Les experts prévoient qu'au cours du « 15e plan quinquennal », l'hydrogène vert atteindra le même prix que les carburants. La question majeure reste la part des coûts de construction du projet à résoudre.

问AI · Le coût élevé de l’hydrogène vert, pourquoi les normes chimiques deviennent-elles un goulot d’étranglement pour la réduction des coûts ?

Journaliste : Pan Jun Tian

“Le 14ème plan quinquennal sera une période clé pour l’industrie de l’hydrogène en Chine, passant de l’exploration pilote à une industrialisation à grande échelle et à une commercialisation.” Lors de l’Exposition chinoise de l’hydrogène et de la Conférence internationale sur l’hydrogène organisée par l’Alliance chinoise de l’hydrogène le 25 mars, le professeur de l’Université Tongji et directeur du comité d’experts de l’Alliance chinoise de l’hydrogène, Yu Zhuoping, a formulé ce jugement.

Yu Zhuoping a suggéré que, durant le 14ème plan quinquennal, l’objectif principal du développement de l’hydrogène vert devrait être : un coût de production de l’hydrogène inférieur à 15 yuan/kg, un coût de stockage et de transport de 3 à 5 yuan/kg pour 100 kilomètres, un coût de l’hydrogène pour le transport inférieur à 25 yuan/kg, afin d’atteindre l’égalité avec les carburants fossiles ; un coût de l’hydrogène industriel équivalent à celui de l’hydrogène produit à partir de gaz naturel ; et sous le mécanisme de taxe carbone, le coût des carburants marins verts équivalent à celui du fioul lourd.

L’hydrogène vert fait principalement référence à l’hydrogène produit par électrolyse de l’eau à partir d’énergie éolienne et photovoltaïque, et une partie de l’hydrogène vert est également transformée en produits plus faciles à stocker et à transporter, tels que l’ammoniac synthétique et le méthanol.

L’académicien de l’Académie chinoise des sciences et directeur de l’École d’énergie de l’Université de Xiamen, Zheng Nanfeng, a déclaré que, seulement en tenant compte du coût de production d’hydrogène, le coût unitaire de l’hydrogène vert est d’environ 15,23 yuan/kg, se rapprochant du point clé pour une application à grande échelle, mais dans la pratique, les coûts augmentent rapidement ; actuellement, le coût de production de l’hydrogène vert est d’environ 26 yuan/kg.

Il a donné l’exemple d’un projet typique de 150 000 tonnes d’ammoniac vert dont l’investissement est d’environ 3 à 4 milliards de yuan, dont 25 % pour les éoliennes, environ 9 % pour les équipements d’électrolyse de l’eau, et environ 65 % pour les coûts de construction et d’installation, les infrastructures publiques et l’utilisation des terres.

Il a analysé en outre que les équipements de l’énergie éolienne coûtent seulement 1,2 à 1,5 yuan/W, le devis EPC est d’environ 3 à 4 yuan/W ; les équipements pour la production d’hydrogène coûtent environ 1,2 yuan/W, le devis EPC est d’environ 4,5 à 6 yuan/W ; les équipements pour le procédé de synthèse de l’ammoniac coûtent environ 400 yuan/(t/a), le devis EPC est d’environ 3000 yuan/(t/a). Le CAPEX (dépenses d’investissement) augmente le coût de l’ammoniac vert de 2000 à 3000 yuan/tonne, tandis que le prix de l’ammoniac liquide ordinaire est d’environ 2800 yuan/tonne.

Zheng Nanfeng a déclaré que la raison de ces CAPEX élevés est que les usines de production d’hydrogène sont construites selon les normes chimiques, qui exigent des normes de sécurité élevées.

Depuis longtemps, l’hydrogène étant classé comme un produit chimique dangereux, sa fabrication est considérée comme un projet chimique et doit être gérée de manière centralisée au sein des parcs chimiques.

Ces dernières années, certaines provinces et villes ont progressivement assoupli les restrictions sur les usines d’électrolyse de l’eau pour produire de l’hydrogène. Par exemple, au début de 2024, le Bureau de l’énergie de la région autonome de Mongolie intérieure et d’autres départements ont publié un avis sur l’accélération du développement de l’industrie de l’hydrogène, précisant qu’il est permis de construire des projets d’électrolyse de l’eau à l’extérieur des parcs chimiques utilisant des énergies renouvelables comme l’énergie solaire et éolienne ; les projets d’électrolyse de l’eau à partir d’énergies renouvelables ne nécessitent pas d’obtenir une licence de sécurité pour les produits dangereux.

Zheng Nanfeng a indiqué que les projets d’électrolyse de l’eau et de production d’ammoniac ou de méthanol continuent de suivre les normes chimiques, les coûts d’investissement en construction et d’infrastructures publiques ayant atteint plus de trois fois ceux des équipements de procédé, et il existe un manque de normes de construction pour les projets d’hydrogène.

Il a donné l’exemple de certains projets de construction où les distances de sécurité contre l’incendie sont trop importantes, entraînant un excès de superficie ; dans certaines infrastructures publiques, la conception des systèmes auxiliaires (fournissant de l’eau, de l’électricité, du gaz, de la chaleur, etc. pour les entreprises industrielles) est généralement basée sur une surcapacité en cas de conditions extrêmes, ce qui entraîne des coûts d’investissement et d’exploitation élevés.

Selon les journalistes, dans certaines régions de production d’hydrogène par électrolyse de l’eau et d’ammoniac ou de méthanol, pour garantir une alimentation électrique continue, stable et sûre, il est nécessaire d’utiliser une “double source d’alimentation” pour assurer un passage sans faille en cas de panne, le projet devant demander au réseau électrique une plus grande capacité de connexion de secours.

Zheng Nanfeng a suggéré que la maintenance intelligente est une voie importante pour réduire les coûts de l’hydrogène vert, y compris l’amélioration de la fiabilité des équipements, la réduction des investissements en actifs fixes, la réduction des dépenses d’exploitation et l’élimination des coûts supplémentaires liés à la conformité.

En termes spécifiques, Zheng Nanfeng a proposé que la conception des systèmes auxiliaires devrait être modulaire et intégrée ; établir un système de normes spécifiques à l’hydrogène, définissant l’hydrogène par ses propriétés énergétiques, remplaçant les normes chimiques actuelles.

Yu Zhuoping a déclaré que durant le 14ème plan quinquennal, l’hydrogène doit résoudre les problèmes de coûts élevés de la chaîne d’approvisionnement, le dilemme “démonstrable mais non à grande échelle”, ainsi que des problèmes tels que l’insuffisance des infrastructures, le décalage entre la production et l’utilisation, le décalage des scénarios, et les problèmes de stockage.

En matière de réduction des coûts de production, Yu Zhuoping a indiqué que l’hydrogène vert devrait être principalement fourni par de grandes bases éoliennes et solaires. Les bases intégrées de production d’hydrogène et d’ammoniac à Yunnan, Xinjiang et dans le nord-est devraient représenter plus de 70 % de la capacité totale de production, tandis que la capacité de production des régions de Bohai, de l’est de la Chine, de Chengdu-Chongqing, et du Shanxi devrait représenter environ 20 %, les capacités de production dans les ports et les parcs à zéro carbone devant être contrôlées à moins de 10 %.

En ce qui concerne la construction d’infrastructures de stockage et de transport, Yu Zhuoping a déclaré qu’il faudrait principalement réutiliser les pipelines de pétrole et de gaz existants, les lignes ferroviaires principales et les voies navigables portuaires, avec des réseaux de stockage et de transport auxiliaires le long des corridors.