Projet CROSSHY
Cross-border Energy infrastructures Implementtion Pathways for Synergetic Solutions in French-German Hydrogen Supply
Type de projet/guichet : appel à projets ANR-BMBF
Date de début et de fin : fin 2024 - fin 2027
Partenaires : DLR, Natran
Objectifs
Le projet franco-allemand CROSSHY (« Cross-border Energy infrastructures Implementtion Pathways for Synergetic Solutions in French-German Hydrogen Supply), démarré en novembre 2024, est financé dans le cadre de l'appel à projets ANR-BMBF sur le « Développement de la filière hydrogène pour le futur mix énergétique ». Il vise à fournir une vision robuste du besoin d'infrastructure hydrogène en France et en Allemagne et à contribuer à la planification de cette infrastructure, en particulier dans les régions transfrontalières. (Lien vers communication ANR : https://anr.fr/Projet-ANR-24-ENER-0001)
Partenaires
Le projet permet une collaboration rapprochée entre deux instituts de recherche européens, CEA/I-Tésé pour la France et DLR pour l'Allemagne, bénéficiant des expertises complémentaires des équipes de recherche sur les sujets de modélisation et optimisation des systèmes multi-énergies.
NaTran (ex GRTgaz), en tant que partenaire industriel français associé au projet, apporte au consortium une connexion avec l'écosystème industriel, essentielle pour construire des scénarios, des jeux de données et des analyses pertinents.
Méthodologie
Dans le cadre de ce projet, I-Tésé et DLR mettent en œuvre des approches de modélisation de systèmes multi-énergies (électricité, gaz naturel, hydrogène, chaleur) complémentaires, en mettant l'accent sur les synergies issues du couplage de systèmes énergétiques basés sur le nucléaire et les énergies renouvelables.
Les outils utilisés dans le projet sont REMix (outil d'optimisation multi-énergies développé par DLR afin de cartographier les trajectoires d'investissement et les décisions d'exploitation des capacités de production et de transport des futurs systèmes énergétiques, à l'échelle national ou internationale) et ANTARES (outil d'optimisation et de simulation développé par RTE pour le système électrique et utilisé par I-Tésé dans le cadre d'étude multi énergie, conçu pour optimiser les décisions d'exploitation à résolution horaire, en prenant en compte des contraintes techniques et de sécurité d'approvisionnement non intégrées dans REMiX) (lien vers la page ANTARES).
Résultats attendus
Les travaux de recherche menés visent à développer des méthodologies innovantes, en particulier (i) pour représenter la flexibilité de la demande d'hydrogène dans différents secteurs et (ii) pour traiter efficacement de grands volumes de données fournis sous forme de séries temporelles pour saisir la dynamique opérationnelle de l'approvisionnement en électricité et en gaz. Sur la base de scénarios prospectifs de demande en hydrogène, le travail d'optimisation mené vise à analyser le déploiement d'infrastructures hydrogène en France et en Allemagne, fournissant des informations sur des solutions à la fois rentables et robustes. Les incertitudes liées à la demande future en hydrogène, aux options d'approvisionnement et au développement technologique sont prises en compte afin d'évaluer comment elles peuvent influencer la conception et l'exploitation optimales du système.
En intégrant ces méthodologies innovantes et en démontrant leur utilité dans le cas des régions frontalières entre la France et l'Allemagne, le projet contribue à la mission d'I-tésé et ambitionne de guider les décideurs politiques, et de permettre aux industriels d'investir stratégiquement dans l'infrastructure hydrogène. En analysant plusieurs scénarios prospectifs de développement plausibles du système énergétique en France et en Allemagne, notre projet vise à contribuer à une prise de décision éclairée et à limiter les risques associés aux investissements importants nécessaires à la transition énergétique.
Intégration dans les travaux d'I-Tésé
Le travail de réflexion sur les scénarios prospectifs de demande d'hydrogène en France et en Europe est un élément central des activités d'I-Tésé, notamment matérialisé par la publication de l'étude Sisyphe en 2024. L'hydrogène bas carbone (production, approvisionnement, transport et distribution) est en effet envisagé comme une solution importante pour la décarbonation de secteurs difficiles à électrifier et pour la production d'e-fuels, autre thématique de recherche majeure abordée au sein d'I-tésé .
Le travail de modélisation du système énergétique réalisé dans le cadre du projet, en collaboration avec DLR, est également un élément central de la mission et des activités d'I-tésé (voir nos activités de modélisation) et un enjeu clé pour appuyer la vision intégrée de l'énergie porté au CEA.