Électrification ou hydrogène ? Tous deux ont des rôles distincts dans la transition énergétique européenne


Une étape clé pour atteindre la neutralité climatique dans l’Union européenne consiste à passer rapidement des combustibles fossiles aux technologies électriques alimentées par des énergies renouvelables, selon une nouvelle étude. Dans le même temps, l’hydrogène produit à partir d’électricité sera également indispensable dans les secteurs difficiles à électrifier tels que l’aviation, le transport maritime et la chimie. D’ici 2050, l’électrification et l’hydrogène sont les stratégies clés pour atteindre la neutralité climatique basée sur les énergies renouvelables. Les futurs scénarios de transformation de l'UE modélisés par des scientifiques de l'Institut de recherche sur l'impact climatique de Potsdam (PIK) étudient les rôles de l'électrification et de l'hydrogène et révèlent que des parts de 42 à 60 % pour l'électricité et de 9 à 26 % pour l'énergie à base d'hydrogène sont nécessaires dans la consommation totale d'énergie. d'ici 2050.

« Des recherches antérieures ont montré que notre système électrique peut être transformé en sources renouvelables comme l'énergie éolienne et solaire à faible coût et avec un faible impact environnemental. Cependant, la prochaine question est de savoir comment cette électricité renouvelable peut être utilisée pour remplacer l'utilisation de combustibles fossiles dans les bâtiments, l'industrie. et des transports. Notre analyse montre que l'utilisation directe de l'électricité, par exemple via des voitures électriques et des pompes à chaleur, est essentielle pour un large éventail de secteurs, tandis que la conversion de l'électricité en hydrogène n'est importante que pour quelques applications », déclare Felix Schreyer, scientifique du PIK et auteur principal de l'étude.

L'étude, publiée dans « One Earth », est la première à analyser de manière plus détaillée l'interaction de l'électrification et de l'hydrogène dans les scénarios de neutralité climatique de l'UE. L’analyse montre des potentiels d’électrification plus élevés et identifie une gamme de déploiement plus restreinte pour l’énergie à base d’hydrogène que les études précédentes. À l’aide du modèle d’économie énergétique REMIND, les scientifiques du PIK ont étudié des combinaisons plausibles des deux stratégies dans les voies de transformation du système énergétique de l’UE selon différentes hypothèses de scénario. Ils ont constaté que, dans tous les scénarios, l’électrification directe est la stratégie dominante pour les voitures particulières et le chauffage à basse température dans les bâtiments et l’industrie, tandis que l’hydrogène et les carburants synthétiques produits à partir d’électricité sont principalement nécessaires à l’aviation, au transport maritime, à l’industrie chimique et au stockage de l’électricité. L’électrification et l’hydrogène sont donc largement complémentaires, même s’ils se disputent une petite part d’environ 15 % seulement de l’énergie finale. Ces segments incertains comprennent des secteurs tels que le transport par camion et la chaleur industrielle à haute température.

Trois pierres angulaires pour une transformation réussie : faire progresser le développement des énergies renouvelables, supprimer les obstacles et proposer des incitations

« Accroître l'approvisionnement en électricité renouvelable et passer aux technologies électriques autant que possible est de loin le moyen le plus rapide et le moins cher d'éliminer les émissions de carbone dans la plupart des secteurs. Nous prévoyons donc que la part de l'électricité dans l'énergie finale augmentera de 20 % à 42-60 %.  » déclare le co-auteur Gunnar Luderer, responsable du groupe Energy Systems chez PIK. En effet, les technologies électriques sont de plus en plus disponibles et utilisent l’électricité de manière très efficace, tandis que la conversion à l’hydrogène et aux carburants synthétiques et leur combustion entraînent d’importantes pertes d’énergie. Dans l’ensemble, la demande d’électricité de l’UE augmente selon leurs scénarios de 80 à 160 % en 2050, en fonction du volume des importations d’hydrogène et du rôle de l’électrification et de l’hydrogène dans des secteurs incertains. Cela signifie qu’il faudra alors produire environ deux fois plus d’électricité qu’aujourd’hui.

Les auteurs discutent également de l'état actuel de la politique de l'UE en matière d'électrification et d'hydrogène et soulignent trois pierres angulaires essentielles pour une transformation réussie : L'élaboration des politiques devrait 1) donner la priorité à l'électrification et à l'hydrogène respectivement dans les secteurs où ils sont préférés dans tous les scénarios, 2) supprimer obstacles à l’expansion des énergies renouvelables et 3) encourager le développement des chaînes d’approvisionnement en hydrogène.

« Notre étude souligne que les décideurs politiques devraient respecter les différents rôles sectoriels des deux stratégies : en favorisant l'électrification via des applications électriques pour le transport routier et le chauffage, tout en donnant la priorité à l'hydrogène et aux carburants synthétiques pour les applications où ils sont indispensables », déclare Falko Ueckerdt, scientifique et co-auteur du PIK. .

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