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www.port-h2.com
1
Consultation publique sur les enjeux énergétiques du Québec
L’hydrogène : un vecteur énergétique devant faire partie du portefeuille d’énergies en
appui au développement durable du Québec
Présenté à la Commission sur les enjeux énergétiques du Québec
Par
Services techniques et commerciaux Mij Inc.
TUGLIQ Énergie & Cie, S.A.R.F.,
PIT (Performance, Innovation, Transport) de FPInnovations
Hydrogenics
8 octobre 2013
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Sommaire exécutif
Puisqu’aucune source unique d’énergie ne puisse actuellement remplacer les carburants
traditionnels. Il est nécessaire de recourir à plusieurs vecteurs possédant des caractéristiques
spécifiques à leur usage. En se dotant de la possibilité de profiter de plusieurs ressources
énergétiques, le Québec pourra tirer le meilleur parti de chacune d’entre elles et optimiser leur
utilisation en fonction de leurs propriétés et de l’évolution des marchés.
Or, l’hydrogène fera partie de tous les scénarios énergétiques à moyen et long terme, selon
plusieurs preneurs de décisions en Europe, au Japon, et aux États-Unis. L'hydrogène-
énergétique est particulièrement efficace lors de son utilisation et ne génère aucun effet négatif
sur l'environnement lorsque produit à partir de ressources renouvelables. L'hydrogène peut
contribuer de façon significative à l’électrification des transports en doublant ou triplant
l’autonomie des véhicules électriques, tout en aidant à la pénétration de sources renouvelables.
Lorsque produit à partir du gaz naturel, il réduit de plus de la moitié les émissions de gaz à effet
de serre par rapport à l’essence lorsqu’utilisé dans un véhicule. Les véhicules utilisant des piles à
hydrogène ont une autonomie et un temps de remplissage semblable aux véhicules actuels
alimentés à l’essence à coût égal, éliminant une des barrières significatives à la diffusion grande
série des véhicules électriques. L’hydrogène est considéré par plusieurs fabricants de véhicules
comme la meilleure option pour les véhicules électriques de moyenne et grande taille
parcourant de grandes distances journalières.
L’Allemagne, la Californie, le Japon et plusieurs autres pays et régions considèrent que
l’hydrogène répond à la fois au besoin et est un élément significatif de solutions aux problèmes
actuels. Ces derniers soutiennent leurs industriels et leurs centres de recherche, agissent
comme segment de marché initial, collaborent au niveau règlementaire avec des moyens
importants depuis plusieurs décennies.
Le Québec a innové depuis les années ’80 en utilisant l’hydrogène dans des autobus convertis au
gaz naturel. Il n’est plus seul ; plusieurs milliards de $ se dépensent annuellement dans plus
d’une quinzaine de pays. Des technologies très efficaces utilisant l’hydrogène sont d’ores et déjà
disponibles. Les usages des piles à hydrogène sont nombreux et sont en voie de devenir une
réalité commerciale à l’extérieur du Québec. Plusieurs prévoient un déploiement industriel
significatif au cours de la prochaine décennie dans le secteur des transports électriques en
particulier. Il est urgent d’agir et d’inclure l’hydrogène dans le portefeuille québécois des
énergies de « l’après-pétrole ».
Le Québec ne doit pas se retrouver distancé par ses concurrents sur le marché mondial, et doit
bien choisir son positionnement compétitif. Il a mis en place, en collaboration avec ses
organismes et ses industriels du secteur hydrogène, un système productif apte à relever les
défis. Le gouvernement du Québec doit surtout associer davantage les efforts et moyens
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employés par les secteurs publics et privés. Le défi à relever est important et rentable pour le
Québec, dans l’éventualité probable que l’hydrogène jouera un rôle croissant dans les
transports au cours des 20-30 prochaines années.
Le Québec et la Mauricie en particulier ont des atouts importants en termes de potentiel de
ressources renouvelables, d’expertise (IRH-UQTR), de centre de recherche et de développement
(LTÉ-Hydro-Québec) et des organisations actives au niveau de l’hydrogène. La région jouit d’une
riche histoire et renom mondial dans le domaine de l’hydrogène-énergétique.
Le Québec doit oser. "Soutenir l’émergence et le développement de l'hydrogène comme secteur
énergétique durable" doit constituer une priorité1 pour le Québec.
Il est recommandé au gouvernement du Québec :
D’enchâsser l’hydrogène-énergétique comme un des vecteurs importants dans
l’électrification des transports, tant industriels que commerciaux et individuels, par le
biais de politiques incitatives à l’électrification de véhicules industriels à grande
autonomie (par exemple miniers et fardiers), en appui à l’émergence de nouvelles
entreprises visant la commercialisation de tels véhicules industriels électriques à grande
autonomie, de contribuer à la recherche et à l’émergence de véhicules miniers
souterrains sans émission;
De mettre en place des politiques incitatives à l’émergence du stockage d’énergie
renouvelable sous forme d’hydrogène pour les sites autonomes tels que les mines ou
collectivités éloignées non-raccordées au réseau d’Hydro-Québec, pour alimenter les
véhicules locaux et les génératrices d’électricité en temps de pénurie éolienne;
De mettre en place un nouvel organisme à buts non lucratifs indépendant financé à
même des fonds publics pour une période initiale de l’ordre de dix (10) années afin de
faciliter l’émergence et la mise en place d’une industrie de l’hydrogène au Québec
d’envergure mondiale. Cet organisme devra soutenir l’ensemble du système productif
émergent mis en place au cours des dernières années, et piloter des vitrines
technologiques et études de marché, en particulier spécifiques à la stratégie de
l’électrification des transports du Québec. Il devra inclure de facto le secteur privé dans
son plan d’intervention; et
Puise à même les fonds verts et d’hydrocarbure pour faciliter des mises à l’essai et
démonstrations impliquant l’hydrogène-énergétique, de sorte que le Québec puisse
1 TUGLIQ Énergie, PIT, Hydrogenics, ..., et Services Mij croient que l’« hydrogène » doit être inclus dans la
politique énergétique du Québec comme un vecteur énergétique durable, en complémentarité avec l’électricité.
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compléter des exercices de veilles technologiques et favoriser l’émergence de nouvelles
entreprises, particulièrement celles reliées à l’électrification des transports industriels à
grande autonomie.
Présentation des intervenants
Services Mij Inc est une société offrant des services professionnels de consultation dans
le domaine de l’hydrogène-énergétique depuis 1988. Elle se concentre sur les deux
composantes principales de ce secteur industriel soit la génération d'électricité à partir
d'hydrogène et l'utilisation d'hydrogène comme combustible dans le secteur des
transports. Ses clients incluent des sociétés commerciales, des associations sectorielles,
des ministères, des sociétés paragouvernementales et des universités.
Les sociétés et organismes suivants impliqués dans le secteur de l’hydrogène au Québec,
ont collaboré à la préparation du présent mémoire :
TUGLIQ Énergie & Cie, S.A.R.F.
qui offre les meilleures solutions
énergétiques en régions
éloignées ou nordiques basées
sur une diversification énergétique permettant aux entreprises et
communautés de réduire leur dépendance au diesel et de bénéficier
d’importants et de nombreux avantages à la fois économiques et
environnementaux.
PIT (Performance, Innovation, Transport) de
FPInnovations offre des solutions
technologiques sur mesure et de l’assistance
aux gestionnaires de flottes qui désirent
réduire les coûts et les impacts environnementaux de leurs opérations ou en
améliorer la sécurité.
Hydrogenics est un leader
canadien dans le domaine de
l’électrolyse de l’eau et des
piles à hydrogène ayant exporté des milliers de systèmes à travers le monde.
Hydrogenics a été impliqué dans plus de 45 stations service à hydrogène depuis
le début des années 2000 et livré des centaines de véhicules électriques à pile à
combustibles, majoritairement des autobus.
http://pit.fpinnovations.ca/Pages/accueil.aspxhttp://tugliq.com/http://www.hydrogenics.com/
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Problématique et enjeux
Les Nations-Unies, l’Agence Internationale de l’Énergie (AIÉ) et l’IPHE2 sont les principales
organisations internationales ayant un impact sur l’évolution de l’hydrogène-énergétique
dans le monde.
Le Comité Intergouvernemental sur les Changements Climatiques (GIEC) des Nations Unies
publie depuis 1990 des rapports sur les changements climatiques et leurs causes. Leurs
rapports constatent entre autres que le soutien au déploiement de nouvelles technologies à
faible émission de carbone devrait augmenter jusqu'à cinq fois sa valeur actuelle.
De plus, selon l'AIÉ de l’Organisation de Coopération et de Développement Économique
(OCDÉ), une action à court terme des gouvernements peut infléchir les tendances dans les
domaines de l'énergie et des émissions. L’adoption de carburants et combustibles à
faible teneur en carbone ou non carbonés pourrait réduire les impacts sur la santé et le
climat. Il est plus urgent que jamais de freiner la croissance de la demande d’énergie fossile,
de diversifier les sources d’approvisionnement et les combustibles, et de réduire les
émissions qui déstabilisent le climat.
En novembre 2003, le « Partenariat International sur l’Économie de
l’Hydrogène (IPHE) » fut lancé. Ce partenariat est une interface entre le
monde politique et celui de la RD&D en matière d’hydrogène et de
« piles3 à combustible » incluant 16 pays participants dont l’Allemagne,
l’Australie, le Brésil, le Canada, la Chine, la Corée, les États-Unis,
l’Europe, la France, l’Islande, l’Italie, le Japon, la Norvège, le Royaume-
Uni et la Russie.
Enfin, selon le rapport Stern (2007), il en coûterait 1% du PIB mondial pour agir maintenant,
5% si on n’agit pas et 20% du PIB si on y inclut les dommages dus aux changements
climatiques.
En septembre 2009, les leaders du G8 et de l’Union Européenne se sont entendus à l’effet
qu’il était nécessaire de réduire de 80% les émissions de CO2 d’ici 2050 pour réussir à
stabiliser leur niveau à 450 ppm ainsi que le réchauffement climatique sous la barre des 2oC.
Un rapport de McKinsey conclut que pour y parvenir, une réduction de l’intensité carbone
du secteur des transports de l’ordre de 95% est nécessaire.
Or, au Québec, les scénarios énergétiques actuels du Québec ne sont pas durables,
(approvisionnement, environnement) pour la moitié de leurs sources. Or, bien qu’aucune
2 International Partnership on Hydrogen Energy.
3 Une pile à combustible est un appareil qui réuni un combustible (l’hydrogène) et de l’oxygène de l’air
sans explosion pour générer de l’électricité.
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source d’énergie unique ne puisse actuellement remplacer les carburants traditionnels que
sont l’essence et le diésel. Il est nécessaire de recourir à plusieurs vecteurs possédant des
caractéristiques spécifiques à leur usage. En se dotant de la possibilité de profiter de
plusieurs ressources énergétiques, le Québec pourra tirer le meilleur parti de chacune
d’entre elles et optimiser leur utilisation en fonction de leurs propriétés.
Le secteur transport dépend presqu’entièrement
des produits pétroliers - générateurs de GES et
dont les prix actuels du baril de pétrole brut sont
croissants et dépassent les 100$.
Le Québec est importe de 10 à 15 milliards de $ en
hydrocarbures. Il ne peut s’appuyer sur des sources
énergétiques qui s’épuisent, qui contaminent notre
environnement ou qui sont socialement
inacceptables.
Au Québec, l’électrification des transports a un avantage considérable par rapport à
d’autres économies plus dépendantes de ressources fossiles; car elle permet une réduction
quasi-totale des émissions de CO2 sur l’ensemble de la chaîne, de la production d’électricité
jusqu’à la propulsion des véhicules.
La percée significative de l’éolien au Québec pose certains enjeux d’intégration qui peuvent
être résolus par l’addition d’une composante de stockage énergétique. Or, l'hydrogène-
énergétique est particulièrement efficace lors de son utilisation et ne génère aucun effet
négatif sur l'environnement lorsque produit à partir de ressources renouvelables.
Certaines régions, dont le Québec, sont privilégiées au niveau de leurs ressources
énergétiques renouvelables et transformables en hydrogène. Les potentiels
d’approvisionnement en hydrogène que représentent les sous-produits industriels,
l'hydroélectricité, l'éolien, et les biomasses urbaine et forestière seraient suffisants pour
remplacer à terme une partie significative des hydrocarbures énergétiques.
Le Québec a innové depuis les années ’80 en utilisant l’hydrogène dans des autobus
convertis au gaz naturel. Il en demeure une infrastructure de R&D, de formation et des
normes en matière de sécurité de l’hydrogène reconnues et utilisées mondialement. Plus de
trois décennies plus tard, le Québec n’est plus seul ; plusieurs milliards de $ se dépensent
annuellement dans plus d’une quinzaine de pays. Des technologies très efficaces utilisant
l’hydrogène sont d’ores et déjà disponibles : soit pour générer de l’électricité, soit en
transport, et ont atteint l’étape de la démonstration commerciale. Les usages des piles à
hydrogène sont nombreux et sont en train de devenir une réalité commerciale (chariots
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élévateurs, systèmes de réserve énergétique, sites isolés, appareil mobiles, etc.) à l’extérieur
du Québec. Plusieurs prévoient leur déploiement au cours de la prochaine décennie.
Enfin, il est urgent d’agir car :
Avant que des investissements significatifs dans des infrastructures énergétiques
conventionnelles ou non viables à long terme ne soient réalisés;
La transformation du système énergétique prendra du temps : Il faut des décennies
pour modifier des comportements individuels et sociétaux;
Le Québec peut être parmi les chefs de file mondiaux en matière de système
énergétique durable et devenir un exportateur de solutions énergétiques à haute
valeur technologique, au lieu d’en faire l’importation à partir d’autres économies
qui auront mieux investi dans leur développement.
L’hydrogène : un vecteur essentiel au développement énergétique durable du Québec
Comme le représente le schéma suivant, un système énergétique inclusif d’hydrogène
comprend tout un ensemble de composantes allant des sources (hydraulique, éolien,
biomasse, solaire), des technologies de conversion, de transport, des vecteurs et des
technologies qui utilisent différentes formes4 d’énergie déployée.
La figure suivante5 montre quelques exemples d’usage des piles à hydrogène.
4 À l’exception du gaz naturel qui doit être transporté sur de grandes distances par pipelines, les sources
d’énergie s’utilisent rarement dans leurs formes naturelles, elles sont transformées en porteurs d’énergie ou vecteurs (essence, diésel, électricité, charbon de bois, gaz naturel issu du charbon, etc.) 5 Les Piles à Hydrogène : les perspectives pour demain, Novembre 2012.
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Plusieurs gouvernements considèrent
l’hydrogène au titre de vecteur énergétique
comme élément significatif faisant partie des
solutions aux problèmes actuels.
Depuis 2003, la Commission Européenne
appui financièrement et par la mise en place
d’un partenariat public privé pour le
développement de la filière hydrogène et des
piles à combustible. Cette initiative commune
vise, en premier lieu, à faire en sorte que
l'Union Européenne (UE) ne se retrouve pas
distancée par ses concurrents sur le marché
mondial. Il s'agit surtout d'associer davantage
les efforts et moyens employés par les
secteurs publics et privés. L'entreprise commune est créée pour une période de dix ans
s'achevant au 31 décembre 2017. Elle bénéficie d'une contribution de l'Union de 470
millions d’Euros qui est complété par une contribution identique des partenaires industriels.
Ce PPP (JTI) soutien la recherche, le développement et le déploiement du programme sur :
les véhicules à hydrogène et l'infrastructure de ravitaillement, durables de
production et d'approvisionnement d'hydrogène,
les piles à combustible pour la production combinée de chaleur et d'électricité,
et
l’introduction commerciale des piles à combustible dans les marchés émergents.
Aux États-Unis, en novembre 2001, une réunion d’experts mena au développement d’une
Vision6 Nationale sur l’hydrogène puis une carte routière7 est publiée suite à une rencontre
avec les intervenants du milieu. Cette carte routière des États-Unis concluait : « ...
L’utilisation de l’hydrogène affectera tous les aspects du système énergétique des États-
Unis ». Finalement, le Comité de l’Académie Nationale de l’Ingénierie et celui sur les
systèmes énergétiques et environnementaux rendaient public leur rapport8 commandé par
le département de l’énergie des États Unis. Ce groupe de travail confirmait l’impact et le
6 Vision for a Secure Energy Future, U.S. Department of Energy, 2002.
7 National Hydrogen Energy Roadmap, DOE, 2002.
8 The Hydrogen Economy: Opportunities, Costs, Barriers, and R&D Needs, National Research
Council - National Academy of Engineering, 2004.
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potentiel de l’hydrogène. Il est alors proposé de réaliser des développements
technologiques à court terme. À mi-chemin dans cette phase (vers 2015), un point de
décision d’aller commercial est présenté. Ce dernier est suivi d’une phase d’amorçage
commercial, de développement de l’infrastructure pour ensuite compléter la
commercialisation de ces deux ensembles.
Depuis 1993, le Japon poursuit inexorablement son programme national de développement
de systèmes énergétiques basés sur l’hydrogène. Le Japon a pris l’engagement de mettre en
place une infrastructure minimale de stations d’approvisionnement à l’hydrogène
permettant de valider des flottes de véhicules à l’hydrogène / piles à combustible.
L’Allemagne : De 2000 à 2003, 10
millions d’Euros ont été consacré à
l’infrastructure
d’approvisionnement en
hydrogène pour des autobus à
piles à combustible, 68 millions
d’Euros sur les piles à combustible
et 50 millions d’Euros distribués
aux différents centres de
recherche. 120 millions d’Euros
ont été injectés dans des
partenariats publics/privés dans
divers domaines allant de la
cogénération à domicile, aux autobus utilisant des piles à combustible, à la formation
industrielle et à la normalisation. Le 18 février 2008, le ministre allemand des Transports,
annonce qu’un milliard d’euros allaient être débloqués dans le cadre d’un programme pour
soutenir la recherche, le développement et la commercialisation de piles à combustible et
de moteurs à hydrogène destinés à équiper des voitures et des autobus, entre autres. Le
ministère et le secteur automobile injecteront chacun 500 millions d’Euros dans ce
programme au cours des dix années suivantes. Contrairement aux États-Unis et au Japon,
l’Allemagne ne disposait pas jusqu’alors d’un programme ciblé et pluriannuel pour
encourager ces technologies alternatives. L'Organisation nationale pour les technologies de
l'hydrogène et des piles à combustible (Nationale Organisation Wasserstoff- und
Brennstoffzellentechnologie - NOW), créée à ce moment, a pour mission d'accélérer le
développement et la préparation à la mise sur le marché de produits compétitifs à l'échelon
international. Le gouvernement et l'industrie alloueront ensemble un milliard d'Euros aux
technologies de substitution à l'essence.
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L’Islande : L’Islande est le premier des petits pays a annoncé sa détermination à aller vers
l’hydrogène. Cette détermination découle essentiellement de raisons économiques compte
tenu que l’ensemble de son système de transport est alimenté par des hydrocarbures.
L’Islande consacrera 10 millions d’Euros à la mise en place de l’infrastructure de base à
Reykjavik.
La France9 : « L’hydrogène et les piles à combustible pourraient accroître le potentiel de
développement du marché des véhicules électriques en Europe, tout en participant à la
valorisation des capacités de production d’énergies renouvelables des régions ». C’est la
vision que partagent les vingt partenaires du consortium « Mobilité Hydrogène France »,
associés pour produire ensemble un plan de déploiement chiffré, économiquement
compétitif et étayé, d’une infrastructure privée et publique d’hydrogène sur la période 2015
– 2030. Acteurs privés et publics, régionaux, nationaux et internationaux, fédérés par
l’Association Française de la filière (AFHyPaC) et sous l’égide du Ministère de l’Écologie, du
Développement Durable et de l’Énergie vont élaborer, sur la base de données partagées,
des scénarios de déploiements synchronisés de véhicules et de stations hydrogène. Les
résultats obtenus seront publiés en fin 2013.
Le Canada : Selon le Comité sur l’Hydrogène et les Piles à Combustible du gouvernement du
Canada, l’économie de l’hydrogène offre plusieurs opportunités dans plusieurs domaines
allant du social, de l’économique à l’environnement. Ces opportunités vont de la
valorisation accrue des ressources à l’expansion des marchés pour des technologies
canadiennes et à un environnement urbain plus sain. L’opportunité pour le Canada est claire
: devenir un pays reconnu pour son innovation et un fournisseur de solutions énergétiques à
l’hydrogène. En 2003, le gouvernement Canadien signalait son intention de consacrer un
milliard de dollars au Plan pour contrer les changements climatiques et pour rencontrer les
obligations relatives à l’engagement que représente le protocole de Kyoto. De ces sommes,
215 millions ont été dédiés au développement de l’économie de l’hydrogène. Les sommes
sont allées principalement aux priorités en matière de R&D, à la mise en œuvre de
l’infrastructure d’approvisionnement et à la pénétration initiale des marchés. Une première
carte routière sur le développement des piles à combustible fut publiée en 2003. En 2004,
le gouvernement du Canada sous l’égide de Ressources Naturelles Canada développe une
carte routière sur l’hydrogène qui a été rendue publique en avril 2007. Sauf de rares
exceptions, le gouvernement du Canada a, depuis plusieurs années, réduit
considérablement ses programmes de soutien au secteur de l’hydrogène et des piles à
combustible préférant focaliser ses ressources au déploiement des hydrocarbures.
9 Association Française pour l’Hydrogène et les Piles à Combustible - 2013
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Le Québec : Les activités publiques au niveau de l’hydrogène au Québec ont été axées
depuis plus de 30 années sur le développement des technologies et le transfert
technologique. Le secteur hydrogène du Québec s’est développé au cours des trois (3)
dernières années par le biais des créneaux d’excellence ACCORD10. Durant cette période, les
industriels du secteur ont priorisé la mise en œuvre de projets structurants au niveau des
régions éloignées et la mise en place d’un système d’information et de formation en
sécurité liés à l’hydrogène-énergétique visant les personnes utilisant des systèmes
fonctionnant à l’hydrogène. Les études de faisabilité11 pour les projets en régions nordiques
non reliées au réseau électrique sont complétées et les projets en découlant ont atteint
l’étape du financement. Le Québec a actuellement en place le système productif requis pour
son déploiement industriel. Grâce à son faible coût d’électricité en grande majorité produite
par l’hydroélectricité, le Québec peut produire de l’hydrogène à un coût très compétitif ce
qui lui permettrait de développer l’infrastructure plus rapidement que d’autres économies
aux prises avec des coûts de production plus élevés.
Les éléments qui précèdent indiquent qu’un soutien gouvernemental d’envergure à long
terme est essentiel à un déploiement industriel.
10
Le créneau ACCORD-Hydrogène a mis fin à ses activités le 15 avril 2013. 11
TUGLIQ Energy Co. et Xstrata-Nickel, une importante société minière, veulent poursuivre au Nunavik, dans le Nord du Québec, le développement commercial de l’énergie éolienne intégrée à la production d’électricité au diesel. L’énergie éolienne excédentaire serait stockée en utilisant l’hydrogène.
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L’infrastructure d’approvisionnement en hydrogène
À la fin de 2010, on comptait 212 stations12 d'approvisionnement en hydrogène à travers le
monde même si beaucoup d'entre elles ne sont pas accessibles au public. Quinze autres
stations ont été ajoutées en 2011 à 122 en sont au stade de la planification finale.
En janvier 2011, dix compagnies japonaises pétrolières et de l’énergie ont signé un
protocole d'entente avec les sociétés Toyota, Honda et Nissan, sur trois points principaux:
que les constructeurs automobiles vont continuer
à réduire les coûts de fabrication et de
populariser les véhicules à pile à combustible,
que les constructeurs automobiles et les
fournisseurs de carburants travailleront ensemble
pour développer l'introduction de véhicules à pile
à combustible et développer le réseau
d'approvisionnement en hydrogène, et
que les fournisseurs d'hydrogène construisent un
réseau d'environ 100 stations de ravitaillement en
hydrogène13 avant 2015.
L'Allemagne est le chef de file de l'activité européenne en matière de piles à combustible et
d’hydrogène. En juin 2012, le gouvernement allemand a signé
une lettre d'intention avec ses partenaires industriels et ainsi
sécuriser 20 millions € afin d'élargir le réseau de
ravitaillement en hydrogène de l'Allemagne de 50 stations.
Un an plus tôt, d’autres industriels s'étaient engagés à
construire une vingtaine de stations14 d'hydrogène avant
2014. Un total de 1 000 stations d'hydrogène est attendu en
Allemagne en 2025.
Les pays nordiques sont extrêmement progressifs dans l'adoption des énergies
renouvelables, et cet enthousiasme se propage actuellement aux technologies de piles à
combustible. La Norvège possède d'abondantes réserves de gaz naturel et une abondante
hydroélectricité, qui peuvent toutes deux être utilisées pour produire de l'hydrogène pour
12
H2Stations.org 13
Illustration – Station de Saitama – Honda – Inaugurée en mars 2012 (FuelCellToday, Fuel cell vehicles: The road ahead, 2012) 14
Voici celle de Hambourg – Air Products – inaugurée en août 2012 (FuelCellToday, Fuel cell vehicles: The road ahead, 2012)
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alimenter des véhicules, et le Danemark est intéressé par le stockage de l'énergie éolienne
excédentaire comme combustible pour véhicules à hydrogène. En juin 2006, la société
Autoroute de l'hydrogène scandinave a été formée, réunissant des associations reliées à
l’hydrogène en Norvège, en Suède et au Danemark dans un effort commun visant à
construire une infrastructure régionale de ravitaillement en hydrogène. Au début de 2011,
Hyundai a signé un protocole d'entente avec les représentants de la Suède, la Norvège, le
Danemark et de l'Islande en vertu duquel Hyundai fournirait les véhicules pour la
démonstration et les pays continuerait à développer l'infrastructure15 de ravitaillement
nécessaire.
En Janvier 2012, le gouvernement britannique a cimenté sa participation au niveau des
véhicules à piles à combustible avec la signature d'un protocole d'accord avec un éventail
de partenaires de l'industrie, y compris six (6) constructeurs automobiles et trois sociétés
de gaz industriels, pour créer H2Mobility Royaume-Uni.
En septembre 2011, la Commission de l’énergie de la Californie a investi 8,5 millions de
dollars pour soutenir le déploiement de véhicules à
piles à combustible (FCEV) en 2015. Sept compagnies
pétrolières qui fournissent actuellement 93% de
l'essence de la Californie sont obligées de construire
des points d'approvisionnement en hydrogène
conformément à l'introduction de FCEV16. «Une carte
routière : La commercialisation de l'hydrogène et des
piles à combustible pour véhicules» contenant une
stratégie pour l’implantation d’une infrastructure entre 2012 et 2017. Cette stratégie
concluait que 68 emplacements de stations placées stratégiquement seraient suffisants
pour desservir adéquatement la première vague de clients dès 2015. Le 12 septembre
2013, la Californie a adopté un projet de loi (2 milliards de $US sur 10 années) soutenant le
déploiement d’une infrastructure d’approvisionnement en hydrogène et l’acquisition d’une
flotte de véhicules à zéro-émission.
15
Voici celle de Lillestrom – Norvège - inaugurée en juin 2012 16
Véhicules à plies à combustible
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Système énergétique Québécois durable relié à l’hydrogène
L’hydrogène n’existe pas naturellement, il doit être produit ou extrait d’autres composés
dont l’eau, le gaz naturel, biomasse forestière ou déchets urbains, etc. Pour ce faire,
différentes technologies disponibles commercialement sont utilisées, dont des
électrolyseurs, des reformeurs, gazéificateurs, ou autres. Certains procédés industriels17
génèrent de l’hydrogène comme sous produit de leurs opérations. Le Québec est bien
doter en termes d’approvisionnement en hydrogène.
Puisque l’hydrogène est souvent utilisé ailleurs qu’à
son lieu de production, il doit être transporté. Les
technologies commerciales utilisées comprennent des
fardiers pour leur transport sous forme gazeuse ou
liquide18. Lorsque les volumes le justifient, des
pipelines sont utilisés.
Au niveau de ses utilisations, le schéma ci-contre19 les
résume. Elles vont des utilisations industrielles
actuelles à ses nouvelles utilisations énergétiques,
dont :
le stockage d’énergie renouvelable sur des
périodes de plusieurs semaines (au besoin);
la génération d’électricité, de chaleur et comme combustible en transport; et
mélangé au gaz naturel pour le rendre disponible aux utilisateurs à moindre coût.
Les utilisations mentionnées ci-après présentent des occasions intéressantes pour le
Québec.
L’hydrogène extrait de surplus d’énergie éolienne dans le
Nord Québécois peut-être utilisé pour alimenter le réseau
électrique local. Cette génération d’électricité, remplaçant
le diesel importé, est accompagnée de production de
chaleur aussi utilisée localement. Ces systèmes
énergétiques renouvelables peuvent se réaliser à faible
échelle dans toutes communautés non reliées au réseau
d’Hydro-Québec; mais aussi pour les sites industriels
17
Usine de chlorate et de chlore-alkali. 18
Le Québec dispose de 2 usines de liquéfaction d’hydrogène. 19
Water electrolysis & renewable energy systems, Fuel Cell Today, 2013
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miniers ayant des demandes énergétiques beaucoup plus exigeantes de plusieurs
mégawatts.
Actuellement, la majorité des
fabricants d’automobiles ont
développés des véhicules électriques
utilisant des piles à combustible
alimentées en hydrogène ayant les
mêmes caractéristiques que les
véhicules actuels en termes de
distance parcourue avec un réservoir
et de temps de remplissage. Les
premières séries de véhicules (seront
disponibles dès 2014) dont voici des
exemples.
Au Québec, il est possible de convertir des camions
électriques de distribution pour être alimentés par
des piles à hydrogène comme le montre
l’illustration20.
Enfin, lorsque des surplus d’hydrogène ou
d’électricité renouvelable sont disponibles sans
utilisations locales apparentes, il est possible de
l’injecter directement dans le réseau de gaz
naturel lorsque disponible. Cette utilisation de
l’hydrogène accroît l’utilisation d’énergie
disponible localement (réduction
d’importation) et rend plus propre l’utilisation
du gaz naturel. Dans de tels systèmes, il est
aussi possible d’extraire l’hydrogène du
pipeline là où il est nécessaire (voir
illustration21) à des coûts compétitifs par
rapport à son transport usuel.
20
Zero emissions trucks, DLR et CE Delft, 2013. 21
Blending Hydrogen into Natural Gas Pipeline Networks: A Review of Key Issues, NREL, 2013.
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Impact économique
Le tableau qui suit extrait d’un rapport22 montre les impacts économiques potentiels pour
le Québec en 2020 selon deux scénarios d’utilisation des technologies de l’hydrogène
comme vecteur énergétique.
Impact Économique pour le Québec en 2020
Scénario Faible Fort Revenus (million $) 308 1 537
Emplois directs 1 573 4 738 Emplois indirects 2 044 6 160 Emplois totaux 3 617 10 898
Salaires payés (millions $) 162 4 89
Conclusion
Il est opportun et urgent de regrouper les efforts des intervenants actuels du secteur
hydrogène afin d’orienter les actions au Québec. L’ensemble des intervenants
(gouvernements, industriels, PME, universités et centres de recherche) doit être mis à
contribution.
Le Québec et la Mauricie en particulier ont des atouts importants en termes de potentiel de
ressources renouvelables, d’expertise (IRH-UQTR), de centres de recherche et de
développement (LTÉ-Hydro-Québec) et des organisations actives au niveau de l’hydrogène
permettant d’initier les démarches de ce nouveau secteur industriel en émergence promis
à un avenir certain.
Le Québec doit saisir cette occasion pour bénéficier des avantages sociaux, économiques et
environnementaux que représente tout scénario utilisant de l’hydrogène produit à partir
des ressources renouvelables.
Le défi à relever est important et rentable pour le Québec ; par contre, l’ensemble des
Intervenants (gouvernements, industriels, PME, universités et centres de recherche) doit
être mis à contribution.
Le déploiement du secteur hydrogène repose sur une coopération étroite de tous les
membres et partenaires du système productif, intégrés dans le tissu industriel, commercial,
parapublic et public du Québec.
La collaboration indéfectible de tous les participants aux activités du secteur hydrogène a
permis l’avancement significatif des projets et études planifiés au cours des trois dernières
22
Economic Impact Study, Ference Weiker, mars 2010
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années. La survie et le déploiement du secteur hydrogène-énergétique dépend de cette
même volonté gouvernementale de poursuivre son soutien.
Il est certes audacieux d’entreprendre au Québec ce que l’Europe toute entière et tout
particulièrement l’Allemagne, suivi du Japon, de la Corée et des États-Unis s’acharnent à
mettre de l’avant avec des moyens significatifs. Sans mentionner les sommes importantes
qui y sont consacrées par tous les fabricants mondiaux du secteur « automobile ».
Le Québec doit oser.
"Soutenir l’émergence et le développement de l'hydrogène comme secteur énergétique
durable" doit constituer une priorité23 pour le Québec.
Recommandation
Le déploiement du secteur hydrogène au Québec repose sur une coopération étroite de
tous les intervenants et partenaires du système productif québécois, intégrée dans le tissu
industriel, commercial, parapublic et public du Québec. La survie et le déploiement du
secteur hydrogène-énergétique dépendent de cette même volonté de consolider ce
secteur émergent particulièrement prometteur. Le Québec et son gouvernement doivent
oser.
Les industriels et organismes du secteur hydrogène souhaitent que le gouvernement du
Québec soutienne fortement le développement de cette industrie qui se déploie
rapidement à l’étranger. Seul un soutien gouvernemental à long terme a permis de faire
émerger ces secteurs industriels ailleurs. Un soutien gouvernemental équivalent sans
ambigüité permettra au Québec de se tailler une place dans ce secteur énergétique
émergent qui complètera notre système énergétique de façon durable.
Il est recommandé que le gouvernement du Québec :
Enchâsse l’hydrogène-énergétique comme un des vecteurs importants dans
l’électrification des transports, tant industriels que commerciaux et individuels, par le
biais de politiques incitatives à l’électrification de véhicules industriels (par exemple
miniers et fardiers) à grande autonomie, en appui à l’émergence de nouvelles entreprises
visant la commercialisation de tels véhicules industriels électriques à grande autonomie,
de contribuer à la recherche et à l’émergence de véhicules miniers souterrains sans
émission;
23
TUGLIQ Énergie, PIT, Hydrogenics, ..., et Services Mij croient que l’« hydrogène » doit être inclus dans la politique énergétique du Québec comme un vecteur énergétique durable, en complémentarité avec l’électricité.
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Mette en place des politiques incitatives à l’émergence du stockage d’énergie
renouvelable sous forme d’hydrogène pour les sites autonomes tels que les mines ou
collectivités éloignées non-raccordées au réseau d’Hydro-Québec, pour alimenter les
véhicules locaux et les génératrices d’électricité en temps de pénurie éolienne;
Mette en place un nouvel organisme à buts non lucratifs indépendant financé à même
des fonds publics pour une période initiale de l’ordre de dix (10) années afin de faciliter
l’émergence et la mise en place d’une industrie de l’hydrogène au Québec d’envergure
mondiale. Cet organisme devra soutenir l’ensemble du système productif émergent mis
en place au cours des dernières années, et piloter des vitrines technologiques et études
de marché, en particulier spécifiques à la stratégie de l’électrification des transports du
Québec. Il devra de facto inclure le secteur privé dans son plan d’intervention; et
Puise à même les fonds verts et d’hydrocarbure pour faciliter des mises à l’essai et
démonstrations impliquant l’hydrogène-énergétique, de sorte que le Québec puisse
compléter des exercices de veilles technologiques et favoriser l’émergence de nouvelles
entreprises, particulièrement celles reliées à l’électrification des transports industriels à
grande autonomie.
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