Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

L’hydrogène
5 Les paramètres clés
5.1. La production, centralisée ou décentralisée
Différentes échelles ou degrés de centralisation peuvent être imaginés dans la mise en
œuvre de ces moyens de production. De manière extrême, deux logiques d’infrastructures
se distinguent :
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la production d’hydrogène centralisée. L’hydrogène est produit en grandes
quantités, sur peu de sites. Les installations de grandes capacités reposent sur les
procédés suivants : le vaporeformage du gaz naturel avec CSCV ; l’électrolyse
haute et basse température, sur site dédié ou adossée à des sites de production
d’électricité de grande taille (éolien en mer, centrales nucléaires) ; la gazéification
de la biomasse et le vaporeformage du biogaz ; les nouveaux procédés :
décomposition thermochimique de l’eau, procédés biologiques. Cette production
doit être transportée de façon sécurisée (enjeu important). Ce transport peut être
réalisé par camion sous forme liquide ou gazeuse, ou par pipeline sous forme
gazeuse ;
la production d’hydrogène décentralisée. La production est assurée par de
nombreuses installations dispersées : la gazéification de la biomasse et le
vaporeformage du biogaz ; l’électrolyse, haute et basse température connectée au
réseau ou adossée à des parcs de production d’électricité renouvelable de petite
taille ; les nouveaux procédés : décomposition photochimique de l’eau, procédés
biologiques.
5.2. Les usages, concentrés ou diffus
Flexibilité et modularité de l’hydrogène et des piles permettent d’envisager différentes
échelles d’application :
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les usages concentrés. L’hydrogène peut être utilisé en grande quantité sur un
nombre restreint de sites, à des fins industrielles et énergétiques : usages
industriels : raffinage, production de biocarburants, carburants de synthèse,
chimie, sidérurgie ; production d’électricité et de chaleur en usage stationnaire :
cogénération de forte puissance (> 50 MW), piles à combustible valorisant de
l’hydrogène, ou autre combustibles (type Hythane®, biogaz) ;
les usages diffus. De petites quantités d’hydrogène sont consommées de manière
dispersée. Les piles à combustible peuvent être utilisées pour des applications
stationnaires et mobiles diffuses : micro et moyenne cogénération (de 1 kW à
1 MW) dans les bâtiments et l’industrie, fonctionnant à partir d’hydrogène, de gaz
naturel, de mélange (Hythane®,) de biogaz ; véhicules équipés de piles à
combustible associées à une traction électrique, ou véhicules thermiques utilisant
du mélange (Hythane®) ; applications diffuses diverses : objets nomades, véhicules
spéciaux, groupes de secours, etc.
6 Verrous et leviers
Des éléments externes joueront sur le déploiement des technologies : la contrainte
carbone de même que les prix des énergies et de l’électricité auront un impact
déterminant sur leur compétitivité. Elles s’intégreront dans des systèmes qui
Centre d’analyse stratégique - 239 - Août 2012
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