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HYDROGÈNE VERT F E U I L L E D E R O U T E Vecteur de Transition Énergétique et

HYDROGÈNE VERT F E U I L L E D E R O U T E Vecteur de Transition Énergétique et de Croissance Durable Feuille de Route de l'Hydrogène Vert 1 Feuille de Route de l'Hydrogène Vert 2 « Dans notre construction de l’Afrique de demain, la préservation de l’environnement, est la base de la co-émergence de l’Afrique, le socle sur lequel sera bâtie la croissance économique inclusive du continent. Nous devons nous atteler ensemble à prendre en compte le réchauffement climatique, ses risques, et à transformer nos économies sur la base du développement durable. » Extrait du Discours de sa Majesté le Roi Mohammed VI que Dieu l'Assiste, au premier sommet des chefs d’État et de gouvernement de la commission climat et du Fonds bleu du Bassin du Congo (29 avril 2018 à Brazzaville). Feuille de Route de l'Hydrogène Vert 3 CGEM Confédération Générale des Entreprises du Maroc EnR Énergies Renouvelables ENSMR Ecole Nationale Supérieure des Mines de Rabat GEP Green Energy Park GES Gaz à Effet de Serre GIZ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (Agence allemande de coopération internationale) GPL Gaz de Pétrole Liquéfié H2 Le Gaz di-Hydrogène IRESEN Institut de Recherche en Énergie Solaire et Énergies Nouvelles JV Joint Venture MASEN Agence Marocaine de l’Énergie Durable MEME Ministère de l'Énergie, des Mines et de l'Environnement METLE Ministère de l’Équipement, du Transport, de la Logistique et de l’Eau MICEVN Ministère de l’Industrie, du Commerce et de l’Économie Verte et Numérique OCP Groupe OCP ONEE Office Nationale de l'Électricité et de l'Eau Potable ONHYM Office National des Hydrocarbures et des Mines PPP Partenariat Public Privé PtH ou PtG Power to Hydrogen ou Power to Gas (Électrolyse de l'eau par l'électricité pour produire l'hydrogène) PtL Power to Liquid (Production des Combustibles Synthétiques Liquides) PtX Power-to-X Filière de la conversion de l'électricité (renouvelable) en différentes formes d'énergies (énergie primaire, vecteur d'énergie, de chaleur, de froid, ou de matière première) RD&I Recherche, Développement et Innovation RES-E Electricity from Renewable Energy Sources (Electricité de Sources Renouvelables) TRLS Technology Readiness Level (Échelle de Maturité de la Technologie) UM6P Université Mohammed VI Polytechnique LEXIQUE Feuille de Route de l'Hydrogène Vert 4 INTRODUCTION HYDROGENE VERT : VECTEUR D’UNE TRANSITION ENERGETIQUE INNOVANTE POTENTIALITES DU MAROC APPLICATIONS DE L’HYDROGENE VERT PROJECTIONS ET PERSPECTIVES POUR UNE ECONOMIE BASEE SUR L’HYDROGENE VERT PLAN D’ACTION PREMIERES INITIATIVES CONCLUSION SOMMAIRE Feuille de Route de l'Hydrogène Vert 5 INTRODUCTION Le Royaume du Maroc a initié une dynamique régionale qui a pour objectif de créer une filière économique et industrielle autour de molécules vertes, particulièrement l’hydrogène, l’ammoniac et le méthanol, afin de consolider sa transition énergétique en contribuant à réduire les émissions de gaz à effet de serre et soutenir la décarbonation de pays partenaires. Cet élan s’appuie notamment sur la valorisation d’un potentiel en sources d’énergies renouvelables exceptionnel ainsi qu’une expertise acquise par le Royaume lors de ces 10 dernières années. La Production de l’hydrogène vert au Maroc favorisera sa croissance économique, contribuera à la décarbonation de son industrie et renforcera la sécurité de son approvisionnement en intrants énergétiques et non énergétiques. Elle apportera aussi une valeur ajoutée à la production d'électricité de source renouvelable, en particulier sa transformation en produits à plus forte densité énergétique et à fort potentiel de demande de grandes économies mondiales ce qui représente aussi une réelle opportunité pour notre pays pour exporter de l'énergie verte. L'introduction de l’industrie de l’hydrogène vert et de ses dérivés, « le Power-to-X (PtX) », permettra au Royaume de diversifier son bouquet énergétique à travers l’intégration de sources d'énergie renouvelable dans des secteurs difficiles à décarboner. L'établissement d'une industrie nationale basée sur l’hydrogène permettrait d’abord de remplacer les importations d'ammoniac par une production locale de cette importante matière première du secteur des engrais. Cette transition contribuera à dérisquer cette activité névralgique pour notre pays et garantira l’approvisionnement à long terme. Feuille de Route de l'Hydrogène Vert 5 Feuille de Route de l'Hydrogène Vert 6 〝〞 HYDROGENE VERT : VECTEUR D’UNE TRANSITION ENERGETIQUE INNOVANTE L’Hydrogène (H2) se présente comme un gaz invisible et inodore et c’est l’élément chimique le plus léger et le plus abondant sur Terre. Il est rarement présent à l’état pur mais entre dans la composition de l’eau et des hydrocarbures. L’Hydrogène n’est pas seulement une source d’énergie mais un « vecteur énergétique » qui peut être stocké, à grande échelle et sur le long terme. Les propriétés de l’hydrogène permettent différentes applications, selon le procédé de production : - Dans un réseau de gaz naturel mélangé au méthane pour générer de la chaleur ; - Dans un véhicule comme source d’énergie pour une motorisation électrique (l’électricité est produite par une pile à combustible intégrée dans le véhicule) ou thermique (combustion directe de l’hydrogène) ; - Dans le réseau électrique, pour produire de l’électricité. L’hydrogène peut aussi intervenir dans le domaine de la chimie, il y est ainsi valorisé pour ses propriétés chimiques : - L’hydrogène est utilisé comme matière première dans les secteurs du raffinage d’hydrocarbures, de la production d’engrais, et certains usages de la chimie ; - L’hydrogène mélangé au CO2 produit du méthane de synthèse, molécule identique au gaz naturel. Des carburants synthétiques dérivés peuvent également être produits à travers cette filière : Méthanol, Diesel, Kérosène… Le marché mondial de l’hydrogène est aujourd’hui essentiellement un marché industriel. L’Hydrogène est utilisé dans des procédés de l’industrie pétrolière et de l’industrie chimique. Les trois marchés les plus importants sont la désulfurisation de carburants pétroliers, la synthèse d’ammoniac principalement pour les engrais, et la chimie. POWER-TO-HYDROGEN L’Hydrogène peut être produit de façon décarbonée et économique grâce à la technologie de l’électrolyse, qui consiste à séparer une molécule d’eau en Hydrogène (H2) et en Oxygène (O2) par un apport d’électricité, à condition que l’électricité ayant servie à le produire soit elle-même produite à partir de sources renouvelables. La production d’hydrogène par électrolyse de l’eau présente à terme une solution structurante pour l'intégration des énergies renouvelables au système énergétique. Ainsi produit, l’hydrogène permet d’accélérer la décarbonation de plusieurs secteurs dans l’industrie, la mobilité, et les réseaux de gaz. Il est a noté que les électrolyseurs produisent également de l’oxygène, à raison de 8Kg d’Oxygène (O2) pour 1Kg d’Hydrogène (H2). Ainsi, le Maroc pourra également disposer d’une quantité substantielle d’oxygène pour divers applications industrielles, pour le marché local mais également pour l’export. H2 Feuille de Route de l'Hydrogène Vert 7 POTENTIALITES DU MAROC Le Royaume du Maroc, à travers la vision de Sa Majesté Le Roi, que Dieu l’Assiste, et sa stratégie énergétique ambitieuse a pu se hisser ces dix dernières années au rang de champion régional des énergies renouvelables et a contribué à leur compétitivité. La Baisse du prix du kilowattheure renouvelable, ainsi que l’abondance de sites Marocains alliant un fort ensoleillement à des vitesses de vent élevées ouvrent une réelle opportunité pour produire de l’hydrogène et des dérivés sans CO2. Positionnement géographique La proximité avec le continent Européen fait du Maroc un partenaire stratégique de premier plan. Plusieurs pays européens, notamment l’Allemagne, ont exprimé leur disposition pour consolider leur partenariat énergétique avec le Maroc. Ceci est un avantage compétitif, surtout qu’il dispose d’infrastructures d’interconnexions énergétiques déjà établies. En effet, le Maroc pourrait s'appuyer sur ses infrastructures gazières et portuaires bien connectées à l'Atlantique et à la Méditerranée pour mettre en place une plateforme logistique d'exportation de l’hydrogène vert et de ses produits vers l'Europe. Le World Energy Council (Conseil Mondial de l'Énergie) a identifié, dans le cadre de son étude « Feuille de route Power-to-X », le Maroc comme un des 6 pays avec un fort potentiel de production et d’exportation d’hydrogène et de dérivés verts. Énergies renouvelables Le Maroc a développé un modèle énergétique favorable à la production de l’hydrogène vert, basé essentiellement sur la montée en puissance des énergies renouvelables. Il a entamé depuis 10 ans une révolution en termes de déploiement des énergies renouvelables, affichant des objectifs ambitieux et volontaristes quant aux capacités à installer pour dépasser le cap de 52% à l’horizon 2030, annoncé lors de la COP21. Hydrogène naturel L’Hydrogène peut également exister sous forme naturelle dans des gisements souterrains. En effet, des études démontrent la disponibilité de ce potentiel dans de nombreux pays, notamment le Mali et les États-Unis. Dans le cas du Maroc, l’ONHYM est en train d’investiguer le potentiel national en la matière. A ce titre, une première étude a permis la mise en évidence de 8 zones d’intérêt, dont 2 zones présentant des suintements de surface d’hydrogène naturel, avec des concentrations significatives. L’ONHYM envisage de cartographier, modéliser, forer et monitorer expérimentalement les sites identifiés. Ceci permettra d’obtenir une meilleure quantification du gisement marocain de l’hydrogène naturel, et préparer éventuellement son exploitation future. Potentiel technique de 49 000 TWh/an * +20 000 GW * Calcul basé sur la méthodologie IRENA 2014 Potentiel technique de 11 500 TWh/an ** +6 000 GW ** Calcul basé sur la méthodologie de KTH Feuille de Route de l'Hydrogène Vert 7 Feuille de Route de l'Hydrogène Vert 8 Parc éolien de Tanger I Dhar Saadane Feuille de uploads/Geographie/ feuille-de-route-hydrogene-vert-maroc.pdf