Modélisation et analyse technico-économique d'un réseau de transport d'hydrogène en France

Details

Supervisors

De Wolf, Daniel

Faculty

Louvain School of Management

Degree label

Master [60] en sciences de gestion

Abstract

De nos jours, le changement climatique et l’épuisement des réserves de combustible fossile sont des problématiques au cœur des préoccupations mondiales. Le secteur des transports est l’un des principaux secteurs responsables des émissions de GES. Dans un objectif de décarbonation de cette industrie, le remplacement progressif des véhicules à essence ou diesel par des véhicules électriques ou à hydrogène apparaît comme une solution concrète, particulièrement si ces énergies sont produites à partir d’énergies vertes. Cependant, les voitures électriques présentent des limites telles qu’un long temps de recharge, ce qui est problématique dans divers secteurs. Dès lors, il est inévitable que les véhicules à hydrogène occuperont une place importante dans la société d’ici plusieurs années. Ce travail vise à étudier la faisabilité de la mise en place d’un réseau de transport d’hydrogène produit à partir d’énergies vertes par voie routière d’ici 2035 en France. Concernant la demande, l’hypothèse sous-jacente est que tous les « gros rouleurs » passeront à des véhicules à hydrogène. Cela représente 12 % de la population française et leur demande totale est de 1 648 115 tonnes d’hydrogène. Cela correspond à 100,37 TWh d’électricité pour la production d’hydrogène par électrolyse. Pour satisfaire cette demande, l’utilisation du surplus éolien onshore et offshore a d’abord été envisagé. Ce surplus permettra de produire 10,015 TWh d’électricité, ce qui correspond à environ 10 % de la demande. Le reste de la demande sera produite à l’aide des centrales nucléaires. Pour produire les 90,36 TWh restants, les centrales devront produire 32,44 % d’énergie supplémentaire. Cela correspond à 70,72 % de la capacité totale de l’offre excédentaire. Des électrolyseurs de 100 MW vont être placés au niveau des points de production d’électricité pour produire cet hydrogène. À l’aide du logiciel GAMS, un réseau de transport de cet hydrogène entre les points d’offres (les électrolyseurs) et les points de demande (la plus grosse ville de chaque région) a été modélisé. Ainsi, 1666 camions fonctionnant 2000 heures par an seront nécessaires afin de délivrer tout l’hydrogène. Le coût total annuel de ce réseau a été estimé à 502 638 644 €, ce qui correspond à 0,31 €/kgH2. Malgré toutes les hypothèses plus ou moins simplificatrices prises en compte, la mise en place d’un tel réseau semble réaliste. Cependant, il sera essentiel d’ajuster les données d’ici plusieurs années afin que le modèle soit le plus réaliste possible. Mais surtout, il serait pertinent d’étudier toute la « supply chain » de l’hydrogène afin de déterminer la faisabilité d’un tel réseau.