Ecosystème et chaîne de valeur
Un écosystème hydrogène renouvelable correspond à un territoire, ou un espace géographique donné, sur lequel s’organisent simultanément une logistique de production et de distribution d’hydrogène, ainsi que des usages locaux de véhicules de transports de voyageur ou marchandises, d’industrie ou d’énergie renouvelable (source : ADEME).
La chaine de valeur de l’hydrogène renouvelable débute avec l’électricité verte et se termine par son utilisation. Entre les deux, plusieurs étapes sont nécessaires :
Production et transport
L’Hydrogène renouvelable est produit à partir d’énergie renouvelable, grâce à un électrolyseur. Créer ou intégrer un écosystème d’hydrogène renouvelable s’effectue en lien avec le développement massif d’EnR sur les territoires : hydroélectricité, PV, éolien,
Pour rappel, la Région Occitanie a pour objectif de multiplier par 3 la production d’EnR sur son territoire d’ici 20502. L’électricité renouvelable est acheminée à l’électrolyseur via le réseau et est certifiée verte par des contrats.
Le plan H2 de la Région Occitanie vise deux sites de production massive d’hydrogène renouvelable à horizon 2030. L’un des deux sites est déjà en projet, il s’agit d’Hydocc à Port-la-Nouvelle pour une puissance d’électrolyseur de 50 MW (capacité de production de 6000 t/an d’H2) à horizon post-2030. Plusieurs autres sites de production sont en projet en Occitanie.
Dans le cadre des aides pour le projet d’hydrogène, l’ADEME et la Région fixent des seuils de production permettant d’assurer une rentabilité des installations. Ils mettent aussi parfois une obligation de part renouvelable pour l’alimentation électrique de l’électrolyseur.
Lieux de production et lieux de distribution peuvent être distants, d’autant plus si la stratégie se dirige vers quelques sites de production massive en Région. Le transport de l’hydrogène sous forme de gaz peut se faire soit par pipeline ou gazoduc pour de grandes quantités soit par camions, en plus petites quantités et comprimé en bouteilles. Si le transport de l’hydrogène se fait sous forme de liquide on privilégie le transport par route. Aujourd’hui, l’intérêt énergétique et économique limite ce transport à des rayons de 200 km. Cela montre que l’hydrogène reste une énergie locale qui doit se concevoir à l’échelle régionale.
Distribution :
Pour la mobilité, l’hydrogène est distribué dans des stations s’apparentant aux stations-service de carburant. Ces points de distribution doivent se déployer en cohérence avec l’émergence des usages. L’objectif est d’atteindre un maillage régional répondant aux besoins. Ces stations peuvent être dédiées à l’hydrogène ou bien proposer plusieurs carburants, on parle alors de station multi-énergies.
Selon le véhicule et le réservoir associé, l’hydrogène sera distribué à une pression de 350 bar (plutôt pour les véhicules lourds et véhicules utilitaires) ou de 700 bar (plutôt pour les véhicules légers) pour un temps de recharge de quelques minutes.
Quelques repères sur les stations de distribution hydrogène :
Source : guide pratique – Déployer les stations hydrogène dans votre territoire
Le dimensionnement d’une station de distribution dépendra des usages du territoire. Pour rappel, les aides de l’Europe, l’Etat et la Région peuvent être conditionnées à des seuils de capacité de distribution.
Station de production et de distribution d’hydrogène, Pau, alimentant 6 trames Fébus (174 kg d’hydrogène par jour sont nécessaires à la circulation en autonomie complète des six Bus à Haut Niveau de Service prévus sur l’axe Gare – Hôpital de Pau)
Source : https://www.pau.fr/article/pau-sengage-pour-le-climat-avec-son-febus-hydrogene
Les écosystèmes existants en Occitanie
Que ce soit sur la production, la distribution ou les usages, des projets hydrogène fleurissent sur le territoire de la Région Occitanie.
La carte ci-dessous présente les projets recensés à ce jour.
Zoom sur le Corridor H2 en Occitanie
Le développement de la filière s’inscrit dans une stratégie régionale qui porte également le projet de création d’un corridor H2, traversant une partie du territoire régional.
Le projet "Corridor H2" est un projet d’envergure européenne qui vise à développer depuis la Péninsule ibérique et jusqu’au Nord de l’Europe une série de capacités de production et de distribution d’hydrogène pour la mobilité, couplée au déploiement de nombreux véhicules lourds utilisant l’hydrogène.
Avec le soutien de la Banque Européenne d’Investissement (40M€) et la Commission Européenne (14,5M€), la Région Occitanie est la première à déployer ce projet sur son territoire.
L’objectif de la Région est de déployer d’ici fin 2023 en Occitanie :
• 2 stations de production
• 7 stations de distribution
• 40 camions hydrogène,
• 62 remorques/unités frigorifiques pour camions,
• 15 autocars interurbains régionaux.
La carte ci-dessous présente le tracé du corridor H2 ainsi que les différents projets de production et de distribution lauréats.
Développer un "écosystème hydrogène renouvelable" en partant de l’existant et des usages des collectivités
Créer un écosystème hydrogène renouvelable consiste à déployer toutes les briques de production, distribution, d’usages et de les intégrer dans un maillage territorial. Ce développement doit se faire avec une analyse fine du potentiel et des usages, sur les territoires d’Occitanie.
Les collectivités d’Occitanie peuvent analyser ces usages en réalisant une étude/diagnostic de potentiel/opportunité de déploiement de l’hydrogène sur les territoires (transport, industrie et EnR).
A ce jour en Occitanie, les collectivités et les entreprises situées à proximité du Corridor H2 ont une opportunité de développer des usages d’H2 renouvelable en s’appuyant sur les projets environnants de production et distribution.
Quelle place/rôle de la collectivité dans la création d’un écosystème hydrogène renouvelable ?
Les collectivités d’Occitanie jouent un rôle majeur dans la création d’un écosystème hydrogène renouvelable. Elles s’appuient sur leurs compétences en matière de :
- aménagement du territoire – gestion du foncier : sur la gestion/identification du foncier (implantation d’un électrolyseur, d’un projet H2, stations hydrogènes, projets EnR) ;
- transports : le réseau routier, sur l’accessibilité, le maillage territorial, la conversion des flottes de véhicules des collectivités.
- énergie – transition écologique : développement de projets d’EnR
Une réglementation en évolution
La filière hydrogène renouvelable se structure au cours de son déploiement, il en est de même pour sa réglementation.
Différentes réglementations peuvent concerner les projets hydrogène11 :
- production, stockage, distribution d’hydrogène au titre de la règlementation ICPE
- transport d’hydrogène au titre de la règlementation relative au transport de matières dangereuses
- transport d’hydrogène par canalisation
Les sites de production et de distribution d’hydrogène répondent à des critères très stricts en matière de sécurité : ce sont des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement (ICPE). Cinq normes ICPE encadrent ainsi leurs activités pour limiter les risques (ICPE : 1416, 1630 ; 3420 ; 4715 et 4725).
Textes réglementaires spécifiques à l’hydrogène :
| Production | ICPE : rubrique 3420-a (selon critères d’applicabilité de la DREAL – consommation d’eau et origine, pression exercée sur la source d’alimentation, justificatif de l’origine de l’énergie électrique, masse d’eau de rejet du concentrat et milieu de rejet) IOTA Directive Équipement Sous Pression Réglementation ATEX ICPE : rubriques 2910a et 3110 (reformage du gaz) |
Projet soumis à autorisation ICPE de 0 à 50 t et soumis à autorisation avec servitude au-delà. Les IOTA vont essentiellement concerner les prélèvements d’eau (hors réseau d’eau potable) pour les électrolyseurs et les rejets d’eau à la suite de la combustion d’hydrogène. Reformage : Déclaration avec contrôle périodique si puissance au moins égale à 1MW et inférieure à 20 MW. Enregistrement si puissance au moins égale à 20MW et inférieure à 50 MW. Autorisation si puissance thermique nominale égale ou supérieure à 50 MW |
| Transports | Réglementation TMD (Transport de Marchandises Dangereuses) Arrêté MD Gazoducs : arrêté du 05/03/2014 modifié par arrêté du 03/07/2020 |
Définit les dispositions relatives à l’utilisation des emballages et des citernes, et la procédures d’expedition Pour le transport de l’hydrogène seul, mais aussi la possibilité de mélanger l’hydrogène à du gaz naturel dans les réseaux de transport et de distribution de celui-ci |
| Stockage | ICPE : rubrique 4715 | Projet soumis à déclaration jusqu’à 1 t, à autorisation entre 1 et 50 t et à autorisation avec servitude au-delà |
| Distribution | ICPE : Rubrique 1416 « Stations-service » Rubrique 4715 Stockage Rubrique 3420 Production d’hydrogène Zonage ATEX |
Déclaration avec contrôle périodique dès lors qu’elles sont en mesure de distribuer au moins 2 kg d’hydrogène par jour |
| Application mobilité | Règlement Européen 79/2009 et 406/2010 | Règlement autorisant tous véhicules alimentés en hydrogène à rouler sur les routes de France (types définis) et fixant les spécifications techniques particulières aux véhicules à hydrogène |
Il est important de noter que ces textes réglementaires sont susceptibles d’évoluer rapidement car la filière hydrogène est en phase de déploiement et d’industrialisation.
L’hydrogène et les collectivités
Questions à se poser en tant que collectivité :
- ais-je du foncier disponible pour développer des projets de production d’énergie renouvelable ou installer une station de distribution H2 ? en lien avec le réseau routier ?
- suis-je située sur le parcours corridor H2 ?
En savoir plus
FNCCR, Territoires d’énergie, France Hydrogène, Mobilité hydrogène France : Guide Pratique – Déployer les stations hydrogène dans votre territoire
ADEME : Réalisez un diagnostic du potentiel de déploiement de l’hydrogène sur votre territoire
France Hydrogène : Guide Insertion de l’hydrogène dans les territoires, juin 2016
ADEME infos : Penser les projets hydrogène comme des écosystème
