, il y a des régions qui peuvent produire elles-mêmes beaucoup d'énergie renouvelable, mais pas assez pour couvrir leurs propres besoins. Ici, ce sera un mélange de production renouvelable nationale et d'importations - et l'Europe en est l'exemple évident.

En examinant où nous pensons que l'hydrogène sera produit et comment il se déplacera dans le monde, cela montre ce qui suit :

• Un tiers de l'hydrogène dans le monde sera produit localement pour une consommation locale
• Un tiers de l'hydrogène sera produit dans des zones connectées aux zones de consommation par pipeline - les pipelines sont le moyen le moins cher de déplacer de grandes quantités d'énergie
• Un tiers de l'hydrogène sera transporté (sous diverses formes) à travers le monde par bateau.

Si nous n'avons pas de commerce international, alors toute l'énergie devra être produite près de l'endroit où elle est consommée. Comme Flux mondiaux d'hydrogène montre, les zones de grande consommation d'énergie ne sont pas alignées avec les zones de grande disponibilité des ressources renouvelables. Si vous n'autorisez pas le commerce international, vous devez plutôt installer beaucoup plus de production d'énergie renouvelable dans des zones où elle est en fait utilisée de manière très inefficace.

La Chine, l'Inde, le Japon, la Corée du Sud, l'Europe et l'Amérique du Nord représenteront 75% de la demande mondiale d'hydrogène, la Chine devenant le plus gros consommateur dans les années à venir. Mais le Japon et la Corée en particulier disposeront de ressources énergétiques renouvelables compétitives très limitées – s'ils devaient produire toute leur propre énergie renouvelable, cela coûterait très cher.

Il restera beaucoup moins cher d'importer la plupart de leurs besoins en électricité et en carburant, d'Australie par exemple, et cette énergie arrivera sous forme d'hydrogène ou de dérivés de l'hydrogène (pensez à l'ammoniac pour la production d'électricité). Il convient de noter que, par conséquent, le rôle des véhicules à pile à combustible pourrait être beaucoup plus étendu au Japon et en Corée que dans de nombreuses régions du monde, car ils seront aussi efficaces, voire plus, que les VEB au niveau du système.

Déverrouille

L'évolution du marché mondial du gaz et du GNL peut avoir des parallèles avec le futur marché mondial de l'hydrogène. Cependant, le différenciateur clé est que la valeur de l'hydrogène est contenue à la fois dans la valeur du produit physique et dans la valeur de l'attribut environnemental - en d'autres termes, la certification.

Pour que le commerce international ait lieu, nous avons besoin de systèmes de certification internationaux. La certification de l'hydrogène jouera un rôle crucial dans l'établissement de la confiance des clients et leur permettra de choisir. Nous avons besoin que les décideurs politiques créent des systèmes fongibles reconnus à l'échelle internationale qui permettent à l'hydrogène de se déplacer, et que les marchés de destination soient sûrs de ce qu'ils achètent. Les régions importatrices et les clients individuels peuvent prendre leurs propres décisions concernant les attributs dont ils ont besoin pour respecter les normes locales (contenu renouvelable, intensité carbone), mais cela doit être basé sur un ensemble de méthodologies et de principes d'identification généralement acceptés.

Si cette certification est réalisée, elle stimulera la demande et permettra une approche basée sur le marché de l'approvisionnement en hydrogène. À son tour, cela facilitera le commerce mondial et transfrontalier d'hydrogène, permettant à l'offre et à la demande de se rencontrer de manière efficace dans toutes les zones géographiques.

Bien sûr, pour permettre à l'hydrogène de se déplacer en très grande quantité, nous avons besoin d'infrastructures à développer. Aujourd'hui, l'énergie voyage sur de très longues distances et cela va être vrai dans le nouveau système énergétique.

Ces dernières années, nous sommes passés de projets de démonstration à l'émergence de pôles de projets dans les vallées et les ports. Ces hubs hydrogène locaux sont un concept très fort à mesure que de nouvelles structures industrielles commencent à se développer, et ils constituent une étape importante de passage à l'échelle pour les nouvelles technologies. Mais les hubs devront être interconnectés via un système d'infrastructure complet pour répondre aux besoins énergétiques d'une région particulière, ce qui signifie des pipelines et des activités interconnectées d'énergies renouvelables et d'électrolyseurs. Je pense que nous commençons à voir où ces investissements dans l'infrastructure doivent être faits, et le rythme approximatif pour y parvenir.

L'élan continue de croître pour l'hydrogène - le Conseil de l'hydrogène suit actuellement 680 propositions de projets à grande échelle d'une valeur de $240 milliards - reflétant l'énorme attention portée au rôle que joue l'hydrogène dans la transition énergétique.