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High ambitions for carbon-free hydrogen development in France

  • France
  • Energy and infrastructure - Clean energy

18-09-2020

Context of the French national hydrogen strategy

On 9 September 2020, Barbara Pompili (the Minister for Ecological Transition)and Bruno Le Maire (the Minister for the Economy, Finance and Recovery) presented the "National Strategy for the Development of Decarbonated Hydrogen in France".

This ambitious plan will provide €7 billion of public support for the next ten years, including €2 billion from the 2020-2022 €100 billion Covid-19 Recovery Plan. The objective is to encourage a rapid transition to an industrial scale in order to significantly reduce the production costs of decarbonated hydrogen.

In 2018, the French Government adopted a "Hydrogen Deployment Plan for the Energy Transition" with a public investment of €100 million through tenders led by ADEME (the French Environment and Energy Agency). In 2019, the Law on Energy & Climate set an objective for 2030 that decarbonated and renewable hydrogen will represent between 20% to 40% of the total hydrogen consumption of the industrial sector. The Pluriannual Energy Programming (PPE) published in April 2020 reflects these objectives and will probably be updated with the new national hydrogen strategy. By the end of the year, the Government is planning to draft an ordinance to specify some definitions (for example, “decarbonated” and “renewable” hydrogen), the public support scheme and regulate the production, transport, storage and traceability of hydrogen.

This national hydrogen strategy is adopted in a broader dynamic European context. In July 2020, the European Commission presented its plan for clean hydrogen. We focused on this in a previous briefing. It aims to install 6GW of electrolysers in the EU and production of 1 million tons of renewable hydrogen by 2024. In this context, subsidies in electrolysers could range between €24-42 billion.

There are several international hydrogen initiatives currently taking place including in Germany, China, Japan and the United States. Germany announced a €9 billion plan on 10 June 2020, further information can be found in our recent briefing.

Three strategic priorities

As a reminder, energy consumption accounts for nearly 70% of French greenhouse gas (GHG) emissions. Alongside other technologies such as wind and solar power, the hydrogen sector will be a pillar of the decarbonization of the economy.

French strategy is based on three priorities: (1) to decarbonize the industry by creating a French electrolysis sector; (2) to develop heavy mobility using decarbonated hydrogen and (3) to support research, innovation and skills building.

The French Electrolysis Sector

With regard to the "French electrolysis sector", the Government's strategy consists of developing large electrolysis projects in order to reach 6.5GW of electrolysis capacity in 2030. France is a major consumer of hydrogen, with multiple purposes including (refining, chemicals, electronics or food processing).

In practical terms, the strategy will enable the implementation of a mechanism of Guarantees of Origin in order to develop decarbonated hydrogen, as well as a support mechanism "of the "feed-in tariff type", which will provide support for investment and operation after calls for tenders". As mentioned above, details of the different support schemes are due to be specified in an ordinance by the end of 2020.

Development of Hydrogen-Powered Heavy Mobility

The development of hydrogen powered heavy mobility will enhance decarbonization of the transport sector (29% of France’s GHG emissions in 2018), without relying on electric vehicles, which are poorly adapted to the needs of heavy transport. This activity concerns specifically light commercial vehicles, heavy goods vehicles, buses and waste collection vehicles, as well as regional or inter-regional trains operating in non-electrified areas. This sector represents a revenue of more than €100 billion and 225,000 jobs.

Two types of measures are considered for this second priority. On one hand, calls for projects aimed at supporting demonstrators, developing or improving components and systems related to the production and transport of hydrogen or its uses. The Government will allocate €350 million to calls for "Technological bricks and demonstrators" projects by 2023. In addition, the Strategy plans to encourage the development of territorial projects involving local authorities and the industry in order to synchronise the supply and development of hydrogen use as much as possible. To this end, a call for "Territorial Hydrogen Hubs" projects will be granted €275 million between now and 2023.

Support for Research and Development

Thirdly, the strategy emphasises public support for research, innovation and capacity building. The goal is to encourage the development of R&D to enable the development of future uses of hydrogen. The strategy mentions various potential uses such as the stability of electricity transport and distribution networks – marked by an increased penetration of renewable energy, new industrial uses (iron and steel industry or fertiliser manufacturing), other heavy mobility such as aviation or maritime freight, and also the decarbonization of the gas sector.

In this respect, the strategy considers the funding of research through priority research programmes. It also plans to strengthen the skills of all the personnel who will work on hydrogen vehicles through "careers and qualifications campuses", which will bring together various educational players to teach students and convert professionals to hydrogen.

The agenda

Whilst we are still awaiting a detailed agenda, the following steps have already been announced:

For 2020, two calls for projects relating to the development of heavy mobility using decarbonated hydrogen will be launched:

  • ADEME's call for projects "Territorial Hydrogen Hubs"
  • ADEME's call for projects "Technological bricks and demonstrators"

Please note that two calls for projects and a call for expression of interests were opened on 10 September. Although they don’t specifically mention hydrogen, the latter can play a role as the tender relates to the decarbonization of industry.

For 2021, the National Strategy sets out two major stages:

  • An Important Project of Common European Interest (IPCEI) on hydrogen, similar to the European project on batteries. It should support R&D and the industrialization of "gigafactory" electrolysers and the industrialization of technological bricks. This project will benefit from an allocation of €1.5 billion
  • A call for expression of interest within the framework of the Priority Research Programme (PPR), steered by the French National Research Agency (ANR). This project aims to support research into future hydrogen technologies. It will be endowed with €65 million
  • Actions will be taken to bring together, on the same site or within the same organisation, various education and training institutions related to hydrogen. This action will receive funding of €30 million

For 2022, the strategy will include a tender to award Feed-in-Premium contracts (or contracts for difference) for the production of decarbonated hydrogen.

The stakeholders that want to contribute to this promising technology in France will need to scrutinise the agenda.

 


 

Les grandes ambitions françaises pour la filière hydrogène

LE CONTEXTE

Le 9 septembre 2020, la ministre de la Transition écologique, Barbara Pompili et le ministre de l’Économie, des Finances et de la Relance, Bruno Le Maire, ont présenté la « stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné en France ».

Un plan ambitieux doté pour les dix prochaines années de 7 milliards d’euros de soutien public, dont 2 milliards d’euros dès le plan de relance 2020-2022. L’enjeu est de favoriser un passage rapide à l’échelle industrielle pour permettre une baisse significative des coûts de production de l’hydrogène décarboné.

Cette Stratégie hydrogène s’inscrit dans le plan de relance de l’économie, de 100 milliards d’euros, pour faire face au choc de la crise sanitaire.

L’ambition française n’est pas nouvelle, mais elle bien plus forte aujourd’hui. En 2018, l’Etat français s’est doté d’un Plan de déploiement de l’hydrogène pour la transition énergétique  prévoyant un investissement de 100 millions d’euros dans le cadre d’appels d’offres pilotés par l’ADEME. En 2019, la loi Energie Climat vise, à l’horizon 2030, un hydrogène décarboné et renouvelable représentant 20% à 40% de la consommation totale d’hydrogène du secteur industriel (article L. 100-4 du Code de l’énergie). La Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) publiée en avril 2020 a pris en compte ces objectifs, et elle devra sans doute être mise à jour pour appréhender les nouvelles ambitions. A court terme, avant fin 2020, le Gouvernement devrait prendre une ordonnance pour définir les différents types d’hydrogène (hydrogène « décarboné », hydrogène « renouvelable ») et les modalités de soutien public, et encadrer la production, le transport, le stockage et la traçabilité.

Cette Stratégie nationale s’inscrit également dans une dynamique européenne. Le 8 juillet 2020, la Commission européenne a présenté un plan pour l’hydrogène propre. Nous l’évoquions dans cet ebriefing. Il vise l’installation de 6 GW d’électrolyseurs au sein de l’UE et la production d’1 million de tonnes d’hydrogène renouvelable d’ici à 2024. Dans ce cadre, les électrolyseurs pourraient bénéficier de subventions se situant entre 24 et 42 milliards.

L’initiative française s’inscrit également dans un paysage international très concurrentiel avec de nombreuses initiatives prises, outre au niveau européen, par l’Allemagne (un plan de 9 milliards d’euros annoncé le 10 juin 2020 et exposé par nos collègues allemands ici), la Chine, le Japon ou encore les Etats-Unis.

TROIS PILIERS STRATEGIQUES

Rappelons que sur le plan environnemental, la consommation d’énergie (y compris pour le transport) représente près de 70% des émissions françaises de gaz à effet de serre (GES). Aux côtés d’autres technologies comme l’éolien et le solaire, la filière hydrogène constitue un pilier de la décarbonation de l’économie.

La stratégie française repose sur trois priorités : décarboner l’industrie en faisant émerger une filière de l’électrolyse française (2.1.), développer une mobilité lourde à l’hydrogène décarboné (2.2.) et soutenir la recherche, l’innovation et le développement de compétences (2.3.).

Le filière française de l’électrolyse

S’agissant de la « filière française de l’électrolyse », la Stratégie du Gouvernement réside dans le développement de projets d’électrolyseurs de grande capacité afin d’atteindre 6,5 GW d’électrolyseurs installés en 2030. Aujourd’hui, l’industrie française est la première consommatrice d’hydrogène, à des fins variées (raffinage, chimie, électronique ou agroalimentaire).

Concrètement, la Stratégie prévoit la mise en place d’un mécanisme de garanties d’origines, afin de valoriser l’hydrogène décarboné, ainsi qu’un dispositif de soutien « de type « complément de rémunération » qui apportera un soutien à l’investissement et au fonctionnement après appels d’offres ». Des modalités qui devraient donc être précisées par ordonnance avant la fin de l’année.

Le développement d’une mobilité lourde hydrogène

En second lieu, le développement d’une mobilité lourde fonctionnant à l’hydrogène permettra de décarboner le secteur des transports (29% des émissions de GES en France, en 2018) sans dépendre des véhicules électriques, peu adaptés aux besoins des transports lourds. Sont concernés tant les véhicules utilitaires légers, que les poids lourds, les bus et bennes à ordures ménagères ou encore trains régionaux ou inter-régionaux opérant dans des zones non-électrifiées. Ce secteur représente plus de 100 milliards d’euros de chiffre d’affaire et 225 000 emplois, et des entreprises françaises prometteuses pour le développement ou l’industrialisation de composants stratégiques .

Deux moyens d’action sont envisagés. D’une part, des appels à projets visant à soutenir des démonstrateurs, à développer ou améliorer les composants et systèmes liés à la production et au transport d’hydrogène ou à ses usages. Ainsi, le Gouvernement dotera un appel à projets « Briques technologiques et démonstrateurs » de 350 millions d’euros jusqu’en 2023. D’autre part, la Stratégie prévoit de favoriser le développement de projets territoriaux associant les collectivités aux industriels afin de synchroniser au mieux l’offre et le développement de l’usage de l’hydrogène. A cette fin, un appel à projets « Hub territoriaux d’hydrogène » sera doté de 275 millions d’euros d’ici 2023.

Le soutien à la recherche et développement

En troisième lieu, la Stratégie insiste sur le soutien à la recherche, à l’innovation et au développement de compétences. Il s’agit de favoriser le développement de la R&D dans le domaine de l’hydrogène pour permettre le développement des usages futurs de l’hydrogène. La Stratégie mentionne différents usages comme la stabilité des réseaux de transport et de distribution d’électricité - marqués par une pénétration accrue des énergies renouvelables ; de nouveaux usages de l’industrie (sidérurgie ou fabrication d’engrais) et les mobilités lourdes comme l’aviation ou le fret maritime, mais aussi la décarbonation du secteur gazier.

A cette fin, la Stratégie envisage d’abord le financement de la recherche par le biais de programmes prioritaires de recherche. Ensuite, elle prévoit de renforcer les compétences de l’ensemble des personnels qui interviendront sur des véhicules à hydrogènes à travers des « campus des métiers et des qualifications » rassemblant divers acteurs de l’enseignement afin de former étudiants et convertir des professionnels à l’hydrogène.

L’AGENDA

Nous attendons de précisions sur les dates, mais ont d’ores et déjà été annoncés les jalons suivants.

En 2020, deux appels à projets relatifs au développement d’une mobilité lourde à l’hydrogène décarboné seront lancés :

  • l’appel à projets de l’ADEME « Hubs territoriaux d’hydrogène
  • l’appel à projets de l’ADEME « Briques technologiques et démonstrateurs

En 2020, le Gouvernement annonce également mobiliser le dispositif Programme d’investissement d’avenir (PIA) pour les entreprises nécessitant un soutien (technologies innovantes, industrialisation, commercialisation).

A noter par ailleurs, deux appels à projets (AAP) et un appel à manifestation d’intérêt (AMI) sont ouverts depuis jeudi 10 septembre. Ils ne visent pas expressément l’hydrogène mais pourraient le concerner puisqu’ils visent à soutenir la décarbonation de l’industrie.

En 2021, la Stratégie nationale prévoit deux temps majeurs :

  • Un Projet Important d’Intérêt Européen Commun sur l’hydrogène, similaire au projet européen sur les batteries. Il devrait soutenir la R&D et l’industrialisation d’électrolyseurs avec des projets de « gigafactory », ou encore l’industrialisation de briques technologiques. Ce projet bénéficiera d’une dotation de 1,5 milliards d’euros.
  • Un appel à manifestation d’intérêt dans le cadre du programme prioritaire de recherche (PPR), piloté par l’Agence nationale de la recherche (ANR). Ce projet visera à soutenir la recherche portant sur les futures technologies de l‘hydrogène. Il sera doté de 65 millions d’euros.
  • Une action sera menée pour rassembler, sur un même site ou au sein d’une même organisation, divers établissements d’enseignement et de formation en matière d’hydrogène. Cette action bénéficiera d’un financement à hauteur de 30 millions d’euros.

En 2022, la Stratégie prévoit un appel d’offres pour l’attribution de contrats avec complément de rémunération, dans le cadre du mécanisme de soutien à la production d’hydrogène décarboné.