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Feuille de Route ADEME Hydrogène et Piles à combustible Investissements d’Avenir Luc BODINEAU ADEME / Service Recherche et Technologies Avancées 8 avril 2011

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Feuille de Route ADEME Hydrogène et Piles à

combustible

Investissements d’AvenirLuc BODINEAU

ADEME / Service Recherche et Technologies Avancées

8 avril 2011

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Feuille de Route ADEME Hydrogène et Piles à

combustible

Investissements d’AvenirLuc BODINEAU

ADEME / Service Recherche et Technologies Avancées

8 avril 2011

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Contexte

• Historique :– Travail de concertation / Groupe Stratég’Hy d’HyPaC– Accompagnement d’Hinicio, rapport intermédiaire– Finalisation par l’ADEME, publication prévue début 2011

• Objectifs d’une Feuille de Route (FdR) :– S’accorder sur les enjeux– Participer à la création de visions partagées– Identifier des priorités de R&D et des besoins en terme de

démonstration

• Un exercice FdR H2 et PAC parmi d’autres …

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Plan de présentation• Champ thématique• Les enjeux• Paramètres clés• Visions 2050• Verrous et leviers• Visions et objectifs 2020• Priorités R&D et besoins démonstrateurs

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Champ thématique

• Objets de la FdR : Hydrogène – énergie et Piles à combustible

• Technologies liées et indépendantes• L’hydrogène industriel : filière connexe • Applications visées :

– Stationnaires (bâtiment, industrie, réseaux)– Mobiles (GNV, véhicules PàC seule ou hybridée)– de niche ou précoces (alimentations nomades, secours)

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• Deux appellations de l’hydrogène – énergie, selon la source et/ou le procédé de production :– « Hydrogène bas carbone » :

• vaporéformage GN + CSCV

• électrolyse avec source nucléaire ou renouvelable

• procédés biomasse (gazéification, vaporéformage biogaz …)

– « Hydrogène renouvelable » :• électrolyse avec source renouvelable

• procédés biomasse (gazéification, vaporéformage biogaz …)

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Cinq enjeux énergétiques et environnementaux

• Contribuer à préserver les ressources en favorisant la valorisation des EnR

Moyen de stockage, de transport, de distribution et d’utilisation des énergies renouvelables diffuses et intermittentes

• Participer à la réduction des émissions CO2 dans les usages diffus

les bénéfices dépendent de l’efficacité de l’ensemble de la chaîne H2

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• Accompagner l’évolution des réseaux énergétiquesGestion des intermittences électriques, interconnexions réseaux électrique et gaz

• Réduire les nuisances liées aux usages énergétiques en milieu urbain

Véhicules sans émissions de particules, de NOx de COV

• Contribuer à l’amélioration de l’efficacité énergétique dans le domaine des bâtiments

Production d’électricité décentralisée à haut rendement par les piles

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Paramètres clés

• Type de production de l’hydrogène : centralisée vs décentralisée– Centralisée : Vaporéformage + CSCV ; électrolyse

adossée sites de production massive d’électricité (nucléaire, parc éolien) ; gazéification biomasse, décomposition thermochimique de l’eau …

– Décentralisée : électrolyse connectée réseau ou EnR, gazéification biomasse, vaporéformage du biogaz, décomposition photochimique de l’eau …

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• Type d’usages de l’hydrogène : concentrés vs diffus– Concentrés : raffinage des carburants, chimie, carburants

de synthèse, biocarburants, sidérurgie, cogénération de forte puissance

– Diffus : micro et moyenne cogénération, véhicules terrestres, maritimes et fluviaux, applications nomades …

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Production centralisée d’H2

Production décentralisée

d’H2

Usages concentrés de l’H2

Usages diffus de l’H2

Vision 1

Hydrogène bas carbone pour l’industrie

Vision 2

Hydrogène renouvelable pour l’industrie

Vision 3

Hydrogène bas carbone en réseau national

Vision 4

Une économie locale de l’hydrogène renouvelable

maille le territoire

Production centralisée d’H2

Production décentralisée

d’H2

Usages concentrés de l’H2

Usages diffus de l’H2

Vision 1

Hydrogène bas carbone pour l’industrie

Vision 2

Hydrogène renouvelable pour l’industrie

Vision 3

Hydrogène bas carbone en réseau national

Vision 4

Une économie locale de l’hydrogène renouvelable

maille le territoire

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Verrous et leviers• Verrous technico-économiques :

– Optimisation des « briques technologiques », jusqu’aux produits industrialisables

– PàC : intégration en systèmes, allongement de la durée de vie, fiabilité.

– Hydrogène : CSCV, électrolyse BT et HT, stockage

• Verrous socio-économiques :– Cadre réglementaire adapté– La « peur de l’hydrogène »

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• Verrous économiques et industriels :– Croisement de compétences technologiques multiples

et/ou nouvelles– Phase de transition longue avant maturité pour l’H2,

risque industriel élevé

• Trois types leviers :– Soutien politique visible et durable– Leadership industriel affirmé– Adhésion sociétale : acceptabilité et appropriation

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Visions et objectifs 2020

Pilier 1 : convergence hydrogèneet énergies renouvelables

« l’hydrogène par les EnR,l’hydrogène pour les EnR »

Pilier 2 : électro-mobilité denouvelle génération

« l’élargissement des marchésdu véhicule électrique »

Pilier 3 : piles et hydrogène au service de la ville durable

« piles et hydrogène au cœur deséco-quartiers et des réseauxénergétiques intelligents »

Pilier 4 : hydrogène et piles,vecteurs de croissance

internationale

« Exporter les technologiesénergétiques de demain »

Pilier 5 : mesures transversales d’accompagnement de la filière

Pilier 1 : convergence hydrogèneet énergies renouvelables

« l’hydrogène par les EnR,l’hydrogène pour les EnR »

Pilier 2 : électro-mobilité denouvelle génération

« l’élargissement des marchésdu véhicule électrique »

Pilier 3 : piles et hydrogène au service de la ville durable

« piles et hydrogène au cœur deséco-quartiers et des réseauxénergétiques intelligents »

Pilier 4 : hydrogène et piles,vecteurs de croissance

internationale

« Exporter les technologiesénergétiques de demain »

Pilier 5 : mesures transversales d’accompagnement de la filière

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Priorités R&D et besoins de démonstrateurs

Pilier 1Convergence H2 et EnR

R&D Production d’hydrogène (toutes filières)

Études technico-éco des systèmes et étude de la faisabilité du « smart grid »

Démonstration de valorisation d’H2 renouvelable, d’hydrogène fatal

Pilier 2Électromobilité nouvelle génération

R&D sur piles PEMFC, systèmes et stockage embarqué

Études technico-éco sur le déploiement d’une infrastructure H2 pour l’automobile1ère phase de démonstration sur flotte captive (2 à 5 villes)2nde phase de démonstration pré commerciale sur grandes flottes captives

Pilier 3PAC et H2 et ville durable

R&D sur les piles SOFC

Tests coordonnés systèmes stationnaires : micro et moyenne cogénération, stockage et génération d’H2 dans les bâtimentsDémonstration d’injection d’H2 dans les canalisations de gaz naturel10 à 15 chaînes complètes H2 renouvelable en boucles locales (production, distribution et usages)Démonstration du « smart energy grid » à l’échelle d’une ville ou d’un éco-quartierDéploiement de flottes de véhicules type Hythane®

Pilier 4H2 et PAC, croissance internationale

Démonstration de flottes de véhicules spéciaux hors route

Démonstration d’application secours et fourniture de courant pour sites isolés

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Les suites …

• Publication de la Feuille de Route courant avril (site internet ADEME)

• Pilier 5 / accompagnement public : à développer par HyPaC

• Une animation à mettre en place :– Mise à jour– Suivi de la mise en oeuvre

• Vers un chiffrage des enjeux• Un cadre pour les Investissements d’Avenir

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Feuille de Route ADEME Hydrogène et Piles à

combustible

Investissements d’AvenirLuc BODINEAU

ADEME / Service Recherche et Technologies Avancées

8 avril 2011

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Programmes gérés par l’ADEME

Programme Montant

Véhicules du Futur 1 000 M€

Énergies renouvelables et décarbonées et chimie verte

1 350 M€

Économie circulaire 250 M€

Réseaux intelligents 250 M€

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De la R&D vers l’industrialisation

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L’hydrogène et les piles à combustible

• Un AMI (Appel à Manifestations d’Intérêt) spécifique est en préparation dans le cadre du programme « Énergies renouvelables et décarbonées »– Lancement prévu en avril

• Éligibilité de la thématique possible dans d’autres AMI, relatifs aux bâtiments performants, aux véhicules terrestres ou fluviaux, etc …

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Modalités• AMI : un processus ouvert• Type d’intervention :

– Subvention (1/3 de l’enveloppe)– Aide remboursable, prise de participation (2/3 de l’enveloppe)

• Taux d’aide : encadrement communautaire, toutes aides publiques• Durée : durée projet + durée retour financier (exple : 5 + 5 ans)• Processus de sélection / décision :

– ADEME : instruction, expertise, évaluation, gestion …– Copil IA : avis ministériel– Commissariat Général à l’Investissement : décision gouvernementale

• A retenir : le 3 mai / ateliers IA pour les porteurs de projets, à Paris

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Merci de votre attention !

[email protected] / 02 41 20 43 24

ADEME / Direction Recherche et Prospective /

Service Recherche et Technologies Avancées