Les pousses vertes de l’hydrogène vert sont un terrain fertile pour les énergies renouvelables
Dans le deuxième article de notre série sur les facteurs de la demande d’énergie renouvelable dans les secteurs de l’économie, James Samworth et Kristian Høeg Madsen, de Schroders Greencoat, explorent les raisons et les conséquences du regain d’optimisme à l’égard de l’hydrogène vert.
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La thèse d’investissement pour l’hydrogène vert a toujours été convaincante.
L’hydrogène est utilisé depuis des décennies dans des processus industriels allant du raffinage à la production d’engrais. Surtout, en tant que carburant « propre » à zéro émission, qui agit également comme un vecteur énergétique efficace, il est très prometteur pour soutenir la décarbonisation des industries dans l’ensemble de l’économie, y compris le transport longue distance, les produits chimiques et la production d’acier.
Cependant, la majeure partie de l’hydrogène utilisé aujourd’hui provient de combustibles fossiles tels que le gaz naturel (principalement) ou le charbon, et les processus utilisés pour l’extraire génèrent également des émissions de carbone en tant que sous-produit. En conséquence, la production d’hydrogène représente actuellement environ 2 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre.
C’est là qu’intervient l’hydrogène « vert », qui est produit à partir d’eau par électrolyse alimentée par des énergies renouvelables. Aucun combustible fossile n’est utilisé pour s’approvisionner en hydrogène, aucune émission n’est produite lors de son extraction – et le carburant qui en résulte est également sans émissions. Certains pensaient que c’était le carburant de l’avenir qui contribuerait à alimenter la transition énergétique mondiale.
L’enthousiasme pour le potentiel de l’hydrogène vert a atteint son paroxysme au début des années 2020, le Conseil de l’hydrogène, un groupe industriel basé en Belgique, prédisant en 2021 que 500 milliards de dollars seraient investis dans des projets d’ici 2030. Au lieu de cela, les coûts élevés, la complexité de la production et la lenteur de la mise en œuvre de l’aide gouvernementale ont entraîné des retards dans les projets et une perte d’enthousiasme des investisseurs pour le secteur.
Pousses vertes
C’est le bon moment pour jeter un nouveau regard sur l’hydrogène vert, car les pousses vertes commencent à nouveau à émerger.
Dans sa Revue mondiale de l’hydrogène 2024, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) note que la demande et la production d’hydrogène à faibles émissions, qui comprend l’hydrogène « bleu » produit à partir du gaz naturel par un processus de capture et de stockage des émissions de carbone, étaient estimées à environ 1 Mt (millions de tonnes) en 2024. La production a augmenté de plus de 50 % depuis 2021, la totalité de cette croissance étant attribuable à l’hydrogène vert alimenté par des énergies renouvelables (voir graphique).
Dans le même temps, la capacité installée d’électrolyseurs pour produire de l’hydrogène vert devrait atteindre 5,2 GW l’année dernière, soit une multiplication par 9 par rapport à 2021 et une multiplication par trois par rapport à l’année précédente (voir graphique). Les investissements dans l’installation d’électrolyseurs ont atteint 7 milliards de dollars en 2024, contre seulement 300 millions de dollars en 2021.
La production et la capacité d’hydrogène vert augmentent
Source : Agence internationale de l’énergie, octobre 2024.
Bien sûr, ces chiffres sont encore bien en deçà du potentiel qui était autrefois envisagé pour le secteur – et de la montée en puissance que l’AIE a prévue nécessaire d’ici 2030 selon le scénario de l’agence pour que le secteur mondial de l’énergie atteigne des émissions nettes nulles d’ici 2050. Cela comprenait l’hypothèse d’une production d’hydrogène à faibles émissions de 56 Mt d’ici la fin de la décennie, dont 49 Mt d’hydrogène vert.
La production finale attendue d’hydrogène vert à partir des projets annoncés s’élevait à 37 Mt en 2024 – et seule une fraction d’entre eux a effectivement atteint sa décision finale d’investissement, ce qui signifie que la plupart existent actuellement à l’état de théorie plutôt que de réalité.
Potentiel croissant
Il est clair qu’il y a un long chemin à parcourir et les investisseurs avancent actuellement avec prudence, mais il y a sans aucun doute un regain d’optimisme à l’égard du secteur – et une combinaison de soutien gouvernemental et d’interventions politiques (carottes et bâtons, si vous voulez) pourrait aider à accélérer la mise en production d’un plus grand nombre de projets.
Tout d’abord, les carottes. Les gouvernements du monde entier investissent des milliards dans de nouvelles subventions, des allégements fiscaux et un soutien direct aux projets d’infrastructure d’hydrogène vert. Les annonces faites en 2024 comprenaient :
- L’approbation par la Commission européenne d’un total de 6,9 milliards d’euros (6,7 milliards de dollars) de subventions d’aides d’État de la France, de l’Allemagne, de l’Italie, des Pays-Bas, de la Pologne, du Portugal et de la Slovaquie, qui devraient être combinées à 5,4 milliards d’euros d’investissements privés pour soutenir 33 projets ;
- Environ 2 milliards d’euros du gouvernement espagnol pour des programmes de subventions, dans le cadre d’un ensemble plus large de mesures de soutien aux énergies renouvelables ;
- La confirmation de 2 milliards de livres sterling (2,5 milliards de dollars) de subventions du gouvernement britannique pour 11 projets approuvés lors de son premier cycle d’allocation de projets d’hydrogène, les demandes pour le deuxième cycle étant en cours ;
- La première tranche d’une adjudication de subventions de 1,9 milliard d’euros (2 milliards de dollars) de la Banque européenne de l’hydrogène ; et
- Un financement de 12,6 milliards de dollars du ministère américain de l’Énergie pour réaliser des projets d’hydrogène dans trois des plus grands ports de Californie.
En ce qui concerne les bâtons, les gouvernements du monde entier introduisent de nouvelles règles qui obligeront – ou pousseront indirectement – les entreprises à acquérir davantage d’hydrogène vert à l’avenir. Par exemple, l’UE a adopté l’année dernière la directive sur les énergies renouvelables, qui oblige notamment les utilisateurs industriels à s’approvisionner en hydrogène à partir de sources renouvelables d’ici 2030, et à 60 % en 2035. La directive comprend également un objectif contraignant selon lequel 5,5 % de tous les carburants de transport en 2030 seront des carburants renouvelables d’origine non biologique (RFNBO), faisant référence à l’hydrogène renouvelable et aux alternatives dérivées (voir graphique), ou aux biocarburants avancés.
Ailleurs, en Australie, les nouvelles lois sur la réduction des émissions devraient avoir l’impact le plus significatif sur les producteurs d’acier et les groupes de transport, ce qui stimule une nouvelle demande pour les projets locaux d’hydrogène vert.
Catalyseur des énergies renouvelables
Comment cette croissance de l’hydrogène vert – à la fois réelle et potentielle – se traduira-t-elle par une demande d’énergie renouvelable ? Ce sont des secteurs intrinsèquement liés, étant donné que la disponibilité de capacités d’énergie renouvelable est, par définition, essentielle à la croissance de la production d’hydrogène vert. En fait, à partir de 2030, les règles de l’UE exigeront que la production d’hydrogène vert corresponde à l’énergie renouvelable utilisée pour la produire, heure par heure.
À titre d’exemple, nous pouvons nous tourner vers l’Espagne, où, comme indiqué ci-dessus, d’importants investissements ont été réalisés pour soutenir le secteur de l’hydrogène vert. C’est également un marché qui a un secteur de l’énergie solaire dynamique, qui est positivement corrélé à la demande locale d’électrolyseurs d’hydrogène vert en raison du fait que les électrolyseurs fonctionnent généralement lorsque la demande et les prix de l’électricité sont à leur plus bas, pendant la journée lorsque la production solaire est à son apogée.
Selon les données d’Aurora Energy Research, les électrolyseurs d’hydrogène vert devraient être la principale source d’augmentation de la demande d’énergie en Espagne d’ici 2030, dépassant les augmentations des secteurs combinés des centres de données, des véhicules électriques et des pompes à chaleur (voir graphique). Cela permettra de répondre à la nécessité de poursuivre l’expansion des capacités d’énergies renouvelables, un besoin qui est encore renforcé par les règles de l’UE obligeant les producteurs d’hydrogène vert à montrer qu’ils disposent de nouvelles sources d’énergie renouvelable pour tout nouveau projet à partir de 2030.
Impact de la production d’hydrogène vert sur la demande d’énergie de l’Espagne
Source : Aurora Energy Research, 2024. 1. Comprend les secteurs de la pêche et de l’énergie. 2. Consommation de pompes à chaleur dans les secteurs résidentiel et commercial. Les pompes à chaleur industrielles sont incluses dans la demande industrielle. 3. Comprend des électrolyseurs flexibles et inflexibles.
De plus, la relation symbiotique entre les électrolyseurs et les énergies renouvelables, en particulier en Espagne avec les actifs de production solaire, signifie que la demande d’électricité liée à l’hydrogène vert atteint des pics pendant les périodes de forte production d’énergie et de faible demande, avec la possibilité de s’éteindre pendant les périodes de forte demande. En pratique, cela signifie que les baisses des prix du captage solaire dues à d’autres évolutions du marché, telles que la construction de l’énergie solaire et les interconnexions, sont compensées par la demande d’électrolyseurs, et que les prix du captage solaire devraient globalement rester à peu près aux niveaux actuels d’ici 2035 (voir graphique).
Impact de la production d’hydrogène vert sur le prix de l’énergie solaire en Espagne
Source : Aurora Energy Research, 2024. 1. Solaire derrière le compteur. 2. La demande augmente par composante en TWh. 3. Comprend les secteurs de la pêche et de l’énergie. 4. Consommation de pompes à chaleur dans les secteurs résidentiel et commercial. Les pompes à chaleur industrielles sont incluses dans la demande industrielle. 5. Comprend des électrolyseurs flexibles et inflexibles. 6. Comprend l’approvisionnement, les interconnexions et le développement des produits de base.
Un terrain fertile pour la croissance
Après avoir traversé une période difficile, il est clair que des pousses vertes émergent et un regain d’optimisme dans le secteur de l’hydrogène vert. Alors que le regain d’intérêt initial pour les cas d’utilisation spéculative s’est estompé, les projets qui avaient été lancés sur un certain nombre d’années ont commencé à se concrétiser, tandis que l’installation et la production d’électrolyseurs s’accélèrent, ce qui offre une gamme d’opportunités d’investissement intéressantes.
Le potentiel de ce carburant propre à être un moteur clé de la transition énergétique mondiale est inchangé, mais les cas d’utilisation de l’hydrogène sont désormais plus clairement compris comme ceux où il a le plus de valeur – et il y a un soutien politique et financier croissant de la part des gouvernements qui devrait aider à surmonter les obstacles à la mise en ligne des projets. Les investisseurs font toutefois preuve de prudence et la connaissance des risques inhérents au secteur, ainsi qu’une approche centrée sur le client et axée sur les projets directement liés à la demande, sont essentielles.
Il est important de noter que la croissance qui commence à émerger dans le secteur augmentera, de par sa nature, la demande de production d’énergie renouvelable – et il est prouvé qu’elle pourrait à terme devenir un moteur clé de l’augmentation de la capacité d’énergie renouvelable à l’échelle mondiale.
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