Hydrogène : comment l’énergie nucléaire peut servir l’ambition française

Le Gouvernement a fait le choix d’accélérer massivement ses investissements en faveur du développement de l’hydrogène décarboné. Au total, 7,2 milliards d’euros seront investis d’ici 2030 selon la « Stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné », publiée par le gouvernement le 8 septembre 2020, dont 2 milliards d’euros d’ici 2022 dans le cadre de France Relance. L’objectif de cette stratégie est de contribuer à l’atteinte de la neutralité carbone en 2050 en faisant émerger une filière française de l’hydrogène « propre ». Il s’agit « d’accélérer la maîtrise technologique des composants essentiels de la chaîne de valeur et un passage rapide à l’échelle industrielle pour permettre une baisse significative des coûts de production » avec trois priorités : la décarbonation de l’industrie, le développement des mobilités lourdes et, le soutien à la recherche, l’innovation et le développement des compétences.

La Sfen rappelle dans cet avis que :

1. Toutes les énergies bas carbone, dont le nucléaire, seront nécessaires pour que l’hydrogène devienne un vecteur important de décarbonation en Europe. D’une manière générale, toutes les grandes institutions (GIEC, AIE, Commission européenne), dans leurs scénarios mondiaux de neutralité carbone, recommandent l’utilisation de toutes les énergies bas carbone. En ce qui concerne l’hydrogène, l’Union européenne (UE) a lancé une politique ambitieuse mais restreinte, avec un focus quasi-exclusif sur l’hydrogène renouvelable. Elle pose la question de la faisabilité des objectifs 2030 en matière d’hydrogène : les calculs de la Sfen montrent qu’il faudrait en 2030, – rien que pour produire cet hydrogène renouvelable -, installer presque deux fois l’équivalent des parcs solaires et éoliens actuels. Une telle stratégie risque de nécessiter des importations massives d’hydrogène renouvelable en Europe, et de conduire à remplacer notre dépendance actuelle aux énergies fossiles importées par une nouvelle dépendance.
2. Le nucléaire, aux côtés des renouvelables, peut contribuer aux objectifs dans trois modèles différents de chaînes de valeur, selon trois horizons successifs. A court terme, l’électrolyse basse température permet d’utiliser l’avantage de l’électricité en base du réseau électrique décarboné pour maximiser le facteur de charge des électrolyseurs et produire l’hydrogène sur le lieu de consommation. A moyen terme, sur les prochaines générations de réacteurs, un électrolyseur haute-température pourrait être couplé avec un réacteur nucléaire en mode « hybridation, nucléaire », (selon un prélèvement de vapeur au niveau de la turbine) et augmenter les rendements. A long terme, les réacteurs nucléaires de quatrième génération à très haute température pourraient permettre de nouveaux types de couplage.
3. Pour que l’hydrogène devienne un outil de décarbonation efficace, la réglementation doit s’appuyer sur des méthodologies solides en matières environnementale et économique. En premier lieu, elle doit s’appuyer sur l’analyse de chaines de valeur complètes, à partir de cas d’usages, afin d’identifier les premières « têtes de ponts », premières étapes sur la voix d’une industrialisation. Elle doit être compatible avec les trajectoires du mix électrique définies dans le cadre de la planification énergétique (PPE, SNBC). Les nouvelles normes doivent être basées sur des analyses rigoureuses de cycle de vie, selon les normes ISO en vigueur, pour permettre à la fois une décarbonation efficace et le développement d’une offre à partir des mix électriques bas carbone. Enfin, les mécanismes d’aide et de planification doivent faciliter l’émergence d’un développement au moindre coût pour la collectivité, en évitant des cumuls de subventions, et en n’introduisant pas de distorsions sur le système électrique européen, comme cela peut être le cas pour les mécanismes de garantie d’origine (GO) actuels.

L’objet de cet avis est de jeter les bases pour comprendre comment l’énergie nucléaire peut permettre à la France, aux côtés des énergies renouvelables, de réussir dans sa stratégie hydrogène, et même, au-delà, créer un véritable atout compétitif pour notre pays.