Power to hydrogen. Académie des Technologies. Xavier PONTONE Directeur d Air Liquide Advanced Business

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1 Power to hydrogen Académie des Technologies 12 Novembre 2014 Xavier PONTONE Directeur d Air Liquide Advanced Business

2 Mix électrique français et la directive EU L ajout de nouvelles sources renouvelables dans le mix électrique français ne représente qu un faible potentiel de réduction des gaz à effets de serre. Il y a davantage de potentiel de réduction dans les autres secteurs: Chauffage / climatisation Transport Concept Power to H2 Mobility Source: The shift project data portal 2 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment

3 Importance du Blue-H2 pour la mobilité Emission de CO2: quelques calculs simples Engagement Air Liquide en 2020 pour les applications énergies: > 50% H2 zéro carbone < 50% H2 gris type SMR Sur la mobilité H2, l objectif est de réduire d au moins 50% les émissions de gaz à effet de serre / moteurs à combustion interne: H2 produit par SMR émet environ 9 kg CO2 / kg H2 VEH2 (véhicules électriques à PAC) 1 kg H2 = 100 km d autonomie 10g = 1 km Avec H2 de SMR 90g CO2 / km Aucune émission du réservoir à la roue Rendement typique électrolyse: 60 kwhe / kg H2 Mix électrique EDF environ 50g CO2 / kwhe 3 kg CO2 / kg H2 Avec H2 d électrolyse 30g CO2 / km Si 50% de l électricité provient de renouvelable RE 10g CO2 / kwhe 18g CO2 / km Sources: EDF mix électrique délivré en 2011 Guide des facteurs d émission Bilan Carbone Janv 2007, p37 Hyp renouvelable prise = 20g CO2/kWhe 3 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment

4 Power to H2 décentralisée ou semi-centralisée Electrolyse + station de remplissage H2 décentralisée Equilibrage réseau Surplus RE e - Réservoir tampon H2 Fueling H2 Mobilité H2 Mix e - e - Voitures Chariots élévateurs Bus Electrolyse semi-centralisée Cycle combiné Cogénération Réseau de gaz naturel / 5 to 20% d H2 H2 H2 Renouvelable Mix e - e - e - Electrolyseur H2 Stockage et distribution H2 Mobilité H2 Clients industriels 4 Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno

5 Le coût de l électricité, un enjeu économique Besoin d électricité bon marché pour un coût de production de l hydrogène compétitif / essence & diesel: Opérations de l électrolyseur en fonction des prix de l électricité Service d effacement Surrégime pour consommer les excédents de la production intermittente Aide à l équilibrage du réseau, intégration dans les smart-grid Surrégime: Stocker l énergie excédentaire (bon marché) Effacement: Eteindre l électrolyseur Rémunération pour la capacité offerte 5 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment

6 Capacité dynamique de l électrolyse En combinant une puissance conséquente (>10 MW) et une réponse dynamique en temps réel, le concept PtoH2 est une solution idéale pour agir comme une charge qui suit la ressource renouvelable. Démonstration des performances de l électrolyseur 300 Puissance du système (kw) System Power (kw) Power P mesurée Measured Power P imposée SET 16:36 16:22 16:07 15:53 15:38 15:24 15:10 14: /11/2014 Power to H2 Académie Techno Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment

7 Conclusions sur Power to H2 L hydrogène est une énergie secondaire comme l électricité mais qui permet de stocker l énergie L hydrogène à bas taux carbone peut être valorisé sous différentes formes: Piles à combustibles, notamment embarquées sur le marché du transport propre. Industries vertes: chimie verte, métallurgie Injection dans le réseau de gaz naturel pour le décarboner partiellement. 7 Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno

8 Biogas to hydrogen

9 Les technologies d Air Liquide dans le biogaz L utilisation des garanties d origine bio-ch4 permet de produire en fonction des volumes de bio-ch4 injectés, de l H2 renouvelable via les reformeurs existants. 9 06/11/ /11/2014 Power présentation to H2 Académie commerciale Techno Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment

10 Unité d Air Liquide de Bio CH4 Forbach, France Un exemple d injection de bio-ch4 dans le réseau de gaz naturel Unité de filtration Biogaz en bio-méthane Injection dans le réseau de distribution de gaz naturel Methavalor Air Liquide GrdF IVECO Gnvert SYDEME - Forbach 10 Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno

11 Blue-H2 to mobility

12 Blue H2 mobilité électrique à piles à combustible Bus Dispenser 700 bar Voitures personnelles 350 bar Charriots élévateurs Piles à combustible 12 Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno

13 Le modèle Eolienne Mobilité décarbonée VEH2: escomptés comme compétitifs à partir de 2025 Le rendement du puits à la roue est meilleur que celui des véhicules thermiques et permet de stocker l énergie. Pas d émission de CO2 liée aux opérations Station H2 AL à Dusseldorf Source: Daimler Une solution économiquement viable, efficace et très peu polluante 13 Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno

14 Les VEH2: une solution compétitive Emissions du puits à la roue (g CO 2 / km) Essence / diesel Hybride Hydrogène Batterie 2050 Autonomie (km) /11/2014 Power to H2 Académie Techno Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment 14

15 Après 2025, le coût total de possession(tco) des véhicules à motorisation électrique converge 15 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment 15

16 Une contribution inégale à la réduction des GES (100% = 273 m) 21% 98 millions véhicules = 62 Mt de CO 2 par an < % > millions véhicules = 243 Mt deco 2 par an 50% de VEH2 = 70% des émissions de CO2 évitées 16 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment

17 Développper l infrastructure de stations service Hydrogène

18 Comment déployer une infrastructure hydrogène? Deux stratégies de déploiement visant le marché de masse grand public: MARCHENATIONAL B to C Déploiement global de l infrastructure nationale H2 dès le début. Déploiement localde stations + flottes captives puistransitionvers une couverture nationale. MARCHES REGIONAUX B tob Top-down Véhicules particuliers Déploiement d une infrastructure nationale (type H2M Germany ) Bottom-up Flottes privées locales (voitures, camionnettes, camions) puis véhicules particuliers /11/2014 Power to H2 Académie Techno Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment

19 Projets de démonstration & Initiatives en Europe 5 HRS en operation 50 VEH2 en stations prévues au Dk (CHN) Station bus Oslo (CHIC) Stations en N et S SWARM & H2M UK SWARM & TEN-T Station AL à Rotterdam CEP & H2M DE 1.65 M FCEVs & 950 HRS en 2030 Environ15 stations publiques en opération dont Düsseldorf 50 HRS planifiées en 2016 dont 10 par Air Liquide Etude H2M France 2 stations AL à Lyon et Grenoble (Hyway) 2 stations dans la Manche Station bus Brugg (CHIC) H2M Suisse 15 stations prévues en /11/2014 Power to H2 Académie Techno Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment

20 Le projet H2 Mobilité Allemagne Une initiative qui implique les industriels et le gouvernement allemand dans le but de construire une infrastructure nationale de stations H2 en Allemagne. Environ 20 industriels partenaires Environ 1000 stations H2 en 2030 Environ 1.65 million de VEH2 en /11/2014 Power to H2 Académie Techno Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment

21 La mise en place du plan H 2 Mobilité Allemagne Accord préliminaire signé en Oct entre 6 partenaires actant le principe de la mise en place d une entité conjointe pour implémenter et développer le business autours de la mobilité hydrogène. Groupe des partenaires associés formé en parallèle pour supporter les partenaires fondateurs: des constructeurs automobiles Support gouvernemental en discussion au travers de la participation active du NOW Le déploiement des station sera coordonné au déploiement des VEH2 par les constructeurs automobiles (constructeurs asiatiques à partir de 2015 et Daimler à partir de 2017) 21 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment

22 Mobilité Hydrogène France 22 Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno

25 Bus Hydrogène

26 PostAuto (Brugg-CH) Projet CHIC 1 ère Station H2 pour les Bus en Suisse 200 kg/jour, couplée à un électrolyseur sur site 5 bus à pile à combustible Lancé en Environ km cumulés 26 Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno

27 HYNOR RUTER (Oslo) Projet CHIC 1 ère Station H2 pour les Bus en Norvège 200 kg/jour 5 bus à pile à combustible Lancé en Mai environ km cumulés - environ 450 pleins 27 Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno

28 Hydrogen forklifts

29 Un marché qui démarre en Europe La solution a fait ses preuves aux Etats-Unis Plug Power leader PàC charriots élévateurs outre atlantique HYPULSION: JV Air Liquide Plug-P pour le marché européen Une solution économique Plateforme IKEA dans le nord Isère La plateforme logistique va passer à l hydrogène AL a démarré la station de distribution d hydrogène Une 20aine de chariots élévateurs munis de piles à combustibles Hypulsion. Plein en 3 minutes Autonomie de 8 heures 29 Air Liquide, world leader in gases for industry, health and the environment 12/11/2014 Power to H2 Académie Techno

30 Fin de la presentation Merci de votre attention