Energie Hydro-Data 2020
West Normandie
Un démonstrateur territorial de l’économie de l’hydrogèneUne ambition de niveau mondial dans le cadre de la Transition Energétique
22 septembre 2014- AFHYPAC - Rencontre des territoires H2, Belfort
Claude Heller – Président EHD2020
• La Manche: un territoire exportateur d’électricité décarbonée
• L’hydrogène, incontournable pour le stockage de l’énergie: création d’EHD2020
• La Transition Energétique - Feuille de route de la Manche
• La Transition Energétique: - Feuille de route de la Manche - Mobilité
• L’hydrogène, vecteur d’optimisation des réseaux multi-énergies intelligents
• Excédent d’électricité valorisé en hydrogène pour une ambition d’export à l’international
• Plus qu’un projet, une réalité déjà en marche
La Manche: Démonstrateur Territorial de l’Economie de l’Hydrogène
2
A l’issue d’une démarche deprospective territoriale, l’assembléedépartementale a validél’accompagnement de quatrespécialisations territoriales.L’objectif est de concentrer lesinterventions sur des secteursinnovants ayant une forte valeurajoutée et une forte identitéterritoriale:- Mix énergétique: EMR, nucléaire, stockage de l’hydrogène,- Agro-alimentaire, agro-mer et filière équine,- Numérique et biomatériaux,- Nautisme et tourisme.
La Manche: sa stratégie territoriale de développement
3
• Un territoire à faible consommation etdéjà exportateur d’électricité
• Un niveau élevé d’importation decombustibles fossiles (besoins de chaleuret mobilité) conduisant à un bilanénergétique régional négatif
• Une base nucléaire en croissance avec ledémarrage de l’EPR de Flamanville en2017
• Une grande opportunité apportée par lamontée en puissance des énergiesmarines renouvelables (hydrolien etéolien offshore)
La Manche: un potentiel unique de production d’électricité décarbonée
West Normandie produira de l’ordre de 10 GW électriques en 2030 : c’est équivalent à 10% de la capacité française
4
Scénario « Médian »: Exploitation du potentiel en énergies renouvelables du territoire: au total 15 TWh dont 10 TWh hydrolien et 3 TWh éolien offshoreDémarrage EPR en 2017, Flamanville 1 et 2 encore en opération en 2030 (nucléaire 31 TWh)
+ +
Un bilan électrique largement positif en production …
2030+: de l’ordre de 35 TWh d’excédent d’électricité à exporter et/ou stocker et/ou utiliser sur le territoire
5
Scénario « Médian »: En 2030 capacité répartie 50 / 50 entre le nucléaire (production de base) et les énergies renouvelables (production intermittente)
+ +
… et en capacités
2030+: de l’ordre de 10 GW d’excédent d’électricité à exporter et/ou stocker et/ou utiliser sur le territoire
6
• La Manche: un territoire exportateur d’électricité décarbonée
• L’hydrogène, incontournable pour le stockage de l’énergie: création d’EHD2020
• La Transition Energétique: Feuille de route de la Manche
• La Transition Energétique: Feuille de route de la Manche: Mobilité
• L’hydrogène, vecteur d’optimisation des réseaux multi-énergies intelligents
• Excédent d’électricité valorisé en hydrogène pour une ambition d’export international
• Plus qu’un projet, une réalité déjà en marche
La Manche: Démonstrateur Territorial de l’Economie de l’Hydrogène
7
8
L’hydrogène est la seule solution de stockage énergétique à grande échelle
Mois
Heure
Minute
Seconde
Jour
Super-condensateurs / Volants d’inertie / SMES
Batteries électrochimiques pour stockage de masse (NaS, Li-Ion, Redox)
CAES
STEP
Hydrogène (stockage puis utilisation en PAC ou turbine à combustion H2)
Injection d’hydrogène dans le réseau GN
L’association Energie Hydro-Data 2020 (EHD), créée fin 2013, a pour mission
d’organiser une collaboration entre grands acteurs européens de l’énergie, publics ou privés, surla transition énergétique du territoire West Normandie.
Son ambition est de définir et mettre en œuvre la feuille de route Energie West Normandie.
Deux axes majeurs :
• Le développement à grande échelle de la filière Hydrogène:production, stockage, utilisation et valorisation
• La gestion au niveau territorial des flux énergétiques:réseaux multi-énergies numériques intelligents (Data)
Une vision 2030 et 2050, un plan d’action pour 2020, avec des résultats dès à présent.
L’association Energie Hydro-Data 2020
9
L’association EHD 2020
• Mise en place de partenariats entre les membres dans le cadre européen de la transition énergétique
• Etudes des appels à projets liés au stockage de l’énergie, à l’hydrogène et ses usages, aux réseaux multi-énergies numériques intelligents
• Aide à la création et soutien de structures ad-hoc aptes à répondre aux appels à projet et à mener à bien les programmes de R&D
• Constitution d’un réseau académique européen autour de l’utilisation de l’hydrogène pour la gestion optimisée des réseaux multi-énergétiques
Les missions de l’association Energie Hydro-Data 2020
10
Membres fondateursLes m
emb
res d’EH
D2
02
0Nouveaux membres
11
12
La feuille de route hydrogène territoriale
Trois objectifs ambitieux à l’horizon 2050:
• Développer la capacité de production d’énergie sur le territoire pour en faire le premier producteur national
• Décarboner la consommation jusqu’à se rendre indépendant des combustibles fossiles
• Renouveler l’économie pour retrouver une croissance génératrice d’emploi
Une stratégie:
• Mise à profit de l’effet d’échelle (prix/volume) lié à la concentration sur un territoirerestreint – le Nord Cotentin – de près de 10% de la capacité de production française
d’électricité
• Déploiement systématique de toute utilisation de l’hydrogène validée dans d’autresterritoires (dans la limite des financements et des coûts)
• Vitesse d’action
La feuille de route hydrogène territoriale
Mobilité hydrogène
(Voitures, bus, bateau… et stations d’approvisionnement)
Production d’hydrogène, stockage et cogénération (chaleur, électricité)
Production d’hydrogène et injection dans le réseau de gaz naturel
Démonstrations de solutions de stockage de grande capacité
Bâtiments intelligents avec domotique
Système de pilotage des flux énergétiques dans l’écosystème territorial
Production d’hydrogène et hydrogénation du CO2
Usine de production d’hydrogène de grande capacité
Démonstrateurs Déploiement
Approvisionnement en énergie des îles
13
• La Manche: un territoire exportateur d’électricité décarbonée
• L’hydrogène, incontournable pour le stockage de l’énergie: création d’EHD2020
• La Transition Energétique: Feuille de route de la Manche
• La Transition Energétique: Feuille de route de la Manche: Mobilité
• L’hydrogène, vecteur d’optimisation des réseaux multi-énergies intelligents
• Excédent d’électricité valorisé en hydrogène pour une ambition d’export international
• Plus qu’un projet, une réalité déjà en marche
La Manche: Démonstrateur Territorial de l’Economie de l’Hydrogène
14
Le budget départemental, un effet levier pour
la transition énergétique
La nécessité d’une évolution des dépenses de fonctionnement du budget départemental, au plus égale à celle des recettes pour garder une capacité d’autofinancement et investir
Investir pour soutenir l’activité: « un territoire qui n’investit plus est un territoire qui s’éteint.. »
Des engagements moins fermes (type liaisonsroutières) pour les années à venir pour garderune capacité d’adaptation des investissementsà une forte dégradation des ratios de «typeeffondrement des droits de mutations aveccomme conséquence un correctif brutal duprogramme d’investissement»
75%
25%
Budget 2014 : 583 M€
Fonctionnement
Investissement
1% 2% 3%
22%
72%
Répartition des dépenses
d'investissement
Mobilité Hydrogène
Performance bâti
Energies marinesrenouvelables
Dette hors PPP
autres
15
Consommation énergie West Normandie (TWh)
Actuel 2030 2050
Consommation totale toutes énergies
18 16 10
Réduction consommation totale énergie / Actuel
-43%
Part ENR dans la consommation finale
45%
Réduction consommation énergies fossiles / Actuel
-36% -100%
Part de l’hydrogène dans la consommation finale d’énergie
1.3Soit 8% du total
6Soit 60% du total
16
Hypothèse: la quantité d’électricité exportée correspond à la production nucléaire de base. L’excédent des ENR est valorisé en hydrogène.
Valorisation excédent ENR électricité en hydrogène (TWh)
2030 2050
Utilisation hydrogène sur le Territoire 1.3 6
Export hydrogène en dehors du Territoire 9 14
TOTAL 10 20
17
Effet levier de l’économie de l’hydrogène
sur la création de valeur économique
Eléments économiques globaux Vision 2050
Investissements
(M€)
Valeur
Economique
créée (M€/an)
Emplois crées
(net)
Valeur Economique
créée/investissement
Production d’électricité
24 000 4 500 22 000 20%
Production et utilisationHydrogène
6 000 4 500 7 000 70%
18
• La Manche: un territoire exportateur d’électricité décarbonée
• L’hydrogène, incontournable pour le stockage de l’énergie: création d’EHD2020
• La Transition Energétique: Feuille de route de la Manche
• La Transition Energétique: Feuille de route de la Manche: Mobilité
• L’hydrogène, vecteur d’optimisation des réseaux multi-énergies intelligents
• Excédent d’électricité valorisé en hydrogène pour une ambition d’export international
• Plus qu’un projet, une réalité déjà en marche
La Manche: Démonstrateur Territorial de l’Economie de l’Hydrogène
19
20
Démonstrateur territorial de la mobilité hydrogène
20
Mobilité hydrogène – premières actions de démonstration
Transport terrestre Maritime
Stations d’approvisionnement
Flottes captives
(véhicules utilitaires)Conseil général 10 Véhicules fin 2014Collectivités locales40 véhicules• FCV• Prolongateur
d’autonomie (HyKangoo)
Transport public
(bus) pour l’automne 2016
Projet 3EMOTIONChef de projet: VanHoolCofinancé par le FCH-JU (EU)5 bus à Cherbourg (CUC)
Bateau de pêche
Projet FILHyPyNE (2014-2017)Chef de projet: DCNS12 or 18-24m boat
2 à Cherbourg1 à St Lo pour la fin 2014 (Air Liquide)
21
22
Mobilité hydrogène – situation actuelle et objectifs 2030-2050
Kilométrage moyen 2050: 17000 thermique et hydrogène, 7000 électrique
Véhicules:
• 2/3 véhicules particuliers
• 1/3 utilitaires et véhicules lourds
• La Manche: un territoire exportateur d’électricité décarbonée
• L’hydrogène, incontournable pour le stockage de l’énergie: création d’EHD2020
• La Transition Energétique: Feuille de route de la Manche
• La Transition Energétique: Feuille de route de la Manche: Mobilité
• L’hydrogène, vecteur d’optimisation des réseaux multi-énergies intelligents
• Excédent d’électricité valorisé en hydrogène pour une ambition d’export international
• Plus qu’un projet, une réalité déjà en marche
La Manche: Démonstrateur Territorial de l’Economie de l’Hydrogène
23
Les différentes échelles
Bâtiments
Quartier
Territoire
… des systèmes énergétiques
La gestion optimisée de l’énergie du territoire grâce à l’hydrogène
Les liaisons physiques inter-réseaux étant possibles avec l’hydrogène, les réseaux numériquesmulti-énergie intelligents permettent alors de gérer les interdépendances et les interactionsentre les différents systèmes énergétiques et d’en réaliser l’optimisation globale.
ElectricitéGazChaleurHydrogène
Windmill by Fabio Grande, building and
factory by Lil Squid from The Noun Project 24
Smart Network : Optimiser les énergies et les réseaux
Large RESPlant
Industrial Customers
Smart City Local Energy Optimization
H2 Storage
RES DistributedPlant
Transport Networks
Local H2 Storage
Water Networks
Heating Network
H2 Large Scale Storage
H2
H2
H2Distribution
Gas Network
TransportationGas Network
National Market Global Energy Optimization
BatteryStorage
25
• La Manche: un territoire exportateur d’électricité décarbonée
• L’hydrogène, incontournable pour le stockage de l’énergie: création d’EHD2020
• La Transition Energétique: Feuille de route de la Manche
• La Transition Energétique: Feuille de route de la Manche: Mobilité
• L’hydrogène, vecteur d’optimisation des réseaux multi-énergies intelligents
• Excédent d’électricité valorisé en hydrogène pour une ambition d’export international
• Plus qu’un projet, une réalité déjà en marche
La Manche: Démonstrateur Territorial de l’Economie de l’Hydrogène
26
Feuille de route hydrogène Japon
Phase 1 Se développer
par l'utilisation de la technologie PAC
Promouvoir l'efficacité énergétique à grande
échelle et se développer sur le marché mondial
Phase 2 Établir la chaine
d'approvisionnement en hydrogène, produit à partir de l’énergie non utilisée à
l'étranger Renforcer la sécurité
énergétique
Phase 3 Établir une chaine
d'approvisionnement d'hydrogène sans émission de CO2
en utilisant l'énergie renouvelable et le CCS
• 2015-17 Pénétration des FCV sur le marché
• (industrialisation, production et déploiement)
• 2020-25 –Prix de l’hydrogène (2020) et des FCVs (2025) compétitifs avec les véhicules hybrides
Accélération du développement et des test – établissement de partenariats avec les pays producteurs d’hydrogène • Fin années 2020 – Etablissement
d’un système d’approvisionnement en hydrogène importé de l’étranger
• A partir de 2030 – Installation d’unités industrielles de production d’énergie à partir de l’hydrogène
Etablissement de la chaine d’approvisionnement en hydrogène et implémentation • 2040 - système
d’approvisionnement en hydrogène décarboné
Promotion des applications de l’hydrogène pendant les jeux olympiques de Tokyo
27
28
La production d’hydrogène (évolution des coûts hors distribution)
Electrolyse..
..centralisée
..décentralisée
SMR*
SMR + CCS**
*SMR: Steam Methane Reformer**CCS: Carbon Capture and Storage
CIF price Japan for Phase 2 of the Japan H2 Society Plan
CIF price Japan for Phase 3 of the Japan H2 Society Plan (carbon-free H2); assumption of +30% compared to non carbon-free H2
29
Exportation d’énergie par transport d’hydrogène
Production d’Hydrogène & usine
d’hydrogénation
Usine de déshydrogénation
Methilcyclohexane (MCH)
Methilcyclohexane (MCH)
Toluène
Toluene
Système de stockage et de transport d(hydrogène de Chiyoda par l’intermédiaire d’hydride chimiques
organiques
MerWestNormandie
Pays importateur(Japon)
Utilisations de l’hydrogène
Mobilité
Cogénération
Produits chimiques & Combustibles
Power-to-gas
Adapted from Chiyoda source
• La Manche: un territoire exportateur d’électricité décarbonée
• L’hydrogène, incontournable pour le stockage de l’énergie: création d’EHD2020
• La Transition Energétique: Feuille de route de la Manche
• La Transition Energétique: Feuille de route de la Manche: Mobilité
• L’hydrogène, vecteur d’optimisation des réseaux multi-énergies intelligents
• Excédent d’électricité valorisé en hydrogène pour une ambition d’export international
• Plus qu’un projet, une réalité déjà en marche
La Manche: Démonstrateur Territorial de l’Economie de l’Hydrogène
30
• Une vision 2050
• Une vision mobilité 2030
• Un plan d’action 2020
• Des résultats dès à présent:
• St-Lô: une station service1 et 10 VEH
• Cherbourg: une station service et 5 bus
Un déploiement progressif dans le temps…
(1) Communication Air Liquide du 24 juillet 2014: « L’installation decette nouvelle station constitue une première étape dans ledéploiement d’une infrastructure de distribution d’hydro gèneen France. »
31
Conclusion
Le potentiel énergétique unique de West Normandie nous permet d’être un acteurde premier plan de la Transition Energétique en France et en Europe.
L’utilisation de l’hydrogène et des réseaux multi-énergies intelligents est le levierpour mettre en place une économie du futur performante pour le territoire et seshabitants et est source de création de richesse et donc d’emplois à hautetechnicité.
Sur le socle de cette statue deNapoléon 1er inaugurée le 8 août 1858sont gravés ses mots : « j’avais résolude renouveler à Cherbourg lesmerveilles de l’Egypte ».
32
Merci pour votre attention