Une fois de plus, l’agence Bloomberg New Energy Finance (BNEF) secoue le cocotier en révisant à la baisse ses prévisions de coûts de l’hydrogène « vert », produit par électrolyse de l’eau à partir d’électricité renouvelable.

Selon BNEF, l’hydrogène « vert » généré par l’électricité photovoltaïque ou éolienne onshore coûtera moins cher dès 2030 que l’hydrogène produit à partir du gaz naturel avec capture et stockage du CO2. Dans la moitié des 28 pays modélisés, dont le Brésil, l’Inde, et la plupart des états européens, l’éolien sera l’option la moins chère, tandis que dans les pays les plus ensoleillés, Afrique du Sud, Australie, Chili, Emirats, Etats-Unis et… la France, le solaire sera préférable. Car même lorsque le photovoltaïque est moins cher que l’éolien, les électrolyseurs sont mieux rentabilisés avec l’éolien dont le facteur de charge est plus élevé[1].

La baisse des coûts se poursuivant, l’hydrogène vert deviendra meilleur marché que l’hydrogène « gris » (produit à partir de gaz naturel sans capture du CO2) dès 2050.  Dans quinze pays, il sera même moins cher que le gaz naturel lui-même. A ce moment-là, sauf au Brésil et en Europe du Nord, le soleil sera la source d’électricité la moins chère pour produire l’hydrogène.

Oui, mais …

Si ces prévisions se vérifient, ce sont évidemment de bonnes nouvelles pour la lutte contre les changements climatiques. Mais les fans de l’hydrogène auraient tort de se voir confortés dans leur opinion : l’hydrogène ne sera pas l’alpha et l’oméga de la transition énergétique.

Sur quoi repose en effet cette compétitivité accrue de l’hydrogène vert ? D’un côté, certes, sur la perspective d’une baisse rapide et forte du prix des électrolyseurs de type alcalins, qui chuterait dans le monde occidental, de quelque 1000 dollars par kilowatt ($/kW) à 115 $/kW en dix ans à peine. Selon BNEF, ce coût ne serait pas plus élevé que 200 $/kW en Chine aujourd’hui.

Mais le facteur majeur de la baisse des coûts de l’hydrogène vert, c’est celle du prix de l’électricité renouvelable. Disons plutôt « la poursuite de la baisse », puisqu’en dix ans le coût du photovoltaïque a été divisé par dix, celui de l’éolien terrestre ou maritime par trois.

Le coût de l’hydrogène vert, c’est avant tout celui de l’électricité

Sauf si les électrolyseurs ne fonctionnent que sur des durées très courtes, le coût de l’hydrogène vert c’est avant tout celui de l’électricité. Avec des électrolyseurs installés à 1000 $/kW et un facteur de charge de 50%, une électricité à 70 dollars par mégawattheure ($/MWh) représente 85% du coût de l’hydrogène. Avec une électricité à 20 $/MWh c’est encore 61%. Pour des électrolyseurs installés à 200 $/kW et ce même facteur de charge, l’électricité à 70 $/MWh représente 93% du coût de l’hydrogène, et celle à 20 $/MWh encore 78%.

Or si l’hydrogène fabriqué à partir d’électricité renouvelable, avec un rendement d’environ 70%, devient une énergie moins chère, non seulement que l’hydrogène extrait du gaz naturel, mais même que le gaz naturel lui-même, cela signifie a fortiori que l’électricité renouvelable devient aussi moins chère que le gaz naturel comme source de chaleur (et beaucoup moins chère que le gaz naturel comme source d’électricité avec un rapport chaleur/électricité de 60%).

Autrement dit, si les renouvelables et l’hydrogène vert vont devenir plus rapidement et plus fortement compétitifs avec les énergies fossiles qu’on ne le prévoyait auparavant, c’est évidemment une bonne chose, mais cela ne change pas fondamentalement la hiérarchie des usages. La question qui se pose est la suivante : dans quel cas convient-il d’électrifier un usage de l’énergie, et dans quel cas vaut-il mieux utiliser l’hydrogène ?

Une solution médiocre pour le chauffage et la chaleur industrielle

Or voici ce que le fondateur de BNEF, justement, Michael Liebreich, écrivait récemment à ce sujet : l’hydrogène « fait sens pour les fertilisants et la chimie, peut-être l’acier, l’aviation, le transport maritime et le soutien des réseaux électriques. Mais il ne trouvera que des niches dans les transports terrestres. C’est une solution médiocre pour le chauffage, nécessitant cinq ou six fois plus de capacités renouvelables que les pompes à chaleur, et même la chaleur industrielle serait bien plus efficacement fournie directement par l’électricité. »

Nous y reviendrons très prochainement dans un dossier sur l’hydrogène.


[1] Lorsque l’éolien et le solaire ont des coûts voisins, utiliser les deux pour faire fonctionner les électrolyseurs baisse encore le coût de l’hydrogène, mais le calcul devient complexe, heure par heure en chaque endroit, et se prête donc mal aux conclusions générales.