Faire de l’hydrogène vert une stratégie viable pour stimuler la décarbonation

L’hydrogène vert devient rapidement une stratégie prometteuse pour la décarbonation et l’atteinte des objectifs climatiques. Ce type d’hydrogène est produit en utilisant de l’électricité provenant de sources renouvelables afin de décomposer les molécules d’eau en atomes d’hydrogène et d’oxygène au moyen du procédé d’électrolyse. Ce procédé ne produit aucun CO₂, ce qui en fait l’un des catalyseurs les plus encourageants de la transition énergétique.

Cependant, l’adoption de cette source d’énergie propre présente quelques défis majeurs. Le coût élevé de production, comparativement à celui de l’hydrogène d’origine fossile (p. ex., les hydrogènes gris, bleu et turquoise produits par différentes méthodes à partir de combustibles comme le gaz naturel), est l’un des plus grands obstacles. Selon un rapport de l’Agence internationale pour les énergies renouvelables*, le coût de production de l’hydrogène vert est en moyenne de deux à trois fois plus élevé que celui de l’hydrogène bleu. 

Pour que l’hydrogène vert soit économiquement viable, l’industrie doit trouver des façons d’optimiser le coût moyen actualisé de l’hydrogène vert ou, autrement dit, de minimiser les dépenses en capital et les dépenses d’exploitation liées à sa production.

Facteurs pouvant contribuer à la réduction du coût moyen actualisé de l’hydrogène vert

La technologie de l’électrolyseur, son efficacité et les coûts qui y sont associés sont des facteurs déterminants du coût moyen actualisé de l’hydrogène vert. Parmi les autres facteurs, on trouve notamment les coûts d’électricité, la localisation, l’accès au réseau électrique, le stockage disponible et les technologies de transport.

Selon un consensus établi au sein de l’industrie, l’augmentation de la production des centrales pourrait aussi réduire le coût moyen actualisé de l’hydrogène vert. En somme, plus une centrale d’énergie renouvelable produit d’électricité, plus le coût moyen actualisé par kilogramme d’hydrogène vert est moindre. Cette conclusion a donné lieu à une tendance qui favorise la combinaison de la production d’hydrogène et de la production d’électricité à partir de sources renouvelables aux endroits où la capacité des centrales peut être maximisée (p. ex., parcs éoliens en mer et grands déserts).

Les sociétés doivent également décider s’il est préférable d’utiliser des centrales connectées au réseau ou des centrales hors réseau dédiées à la production d’hydrogène vert. La deuxième option convient surtout aux régions qui sont éloignées du réseau électrique et qui présentent une capacité de production élevée (comme les régions venteuses et ensoleillées).

Se poser les bonnes questions

Une fois qu’une centrale est en exploitation, il est essentiel de continuer de trouver des façons d’optimiser les volumes de production et, du même coup, le coût moyen actualisé de l’hydrogène vert.

Les exploitants devront prendre des décisions déterminantes quant à la manière d’utiliser l’électricité et l’hydrogène produits par leur centrale de façon à maximiser le rendement.

En fonction des variables connues, telles que l’accord d’achat d’énergie de la centrale, le prix de l’hydrogène et de l’électricité sur le marché au comptant, la production et la capacité de stockage actuelles ainsi que les pertes de transport et de conversion, les exploitants devront également répondre aux questions suivantes :

• Devrais-je acheminer l’électricité directement au réseau, la stocker, ou liquéfier l’hydrogène et l’acheminer au réseau de transport?
• Si la production de ma centrale est actuellement limitée, devrais-je utiliser l’énergie excédentaire pour produire de l’hydrogène? Ai-je considéré les autres facteurs qui entrent en jeu, comme la connexion au réseau, la capacité du réseau, la capacité de stockage et les possibilités de liquéfier et transporter l’hydrogène?
• Si les ressources naturelles (p. ex., vent et ensoleillement) sont rares, devrais-je utiliser l’hydrogène stocké pour produire de l’électricité?

Exploiter les données et la technologie pour y répondre

Encore une fois, les données et la technologie sont indispensables pour répondre à ces questions et prendre des décisions éclairées.

Il est possible d’améliorer les décisions opérationnelles en établissant une communication bidirectionnelle en temps réel entre les électrolyseurs et l’équipement de stockage afin d’exercer une supervision, un contrôle et une acquisition de données en temps réel. Du point de vue de la fonctionnalité et de l’optimisation, les systèmes prenant en charge l’analyse de scénarios ou les algorithmes fondés sur l’IA peuvent aussi contribuer à l’amélioration des décisions.

CGI allie sa connaissance approfondie du secteur de l’énergie à sa gamme complète de services pour aider ses clients à définir une stratégie, intégrer de nouveaux processus et technologies, et gérer leurs systèmes en vue de se préparer à un avenir axé sur l’hydrogène. Nous offrons également un portefeuille de solutions de propriété intellectuelle, comme notre système de gestion des énergies renouvelables (RMS), qui propose les capacités de base et les ensembles de données harmonisées dont nos clients ont besoin pour répondre à la plupart, voire à la totalité de ces questions fondamentales.

Nous croyons qu’il est essentiel de collaborer efficacement et d’échanger nos connaissances avec nos clients et notre écosystème de partenaires afin d’offrir une réelle valeur ajoutée. Cette collaboration sera également incontournable pour faire de l’hydrogène une stratégie viable afin de décarboniser l’économie énergétique mondiale, d’atteindre les cibles gouvernementales et de sauver notre planète.

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*En anglais seulement