Quelle source d’énergie pour produire de l’hydrogène par électrolyse ?

Pour faire simple

L’hydrogène peut être produit par électrolyse, et servir à l’industrie chimique, en substitution aux énergies carbonées et pour le stockage de l’énergie.

Pour aller plus loin

Verbatim : Lu dans Le Monde du 17/11/2021 : “La France a un avantage sur les autres grands pays, car elle a « un nucléaire solide, installé » qui lui permet de « produire de l’hydrogène beaucoup plus massivement », a plaidé lundi le président de la République.” [1]

Le nucléaire procure-t-il vraiment un avantage pour la production d’hydrogène, en particulier par rapport au solaire PV ? Sur le plan économique ?

Question : Pour produire de l’hydrogène par électrolyse, est-il plus intéressant économiquement d’installer des centrales nucléaires ou solaires photovoltaïques ?​

Réponse rapide : cela dépend du ratio entre le coût de l’électrolyseur et le coût du kWh électrique qui l’alimente. Le PV solaire est plus intéressant si le coût du kWh est prépondérant dans l’équation, le nucléaire prend l’avantage si c’est l’électrolyseur qui est le premier facteur de coût, car son facteur de charge sera plus élevé.​

Solaire PV pour la production d’H2 par électrolyse


Avantage : c’est moins cher, les nouvelles centrales au sol permettent de produire l’électricité à un coût de l’ordre de 50 €/MWh, voire moins.

Inconvénient : le facteur de charge est de l’ordre de 15%, ce qui renchérit le coût des électrolyseurs si le PV est la seule source d’alimentation.

Nucléaire pour la production d’H2 par électrolyse


Avantages : le facteur de charge est de l’ordre de 75-80%, ce qui optimise l’usage des électrolyseurs sans besoin de stockage ou de mix d’alimentation. Un cycle combiné peut potentiellement utiliser la chaleur de la centrale (actuellement perdue) pour diminuer le coût énergétique de l’électrolyse.

Inconvénient : c’est probablement plus cher au kWh électrique, avec des estimations qui vont de 60 €/MWh à plus de 100 €/MWh. Pour les futurs réacteurs d’Hinkley Point au Royaume-Uni, un prix de l’électricité de 92,5 £ par MWh  (106 €/MWh garanti pendant 35 ans [2]).

Sources