L’hydrogène vert, produit par électrolyse de l’eau à partir d’électricité renouvelable, est largement considéré comme essentiel pour décarboner les industries qui ne peuvent pas fonctionner directement avec les énergies renouvelables : l’acier, le ciment, le transport maritime et l’aviation. Son adoption a été freinée principalement par son coût. Aux prix actuels, l’hydrogène vert coûte environ 6 à 8 euros par kilogramme, contre environ 1,50 à 2,50 euros pour l’hydrogène produit à partir de gaz naturel.
Une équipe de l’Université Leibniz de Hanovre a examiné une voie prometteuse pour combler cet écart : utiliser l’électricité de « redispatch », l’excédent d’énergie renouvelable que les gestionnaires de réseau gaspilleraient autrement parce que les lignes de transport ne peuvent pas l’acheminer là où elle est nécessaire.
Les résultats, publiés dans Progress in Energy et rapportés par Physics World, sont un oui nuancé. L’utilisation de l’électricité de redispatch à coût marginal zéro peut réduire les coûts de production d’hydrogène vert de 0,9 à 1,96 euro par kilogramme, selon la configuration de stockage. C’est une économie substantielle, mais elle nécessite que le redispatch soit combiné avec des accords d’achat d’électricité provenant d’autres sources renouvelables. Une dépendance exclusive au redispatch n’est pas compétitive en termes de coût, quel que soit le niveau de prix ou la taille du projet.
Comment fonctionne le redispatch
Les réseaux électriques doivent être équilibrés en permanence. Lorsque les parcs éoliens du nord de l’Allemagne produisent plus d’électricité que les lignes de transport ne peuvent en acheminer vers les centres industriels du sud, les gestionnaires de réseau procèdent à un « redispatch » : ils réduisent la production renouvelable dans la région excédentaire (l’écrêtent) et augmentent la production ailleurs pour répondre à la demande. Les producteurs sont indemnisés pour l’électricité écrêtée, qui est effectivement gaspillée.
Après des années de débat, les gestionnaires de réseau de transport allemands ont introduit des marchés régionaux de redispatch en 2024. Ces marchés permettent de vendre localement l’électricité renouvelable autrement écrêtée au lieu de la jeter. Les électrolyseurs, qui divisent l’eau en hydrogène et oxygène à l’aide d’électricité, sont des participants éligibles. L’utilisation de cette électricité écrêtée est également conforme aux règles de l’Union européenne pour la certification de l’hydrogène vert.
Les électrolyseurs sont particulièrement adaptés à ce rôle car ils ne nécessitent pas une alimentation électrique continue. Ils peuvent s’allumer et s’éteindre de manière flexible, agissant comme un amortisseur côté demande pour le réseau : lorsqu’il y a une offre excédentaire, ils la consomment ; lorsque l’offre se resserre, ils s’arrêtent. L’hydrogène qu’ils produisent peut être stocké dans des réservoirs sous pression ou des cavernes de sel pour une utilisation ultérieure.
Les chiffres clés de l’étude
Brandt, Bensmann et Hanke-Rauschenbach ont modélisé une usine de production d’hydrogène vert en utilisant des données historiques allemandes de redispatch de 2022 à 2023 dans huit régions de délestage. Ils ont calculé le coût d’approvisionnement en hydrogène sur site, les dépenses d’investissement et d’exploitation annualisées plus les coûts d’électricité divisés par la production annuelle d’hydrogène, dans plusieurs scénarios.
À un prix de redispatch de zéro euro par mégawattheure, combiné à un accord d’achat d’électricité provenant d’autres sources renouvelables, la réduction maximale des coûts allait de 0,84 euro par kilogramme (en utilisant un stockage en réservoir sous pression à coût élevé) à 1,84 euro par kilogramme (en supposant un acheteur entièrement flexible capable d’absorber l’hydrogène à tout rythme). Physics World arrondit cette fourchette à 0,9 à 1,96 euro.
Les économies sont très sensibles au prix. À un prix de redispatch de seulement 20 euros par mégawattheure, le taux d’utilisation de l’électricité de redispatch chute de 68 % à 25 %. À 100 euros par mégawattheure, les économies sont réduites de 28 à 100 % selon les coûts de stockage.
La variabilité interannuelle est également significative. Une région de délestage (T5) a vu ses économies passer de 1,24 euro par kilogramme avec les données de 2022 à 0,62 euro par kilogramme avec les données de 2023, une baisse de 50 % due à l’évolution des conditions du réseau.
Révolution ou fiasco ?
Le titre de l’article de recherche pose directement la question : « Negative redispatch power for green hydrogen production: game changer or lame duck ? » La réponse des auteurs est que cela dépend des politiques. Si les prix du redispatch peuvent être maintenus très bas, le prix plancher du marché allemand a été réduit d’environ 40 euros par mégawattheure pendant la phase de test à 25 euros dans la phase opérationnelle, et les auteurs suggèrent que des réductions supplémentaires vers zéro seraient nécessaires, alors le redispatch peut réduire significativement les coûts de l’hydrogène vert. Si les prix augmentent, l’avantage s’évapore.
Même avec des économies maximales, l’hydrogène vert coûterait encore environ 4 à 6 euros par kilogramme, au-dessus du seuil de 2 euros souvent cité pour la parité de coût avec l’hydrogène gris dans les secteurs sans tarification du carbone. Des mesures politiques telles que la tarification du carbone ou les contrats d’écart pour l’hydrogène seraient encore nécessaires pour combler l’écart.
Les auteurs notent que l’approche présente un avantage structurel intrinsèque que les seuls chiffres de coût ne capturent pas : chaque kilogramme d’hydrogène produit à partir d’électricité renouvelable écrêtée représente une énergie qui aurait autrement été gaspillée, et cela allège simultanément la congestion des infrastructures de transport.
La conclusion de l’étude : le redispatch peut faire partie de la solution pour réduire le coût de l’hydrogène vert, mais un soutien politique pour maintenir les prix du redispatch à un niveau bas est essentiel. Sans cela, le concept reste ce que ses auteurs craignent qu’il puisse être, une idée intéressante qui ne tient jamais vraiment ses promesses.
Traduit par Lydie
Source
Brandt, J., Bensmann, A. & Hanke-Rauschenbach, R. “Negative redispatch power for green hydrogen production: game changer or lame duck? A German perspective.” Progress in Energy 8, 025006 (2026). DOI: 10.1088/2516-1083/ae6011.