Le défi de l'hydrogène vert : Structurer, modéliser et optimiser l'approvisionnement en électricité

Le succès d’un projet de production d’hydrogène par électrolyse repose principalement sur l’optimisation de l’approvisionnement en électricité, qui constitue la majeure partie du coût nivelé de l’hydrogène (LCOH). La commercialisation de l’hydrogène produit est directement influencée par cette stratégie d’approvisionnement. De même, la solidité de la stratégie d’approvisionnement en électricité est un facteur clé pour obtenir un soutien financier pour les projets H₂.

Pour structurer et dimensionner efficacement l’approvisionnement en électricité, plusieurs contraintes doivent être prises en compte :

• Coûts d’approvisionnement en électricité : Il s’agit des accords d’achat d’électricité (PPA) couvrant le prix, la structure des prix, la durée, l’électricité du marché/du réseau et les sources d’électricité potentiellement hors marché ou à long terme.
• Les volumes de PPA et les risques associés, en particulier en ce qui concerne la revente.
• La gestion de l’agrégation et les interactions entre les sources d’énergie intermittentes et distribuables, ainsi que le coût associé de l’agrégation.
• Les exigences relatives à l’hydrogène à faible teneur en carbone, la maximisation de la part de l’hydrogène à faible teneur en carbone, et l’impact de la directive RED II (adéquation horaire, zone de prix et exigences d’additionnalité) sur les PPA et l’approvisionnement en électricité du réseau.
• La conception technique de chaque projet, qu’il s’agisse d’un électrolyseur autonome, d’un électrolyseur avec stockage ou d’une unité intégrée de production d’e-méthanol ou d’e-SAF (Sustainable Aviation Fuel). En outre, le type de technologie d’électrolyseur utilisé influe sur les contraintes opérationnelles, telles que le facteur de charge minimum, le démarrage à froid, la montée en puissance et la descente, la dégradation, les cycles de maintenance et les besoins de remplacement.

Tous ces éléments sont intégrés dans des modèles d’optimisation basés sur les contraintes, qui aident à définir des scénarios et des stratégies robustes et bancables pour l’approvisionnement en électricité dans les projets d’hydrogène. Ces scénarios garantissent :

• La maximisation de la part d’hydrogène du RFNBO et l’absorption optimale des PPA.
• L’optimisation des coûts d’approvisionnement en électricité en tirant parti des possibilités offertes par les PPA et les prix du marché.

L’hydrogène est considéré comme renouvelable selon la norme RFNBO (Renewable Fuel of Non-Biological Origin) si sa production respecte les critères fixés par la directive RED III de l’UE, en particulier l’obligation de s’approvisionner en électricité à partir de PPA renouvelables. Bien que le mix électrique français à faible teneur en carbone puisse permettre une certaine flexibilité en ce qui concerne l’additionnalité, la corrélation horaire et géographique reste essentielle pour une véritable production d’hydrogène vert. Cela nécessite un dimensionnement précis de l’électricité produite par les PPA en fonction des besoins de l’électrolyseur.

Pour répondre efficacement à ces contraintes, la mise en œuvre d’une gestion intelligente de l’électrolyseur est cruciale pour :

• Maximiser l’absorption des PPA.
• Optimiser les coûts d’approvisionnement en électricité en tirant parti des fluctuations des prix du marché et des corrélations temporelles.
• Assurer la conformité avec les contraintes technologiques de l’électrolyseur, y compris le facteur de charge minimum, la capacité de démarrage à froid et la dynamique de montée et de descente en puissance.

Compte tenu de cette complexité, seule une stratégie d’approvisionnement en électricité fondée sur un modèle d’optimisation basé sur les contraintes peut garantir un prix de l’hydrogène compétitif tout en maximisant la part de production du RFNBO.

L’équipe Power & PPA de Greensolver fournit une solution clé en main éprouvée pour dimensionner efficacement les contrats d’achat d’énergie, structurer et optimiser des stratégies robustes d’approvisionnement en électricité pour les projets liés à l’hydrogène. Notre expertise approfondie des marchés de l’électricité et des PPA, combinée à une connaissance approfondie des exigences du projet et des cadres réglementaires, est un facteur décisif pour assurer le succès des projets d’hydrogène vert. Notre capacité à identifier les volumes d’électricité nécessaires garantit le développement d’une stratégie de production d’hydrogène optimisée au coût le plus bas possible.

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Rédigé par Alexandre Soroko, directeur Power & PPA Advisory Services