Infinitésimale. C’est ce que représente aujourd’hui la part du photovoltaïque dans la production d’hydrogène renouvelable par électrolyse de l’eau. En dépit de récents exemples, à l’image d’un électrolyseur de 150 kW en couplage direct avec une centrale solaire inauguré par Corsica Sole, elle progresse, mais « pas tant que ça », relativise Loïc Raffard, chargé de développement chez IntHY, producteur indépendant d’énergies renouvelables, interrogé par pv magazine France sur le salon Hyvolution organisé, à la fin du mois de janvier, à Paris. Non pas que le photovoltaïque soit en cause comme source d’approvisionnement de l’électrolyseur ; au contraire, elle offre « des synergies tout à fait intéressantes avec l’hydrogène renouvelable et beaucoup de flexibilité », selon Armel de Bohan, de l’Ademe. Même si, d’après les données de l’Agence de la transition énergétique, disponibles en libre accès, son taux d’empreinte carbone dans la production d’hydrogène (2,58 éq.CO2/kgH2) reste 4 à 5 fois supérieure à celui de l’éolien (0,700 éq.CO2/kgH2) ou de l’hydraulique (0,450 éq.CO2/kgH2)…
Image : Nicolas Rodet
La question est ailleurs. Les projets de production d’hydrogène renouvelable à partir d’électricité photovoltaïque sont encore trop rares, ni assez avancés, pour pouvoir mesurer précisément la performance du solaire comme source d’alimentation des électrolyseurs. « Il y en a très peu en marche. Il faut attendre la mise en service des installations pour obtenir le taux de disponibilité de chaque composant et les flux d’hydrogène dans le système », explique Cécile Farineau, directrice développement chez IntHY, qui pilote actuellement avec Euralis un projet agrivoltaïque de 17 MWc en Bourgogne Franche Comté, destiné à produire et stocker de l’hydrogène renouvelable. Les contraintes inhérentes au foncier disponibles en périphérie des grandes villes freine également le développement des nouvelles centrales de production d’hydrogène renouvelable.
Une variabilité de puissance difficile à gérer
Malgré son caractère intermittent et non pilotable, le photovoltaïque reste une source d’approvisionnement intéressante. Très facile à capturer, sa disponibilité n’est pas le problème. « C’est la variabilité de la puissance produite par le panneau photovoltaïque qui est difficile à gérer. Un électrolyseur ne supporte pas les marche-arrêts. Pour être rentable, il a besoin de tourner en permanence », explique Loïc Raffard. Sans compter avec la fiabilité des équipements, victimes d’un problème général de maturité des technologies impactant directement les fabricants chinois et occidentaux.
Le recours à des systèmes de stockage, permettant de lisser les pics de charge et les baisses de tension, rentre naturellement en compte dans le coût de production d’un kilogramme d’hydrogène à partir d’électricité 100 % solaire. Mais sur cette question du prix au kilo, jugée « confidentielle », c’est silence radio dans les allées, aucun acteur ne souhaitant s’aventurer sur le sujet. Faute de recul suffisant et compte tenu des nombreux paramètres à intégrer, en entrée et sortie des installations, la plupart préfèrent botter en touche, incapables de fournir une réponse « éclairée ».
Image : H2Gremm
Gaétan Savin, responsable commercial de H2Gremm, est moins frileux. Développant à Edern (Finistère) une solution d’autoconsommation énergétique pour bâtiments par couplage photovoltaïque-hydrogène, il se prête volontiers à l’exercice pratique sur un coin de table du stand Bretagne, tableur Excel grand ouvert. Sur la base d’une centrale photovoltaïque produisant 10 kW, en comptant le stockage et la maintenance, il tombe à moins de 10 euros le kg d’H2 produit par l’installation (6,85 euros très exactement). On est encore très loin des 3 euros du kilo recherchés, dans un marché de l’hydrogène encore très peu mature. Au-delà des chiffres, « ce qui pose problème, c’est le coût du transport, auquel il faut aussi rajouter la marge distributeur », précise Gaétan Savin. En conclusion, le photovoltaïque aura d’autant plus d’avenir dans la production d’hydrogène renouvelable, si celui-ci est produit et consommer localement.
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Les volants d’inertie sont bien adaptés pour stocker l’énergie solaire et la restituer la nuit (à tension élevée de surcroît). Le coût d’investissement est élevé, mais pas d’entretien et longue durée de vie.