Tournant pragmatique en matière d’hydrogène : Un parcours équilibré pour bâtir une économie durable de l’hydrogène au Canada

Le rôle de l’hydrogène dans la décarbonation se tourne vers une croissance plus réaliste et durable, avec des projections ajustées pour refléter des jalons réalisables. Malgré des prévisions recalibrées, le progrès mondial – des projets agrandis aux carrefours axés sur l’hydrogène – souligne le potentiel de l’hydrogène comme un élément essentiel de l’avenir de l’énergie propre.

11 novembre 2024
Temps de lecture : 13 minutes

Un déplacement équilibré des attentes

L’hydrogène est de plus en plus perçu comme un élément crucial des efforts mondiaux en décarbonation. Cependant, ce secteur a été confronté à des enjeux importants qui ont ralenti les avancées prévues il y a seulement quelques années. Ainsi, un déplacement vers des évaluations et des projections plus réalistes s’est opéré au sein de l’industrie. Il s’agit d’une approche qui avantagera au bout du compte la planification et l’exécution à long terme.

Les prévisions sur la présence de l’hydrogène dans le bouquet énergétique d’ici à 2050 ont donc été revues à la baisse mondialement. Prenons par exemple la Stratégie canadienne pour l’hydrogène lancée en 2020, un rapport d’avancement publié plus tôt cet été présente quelques ajustements aux cibles initiales. Selon les plus récentes prévisions, l’hydrogène à faible émission de carbone pourrait contribuer jusqu’à 18 % de l’utilisation énergétique totale du pays d’ici à 2050. Il s’agit d’un rajustement considérable par rapport à la part de 30 % projetée il y a 4 ans, alors que la plupart des estimations se situent maintenant entre 3 et 12 %.

Malgré cette révision à la baisse, les parties prenantes de l’économie de l’hydrogène ont des raisons de demeurer optimistes. Pavant la route à la croissance future et à l’innovation, le Canada a fait des avancées importantes dans son développement en matière d’hydrogène dans les dernières années. Ce rajustement, au lieu d’être perçu comme un recul, reflète une compréhension plus complète des capacités et des limites du secteur. Cela place le Canada en position de réaliser des progrès continus et importants vers l’atteinte de ses objectifs en matière de décarbonation.

Des jalons de progression importants

Malgré un vent contraire mondial qui éprouve le développement des projets d’énergie propre, comme les problèmes dans les chaînes d’approvisionnement, la hausse des coûts des matières premières et de l’incertitude réglementaire à l’échelle mondiale, le Canada fait des progrès importants pour faire avancer son économie de l’hydrogène. Voici les faits saillants des quatre dernières années :

Production – mise en place d’installations de production à faible émission de carbone en mesure de produire 3 450 tonnes d’hydrogène annuellement.
Investissements – plus de 80 projets de production d’hydrogène à faible émission de carbone ont été annoncés, ce qui représente plus de 100 milliards de dollars en investissements potentiels.
Accords – le Canada a signé 12 accords internationaux pour promouvoir les occasions d’exportation avec d’autres pays comme l’Allemagne et le Japon.
Initiatives provinciales – les provinces comme la Colombie-Britannique, l’Ontario et l’Alberta ont développé leurs propres stratégies en matière d’hydrogène. Huit carrefours sur l’hydrogène ont été formés ou sont en formation au pays.
Politiques et programmes d’importance – le Canada a mis en place des crédits d’impôt à l’investissement pour l’hydrogène propre et le captage de carbone. De plus, plusieurs autres crédits d’impôt à l’investissement sont favorables aux projets d’hydrogène. Les Fonds stratégiques pour l’innovation, les fonds de capitalisation Canada, la Banque d’infrastructure du Canada et plusieurs autres programmes provinciaux appuient activement divers projets.
Applications d’utilisations finales – l’hydrogène dans les transports en tant qu’application finale a fait d’importantes avancées.

Ces progrès reflètent la position stratégique du Canada qui souhaite faire de l’hydrogène la pierre angulaire de son avenir énergétique propre.

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Une prise de conscience

Comme sa densité d’énergie est élevée et qu’il ne produit pas d’émissions au point d’utilisation, l’hydrogène est considéré comme un combustible de remplacement propre. Polyvalent, il peut être utilisé autant dans l’industrie lourde et le transport que dans un contexte de stockage d’énergie. Les défis, comme les coûts de production, les exigences des infrastructures, les obstacles à l’expansion, les accords d’enlèvement et les obstacles réglementaires ont toutefois été sous-estimés. Résultat : des projections trop optimistes. Au Canada, comme partout ailleurs, ces problèmes ont eu une incidence sur les plans de développement de l’hydrogène.

On reconnaît de plus en plus que pour être réussie, la décarbonation doit s’appuyer sur des solutions basées sur des actifs. Beaucoup de temps doit être consacré à l’évaluation, la planification, l’obtention des permis, la conception, la construction et l’exploitation des projets d’énergie propre – comme ceux du secteur de l’hydrogène. Contrairement aux innovations numériques qui peuvent être déployées et mises à l’échelle rapidement, ces projets nécessitant des infrastructures importantes ont des cycles de développement plus longs en raison de leur complexité et de leur envergure. L’adoption de technologies nouvelles et émergentes vient allonger ces délais, car le secteur de l’hydrogène à faibles émissions de carbone n’a pas les données historiques nécessaires pour orienter les pratiques exemplaires, les normes de sécurité et les références en matière de performance. La patience dont il faut faire preuve est particulièrement utile pour le secteur de l’hydrogène. Tout incident important ou toute défaillance de sécurité résultant de la mise en œuvre précipitée d’un projet pourrait miner la confiance du public et des investisseurs et investisseuses, et potentiellement faire reculer l’ensemble du secteur d’une décennie ou plus.

Sur une note positive, le secteur acquiert de précieuses connaissances à mesure que l’économie de l’hydrogène se développe. Bien que l’hydrogène soit une ressource accessible depuis longtemps, l’industrie axe maintenant ses efforts sur la gestion efficace et la durabilité de son adoption et de sa croissance. L’objectif est d’établir une base solide pour l’économie de l’hydrogène en tirant des leçons des expériences, et en évitant les pièges pour assurer une réussite à long terme et une acceptation à grande échelle.

Auteur

Sagar Kancharla

Directeur, Services-conseils en transition énergétique et investissements

Canada

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Une accélération grâce à une approche mesurée : une feuille de route vers des décisions d’investissements finales

Alors que le paysage énergétique mondial se tourne vers des solutions faibles en carbone, l’économie de l’hydrogène est devenue un élément essentiel à l’atteinte d’objectifs zéro émission nette. Même si les projets d’hydrogène gagnent en popularité, bon nombre d’entre eux sont retardés en raison de la décision d’investissement finale. Ces retards n’enlèvent rien à l’urgence du développement de l’hydrogène. Au contraire, ils soulignent la nécessité d’adopter une approche méthodique et accélérée qui favorise la rapidité et la diligence. Pour les responsables de la production d’hydrogène, cela signifie prendre des mesures concrètes pour renforcer les analyses de rentabilité et réduire les risques quant aux investissements, tout en poursuivant les étapes vers la décision d’investissement finale.

Une approche mesurée, mais accélérée, nécessite une préparation minutieuse et une réalisation stratégique sur plusieurs aspects clés :

1. Mise à profit des politiques habilitantes et des programmes incitatifs

Les responsables du développement de l’hydrogène doivent surveiller l’évolution des politiques et des programmes gouvernementaux conçus pour dynamiser l’économie de l’hydrogène. Plusieurs régions offrent des incitatifs importants pour des projets d’énergie verte, dont l’hydrogène. En comprenant ces politiques habilitantes et en les intégrant, on peut optimiser le financement des projets, améliorer la rentabilité et réduire les risques quant à leur investissement. En assurant un soutien financier au moyen de subventions et de crédits d’impôt, on peut faire progresser un projet, qui autrement pourrait stagner. Pour veiller à l’avancement d’un projet, il est essentiel de s’engager hâtivement auprès des organismes de réglementation pour assurer une harmonisation avec les tendances en matière de politiques.

2. Participation stratégique à l’échelle de la chaîne de valeur de l’hydrogène

Les projets d’hydrogène fructueux ne dépendent pas que de la production; ils nécessitent une stratégie holistique à l’échelle de la chaîne de valeur – de l’approvisionnement en matière première à la production, en passant par la conversion et le stockage. Les responsables doivent déterminer où ils et elles peuvent le mieux contribuer aux activités de la chaîne de valeur ou en tirer parti. Selon le modèle d’affaires recherché, l’emplacement d’un projet d’hydrogène prend une importance capitale. Il est essentiel de trouver des sources d’énergie renouvelable fiables pour la production d’hydrogène et des solutions de stockage et de transport efficaces. Il faut aussi harmoniser ces étapes avec la demande au sein du secteur à long terme – nationale ou internationale – pour réduire les risques et maximiser les rendements.

3. Études de marché exhaustives sur l’hydrogène et ses dérivés

Les responsables doivent mener des analyses de marché approfondies pour bien comprendre l’évolution de la demande pour l’hydrogène et ses dérivés, comme l’ammoniac et le méthanol. Ces analyses comprennent l’évaluation de la consommation potentielle au pays, ainsi que les occasions d’exportation dans des régions clés, comme l’Europe et l’Asie, qui importent de l’hydrogène vert massivement. Comprendre les applications de l’hydrogène dans diverses industries – de la production d’énergie et du transport à l’industrie lourde – aide à définir où la demande est la plus grande. Cette information aide à son tour à optimiser les capacités de production et à garantir que le projet est conforme aux besoins futurs.

4. Optimisation des flux d’énergie pour une efficacité opérationnelle et financière

L’efficacité en matière d’utilisation de l’énergie est un facteur déterminant de la réussite opérationnelle et de la rentabilité des projets d’hydrogène. En optimisant les flux d’énergie tout au long de la production et la conversion, les responsables peuvent réduire les déchets le plus possible et diminuer les coûts, ce qui a un effet direct sur les résultats du projet. Il s’agit d’améliorer l’intégration des sources d’énergie renouvelable et des technologies de production, et de veiller à ce que les entrées et les sorties d’énergie soient équilibrées pour une efficacité maximale. La modélisation financière basée sur l’optimisation des flux d’énergie permettra de renforcer la viabilité du projet et d’attirer des investissements.

5. Mise en œuvre d’un processus de développement de projet solide

Pour atteindre une décision d’investissement finale, une approche disciplinée doit être adoptée envers le développement du projet, qui doit comprendre des études de faisabilité, une conception technique et des accords d’enlèvement. Ce processus par étapes garantit que chaque phase du projet – de la préfaisabilité à la conception détaillée – respecte les jalons importants. Des stratégies d’atténuation des risques, y compris la validation technique et les contrôles financiers préalables, doivent être employées pendant tout le cycle de vie du projet. Les responsables doivent assurer une gouvernance et une responsabilisation claires à toutes les étapes du développement pour respecter les délais et éviter les retards coûteux.

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Le travail ardu qu’il reste à faire pour bâtir une économie de l’hydrogène

Alors que le rythme auquel se développent les projets d’hydrogène s’accélère, il reste encore beaucoup à faire dans l’ensemble de l’écosystème avant que les projets puissent atteindre à coup sûr l’étape de mise en œuvre. L’économie de l’hydrogène ne pourra prospérer que si des progrès sont réalisés simultanément dans tous les aspects de la chaîne de valeur. Un développement inégal pourrait mener à des actifs délaissés et à des occasions manquées, d’où l’importance des efforts coordonnés. Vous trouverez ci-dessous des domaines clés où un travail important reste à faire.

1. Comprendre la relation entre l’énergie et l’hydrogène

L’électrolyse, qui utilise l’électricité pour produire de l’hydrogène, est centrale à de nombreuses stratégies. Cette approche créée toutefois des interdépendances complexes entre les productions d’énergie et d’hydrogène qui doivent être bien comprises.

Disponibilité de l’énergie : A-t-on les installations nécessaires pour produire suffisamment d’énergie aux bons endroits, ainsi que l’infrastructure de réseau requise pour fournir de l’électricité aux sites d’électrolyse? Si ce n’est pas le cas, la production d’hydrogène pourrait décliner en raison de pannes de courant ou de goulots d’étranglement dans le réseau.
Concurrence en matière d’électricité : La production d’hydrogène par l’électrolyse sera en concurrence avec d’autres applications à forte demande en électricité, dont les technologies d’électrification telles que les pompes à chaleur, les centres de données et même le minage de cryptomonnaie. L’hydrogène électrolytique pourra-t-il demeurer concurrentiel dans les régions où les sources d’énergie renouvelables sont limitées?
Intermittence et efficacité : La nature intermittente de l’énergie renouvelable complique la production d’hydrogène. Quel sera l’impact de l’optimisation de la production avec des solutions de stockage d’énergie et d’hydrogène, en particulier en tenant compte des pertes d’efficacité dans le cycle de l’énergie?

Ces défis liés à l’hydrogène et aux matières premières se posent également dans d’autres méthodes de production.

2. Relever les défis axés sur la demande

Bien que des politiques et des incitatifs aient été mis en place du côté de l’offre, la demande reste sous-développée. Pour attirer du financement, les responsables doivent avoir plus de certitude en matière d’accords d’enlèvement. Les mécanismes axés sur la demande qui pourraient combler cet écart sont encore émergents, et leur conception sera cruciale à la croissance future.

Contrats à long terme et soutien aux politiques : De nombreuses personnes hésitent à signer des contrats d’achat d’hydrogène à long terme, croyant que les coûts technologiques vont baisser. Toutefois, les responsables ont besoin de ces contrats pour obtenir du financement. Des interventions politiques ciblées pourraient-elles contribuer à combler ce fossé, en apportant un soutien aux responsables tout en évitant des frais trop élevés aux acheteurs et acheteuses?
Contrats sur différence : Des programmes, comme les contrats sur différence du Canada qui utilisent le prix du carbone comme base de la stabilité financière, pourraient être élargis. Un mécanisme similaire, lié au prix de l’hydrogène ou de ses dérivés, pourrait-il être développé afin d’offrir une plus grande certitude quant au marché? La demande pourrait être stimulée en particulier dans les secteurs difficiles à décarboner, comme ceux du ciment, de l’acier ou des produits chimiques.
Infrastructures en appui à l’utilisation de l’hydrogène : Souvent, le passage à l’hydrogène dans des secteurs clés nécessitera l’apport d’améliorations substantielles aux infrastructures. L’appui du gouvernement – à la fois en matière de financement et de mesures incitatives – sera essentiel pour favoriser la demande et créer un marché final fiable pour l’hydrogène.
Demande industrielle : Il est tout à fait possible que la demande en hydrogène pour la décarbonation du secteur industriel augmente et serve de base, compte tenu de la pression exercée sur l’industrie pour qu’elle décarbone ses activités et des options disponibles.

3. Développer les actifs du secteur intermédiaire

L’infrastructure nécessaire au transport de l’hydrogène depuis les sites de production jusqu’à son utilisation constitue une lacune importante dans l’écosystème actuel de l’hydrogène. Contrairement à l’énergie solaire ou éolienne, pour laquelle les réseaux électriques existants suffisent, l’hydrogène ne dispose pas d’infrastructures établies pour le transport sur de longues distances.

Infrastructures existantes à exploiter : Le réseau de gazoducs pourrait être réaffecté au transport de l’hydrogène, mais pour cela, d’importants essais doivent être réalisés pour veiller au respect des normes de sécurité et de rendement. L’accélération des essais et des approbations réglementaires quant à l’introduction d’hydrogène dans les gazoducs pourrait contribuer à combler cet écart.
Exploration d’autres modes de transport : Les pipelines représentent peut-être le mode transport le plus efficace et sûr pour l’hydrogène, mais des transports ferroviaires et routiers doivent également être développés. De plus, la forme sous laquelle l’hydrogène est transporté (qu’il s’agisse d’hydrogène gazeux ou liquide ou d’un dérivé comme l’ammoniac) doit être soigneusement évaluée. L’accélération de l’élaboration de règlements et de politiques à ce sujet pourrait ouvrir la voie à de nouveaux modes de transport.
Retards dans l’obtention des permis et la construction : Les projets d’infrastructure qui traversent les limites des propriétés, en particulier les pipelines, subissent souvent des retards importants en raison de la complexité des processus d’obtention de permis. Leur rationalisation pourrait contribuer à accélérer le développement d’un réseau de transport d’hydrogène.
Potentiel des électrocarburants : L’hydrogène est un produit difficile à transporter. C’est pourquoi, dans le développement d’options technologiques, il pourrait être utile d’évaluer la conversion de l’hydrogène en électrocarburants ou en d’autres dérivés qui pourraient être transportés en toute sécurité.

4. Harmoniser les règles, les normes et les certifications

Les gouvernements ont fait des progrès considérables en soutenant l’hydrogène au moyen de politiques et programmes. Toutefois, les règles, normes et certifications qui sous-tendront le marché mondial de l’hydrogène sont encore fragmentées et en phase d’élaboration.

Uniformité des normes en matière d’intensité carbonique : Le commerce mondial de l’hydrogène reposera sur l’existence de normes cohérentes en matière de mesure et de certification de l’intensité carbonique des différents modes de production. Une approche uniforme de l’évaluation et de la vérification de l’intensité carbonique sur le cycle de vie est essentielle à la crédibilité de l’industrie. La norme ISO/TS 19870 est un pas vers la normalisation de l’évaluation des émissions de gaz à effet de serre propres aux différents modes de production et de transport d’hydrogène, et va au-delà de la modélisation générique de l’analyse du cycle de vie.
Sécurité et sensibilisation du public : Il est primordial de garantir la manipulation sécuritaire de l’hydrogène, notamment par l’élaboration de normes de sécurité mondiales et la formation des premiers répondants et premières répondantes. De plus, l’éducation du public sera essentielle pour surmonter les préoccupations de sécurité et instaurer la confiance dans les technologies de l’hydrogène.

Ces domaines d’intervention clé – intégration de l’énergie, stimulation de la demande, développement d’infrastructures du secteur intermédiaire, harmonisation de la réglementation – ne sont que quelques exemples des défis importants qu’il faut aborder. Une approche régionale du développement de l’hydrogène, doublée d’une coordination entre tous les aspects de la chaîne de valeur, sera essentielle pour garantir des progrès équilibrés.

Les solutions de décarbonation ne doivent pas être cantonnées à des applications précises. Bien que l’évaluation puisse éventuellement déboucher sur ces applications, des évaluations régionales sont essentielles pour déterminer le champ d’application. L’hydrogène est souvent considéré dans les secteurs où les émissions de gaz à effet de serre sont difficiles à réduire. Dans certaines régions, l’hydrogène est une option viable pour les véhicules de promenade. Ailleurs, on préfère l’utilisation de fours électriques à arc aux solutions basées sur l’hydrogène. Dans d’autres endroits, on préfère utiliser un mélange de gaz naturel renouvelable au lieu d’une pompe à chaleur ou d’un mélange d’hydrogène pour le chauffage!

La voie prometteuse des carrefours et corridors

La transition vers une approche plus pragmatique n’est pas seulement nécessaire, mais bénéfique. Les leçons apprises au cours des dernières années ont souligné la valeur des carrefours d’hydrogène, qui représentent un moteur de réussite potentiel.

Caractéristiques des carrefours

Écosystème intégré – Rationaliser les investissements dans les infrastructures, y compris les installations de production, le transport et le stockage.
Travail collaboratif – Réunir diverses parties prenantes (gouvernements, industries, instituts de recherche et communautés locales) autour d’un objectif commun.
Méthodes multiples – Tirer parti des ressources régionales et permettre différentes méthodes de production pour l’hydrogène et ses dérivés.
Applications diverses – Soutenir différentes utilisations finales, telles que les procédés industriels, la production d’énergie, le transport et le chauffage résidentiel.

Avantages des carrefours

Favoriser l’efficacité – La concentration des activités et l’agrégation de la demande permettent de réduire les coûts de production et de transport.
Décarbonation – Le choix des politiques, des stratégies et des technologies mène à une réduction des émissions.
Expansion de la croissance – La viabilité améliorée favorise la sensibilisation, augmente la participation et offre une croissance économique régionale.
Stimuler l’innovation – Cette dynamisation attire les talents et accélère les avancées technologiques.
Sécurité énergétique – La production et la consommation locales assurent une indépendance énergétique.

Défis des carrefours

Investissements initiaux et production – L’établissement de carrefours requiert des investissements initiaux élevés. Les coûts de production pour l’hydrogène et ses dérivés sont élevés par rapport aux autres options.
Incertitude quant à la demande – Une demande immédiate inexistante peut entraîner une sous-utilisation de l’infrastructure du carrefour.
Matières premières et infrastructures – La disponibilité des matières premières et l’accès aux infrastructures peuvent présenter des lacunes.
Politiques et réglementations – Les politiques et réglementations pour ce secteur naissant sont inexistantes ou en cours d’élaboration.
Projets concurrents – L’absence de demande immédiate et la complexité de l’intégration peuvent retarder la prise de décision et le développement.

Chaque région du Canada tire parti de ses ressources uniques pour soutenir le développement de l’hydrogène. L’Alberta et la Saskatchewan se concentrent sur la production d’hydrogène par reformage et pyrolyse en raison de leurs réserves de gaz naturel et leurs capacités en matière de captage et stockage du carbone. Grâce à leurs capacités en matière d’énergie renouvelable, le Québec, la Colombie-Britannique, Terre-Neuve-et-Labrador et la Nouvelle-Écosse utilisent le processus de production par électrolyse. L’Ontario adopte une approche équilibrée, compte tenu de la diversité de ses sources d’énergie et de sa base industrielle.

En plus de développer des carrefours, le Canada doit développer des corridors d’hydrogène comme stratégie clé pour faire de ce gaz un vecteur énergétique et une ressource à part entière. Les corridors d’hydrogène sont des réseaux stratégiques qui relient ces carrefours, où l’hydrogène est produit, stocké et distribué. Ces corridors servent de voies d’approvisionnement fiables et facilitent l’utilisation de l’hydrogène dans différents secteurs. La nature polyvalente des corridors d’hydrogène contribue à la hausse de la demande, qui mène à l’augmentation des volumes de production et à la réduction des coûts totaux. L’un des principaux défis liés à la multiplication de la production d’hydrogène est une demande fragmentée et limitée, qui fait grimper les coûts de production. En créant une infrastructure interconnectée qui garantit une disponibilité constante du carburant, les corridors d’hydrogène peuvent remédier à la situation.

Un vent d’optimisme

Dans ce contexte, bien que les projets d’hydrogène qui ont été abandonnés ou annulés fassent la une, nous devons regarder au-delà de ces revers, et voir la situation dans son ensemble. Les apprentissages des dernières années – et la capacité à recalibrer si nécessaire – offrent une voie prometteuse pour l’avenir. Les progrès réalisés en matière de politiques et d’investissements continuent d’alimenter le développement d’une économie de l’hydrogène forte.

Pour prospérer, nous devons accepter l’incertitude, être les premiers à passer à l’action et former des partenariats qui feront progresser l’écosystème de l’hydrogène. Alors que le Canada et le reste du monde s’efforcent de faire de l’hydrogène un élément viable du bouquet énergétique mondial, il sera essentiel d’aligner les attentes sur les réalités pratiques au niveau local, tout en privilégiant l’abordabilité, la sécurité et la décarbonation.

Tournant pragmatique en matière d’hydrogène