Foire aux questions

L'énergie englobe la capacité à réaliser un travail. L'électricité est l'une des nombreuses manifestations de l'énergie qui peut également se présenter sous d'autres formes telles que la chaleur, la lumière, le mouvement, etc. Un vecteur énergétique, quant à lui, est un moyen de stocker, transporter ou transférer une énergie d'une forme à une autre pour une utilisation pratique.

Ainsi, une centrale de production photovoltaïque produit une énergie sous forme d'électricité alors qu'une centrale de production d'hydrogène produit un vecteur énergétique à partir d'une énergie comme l'électricité.

Le plan de relance “France 2030” fixe la feuille de route hydrogène de la France dont l’objectif est d'installer 6,5 GW de capacité d’électrolyse d'ici 2030. En 2022, la capacité installée des électrolyseurs était d’environ 13 MW. Il est donc important d'accélérer le développement de la filière sur le territoire national.

Oui, avec l'avancée des technologies, la baisse des coûts de production des équipements, de l'électricité renouvelable et l'accent croissant sur la durabilité, l'hydrogène décarboné a le potentiel de devenir un vecteur d'énergie compétitif à mesure que son adoption s'accélère.

L’hydrogène est une molécule utilisée depuis des dizaines d’années dans différents secteurs d’activité comme le spatial, le raffinage ou la production d’engrais. Ce vecteur énergétique joue ainsi différents rôles : matière première, combustible, carburant, etc. L’économie de l’hydrogène est en plein essor et offre de très nombreux nouveaux débouchés.

Chez Arhyze, nous pensons qu’il est important de cibler les usages les plus pertinents pour l’hydrogène, c’est-à-dire les usages où il n’y a pas d’alternatives propres moins onéreuses. Ainsi, l’hydrogène peut être utilisé dans l'industrie pour produire de la chaleur ou comme matière première, il peut servir de carburant pour des véhicules lourds ou pour la mobilité aéronautique et maritime ou encore être dérivé en ammoniac pour produire des engrais verts.

Sa polyvalence en tant que vecteur énergétique et l’absence d’émission de carbone en fait un atout crucial pour répondre à divers enjeux énergétiques et environnementaux.

L'hydrogène renouvelable peut être produit par un processus appelé électrolyse de l'eau, qui utilise de l'électricité produite à partir de sources d'énergie renouvelables telle que l'énergie solaire. Au cours de l’électrolyse, un courant électrique est appliqué à l'eau, provoquant la dissociation des molécules d'eau en hydrogène et en oxygène gazeux. L'hydrogène ainsi obtenu peut être capturé et stocké pour une utilisation ultérieure comme source d'énergie propre.

Arhyze privilégie un positionnement de ses installations de production au plus proche des usages afin de limiter les coûts de transport de l’hydrogène. En fonction de la nature de l’écosystème, les zones industrielles, logistiques, portuaires ou aéroportuaires sont propices pour accueillir ces installations.

Ces centrales de production nécessitent une emprise foncière limitée dont l’implantation est choisie en concertation avec les acteurs locaux publics et privés. A titre d’exemple, la superficie maximale nécessaire pour un projet d’une puissance de 10 MW est de 5 000 m².

La production d’hydrogène renouvelable par électrolyse de l’eau nécessite un approvisionnement en électricité renouvelable. Afin de pouvoir proposer un hydrogène compétitif, il est également nécessaire d’avoir un fonctionnement régulier de l’électrolyseur, proche de sa puissance nominale.

Ainsi, nous privilégions un approvisionnement en électricité issue :

- d’une part, d’un raccordement au réseau. Dans ce cas, un contrat de gré à gré est signé directement avec un producteur d’électricité renouvelable. Ce type de contrat est appelé corporate PPA (Power Purchase Agreement), ou CPPA, et permet de s’approvisionner directement auprès d’un producteur d’énergie renouvelable (solaire, éolienne, hydraulique, etc.) et,

- d’autre part, d’un raccordement direct à une installation de production d’électricité à partir d’énergie photovoltaïque.

C’est une combinaison entre l’approvisionnement en électricité, les services proposés au réseau électrique, le dimensionnement des installations et la planification de la production qui permettent aux projets d’Arhyze d’optimiser le prix de vente de l’hydrogène.

En moyenne, un prélèvement maximum de l’ordre de 20 litres d’eau est nécessaire pour la production d’un kilogramme d’hydrogène par électrolyse de l’eau. Bien que cette méthode nécessite de l'eau, son impact global sur le stress hydrique ne domine pas à l'échelle nationale lorsque l'on compare à d’autres secteurs.

Cependant, il est crucial de prendre en compte les caractéristiques spécifiques de chaque région et les variations saisonnières qui pourraient influencer la disponibilité de l'eau. Une attention particulière est nécessaire pour évaluer les risques potentiels liés à la chaîne d'approvisionnement de la production d'hydrogène, en veillant à ce que les aspects territoriaux soient soigneusement pris en compte pour garantir une approche responsable et durable.

L’eau nécessaire à l’électrolyse n’est pas nécessairement potable. Arhyze étudie des mécanismes innovants de raccordement, avec notamment la réutilisation des eaux industrielles, ou le dessalement d’eau de mer.

Pour aborder la question de la durée de vie des installations photovoltaïques, il est nécessaire de distinguer les éléments qui la constituent.

Une installation comprend :

- les cellules (ou modules) photovoltaïques installées sur une structure métallique;

- les onduleurs qui transforment le courant continu produit par les cellules en courant alternatif.

Les fabricants de modules photovoltaïques actuellement sur le marché garantissent une production de 80 % en moyenne de la puissance initiale jusqu’à 25 ans. La fin de vie de l’installation est donc à l’appréciation du producteur en fonction de ses besoins de production et de l’efficacité de l’installation. En général, la durée de vie des modules est de 30 ans en moyenne.

Pour les onduleurs, la durée de vie est généralement comprise entre 8 et 12 ans. Les plans d'affaires réalisés par Arhyze sur les installations photovoltaïques prennent l’hypothèse d’un renouvellement des onduleurs tous les 10 ans.

En France, les émissions sur le cycle de vie d'une installation PV sont d'environ 30 gCO2eq/kWh, soit environ 25 fois moins que celles des centrales fonctionnant au pétrole. Principalement liées au processus de fabrication (71%), ces émissions proviennent notamment de l’électricité nécessaire à la production du module et au raffinement du silicium à haute température. L'adoption croissante d'énergies renouvelables dans les usines contribuera progressivement à améliorer le bilan carbone des installations photovoltaïques.

Pendant la phase d’exploitation, il n’y a aucune émission de CO2 liée à la production d’électricité par les installations.

Selon la programmation pluriannuelle de l'énergie (PPE) 2019-2028, l'objectif est d'installer 20 GW d'ici fin 2023 et entre 35 et 44 GW d'ici 2028. En 2022, la capacité photovoltaïque installée était d’environ 16 GW et les objectifs pour2023 seront difficilement atteignables d’ici la fin de l’année. Il est donc important d'accélérer le développement de la filière sur le territoire national.