Hydrogène : pourquoi miser sur les jumeaux numériques et l’ingénierie système ?

Hydrogène renouvelable : un marché encore fragile, mais une ambition européenne intacte

Le marché européen de l’hydrogène renouvelable reste en phase de structuration. Malgré une croissance notable de 51 % en 2024, il demeure très en deçà des objectifs fixés par l’Union européenne. À ce stade, l’Europe ne compte que 308 MW de capacités d’électrolyse opérationnelles, auxquels s’ajoutent 1,8 GW en construction. Un chiffre encore largement insuffisant au regard de l’objectif de 40 GW d’ici 2030, désormais hors de portée sans accélération majeure.
Ce retard s’explique en particulier par les difficultés rencontrées par les plus grands projets, de plus de 100 MW. Sur les 63 projets annoncés en développement dans le monde, 25 soit près de 40% ont été abandonnés, principalement pour des raisons économiques et des difficultés à sécuriser des financements, dont le coût du capital peut représenter près de 50% des coûts des projets. 
Ces abandons illustrent la fragilité actuelle du marché, sans pour autant remettre en cause la dynamique de fond. Preuve en est des projets récemment mis en œuvre ou qui vont l’être à court terme :

• Projet Normand’hy (France, Air Liquide) : capacité d’électrolyse de 200 MW en service dès 2026 visant à alimenter en hydrogène les raffineries de Port-Jérôme et pour la mobilité (HySetCo).
• Parc industriel de Chifeng (Chine, Envision) : mis en service en juillet 2025, 500 MW d’électrolyse raccordée à de l’électricité renouvelable pour produire de l’ammoniac renouvelable après synthèse de l’hydrogène.

Au-delà des chiffres, l’hydrogène demeure un pilier stratégique de la transition énergétique européenne. Il constitue l’une des solutions clés pour décarboner les secteurs dits hard-to-abate (sidérurgie, chimie, ciment ou transport lourd) difficilement électrifiables. Il offre également une réponse stratégique à la gestion des surplus d’électricité renouvelable intermittente. Faute de réseaux, de stockage et de flexibilité suffisants, jusqu’à 310 TWh d’électricité renouvelable pourraient être écrêtés en Europe d’ici 2030. Au-delà des renforcements de réseaux nécessaires, l’hydrogène permettrait de valoriser cette énergie potentiellement perdue en un vecteur stockable et utile, au service de la décarbonation industrielle.

En décembre 2025, la Commission européenne rappelait au sein du Grids Package, l’importance d’une planification intégrée des réseaux, afin de mieux coordonner électricité, hydrogène et stockage. La production d’hydrogène doit donc poursuivre son essor en rassurant les investisseurs sur la qualité des projets et l’engagement des acheteurs (offtakers).

La maquette numérique comme levier de réduction des risques des projets hydrogène

Les projets hydrogène reposent sur une chaîne énergétique hautement intégrée, où production d’électricité renouvelable, électrolyse, stockage et transformation de la molécule pour son transport sont intimement liés. Les risques techniques dès la conception des projets rendent indispensables des outils avancés de simulation et de maquette numérique servant à modéliser à la fois la performance technique et la viabilité économique. Cette maquette constitue ensuite un socle pour développer un modèle prédictif opérationnel, qui servira à construire un jumeau numérique dédié à l’exploitation et à la maintenance du système industriel physique. 

Le projet de Kuqa, en Chine, illustre les difficultés opérationnelles possibles dans la gestion du système de production à partir d’électricité renouvelable. En effet, les performances du projet n’ont pas répondu aux attentes théoriques suite à un manque de modélisation du système complet et à son optimisation.

À l’inverse, le projet de Chifeng, démontre le rôle stratégique de la digitalisation et de l’intelligence artificielle. Une approche de type “smart energy system”, permet de mieux gérer l’intermittence, d’améliorer les performances industrielles et de réduire les risques, confirmant que le numérique devient un levier clé du passage à l’échelle de l’économie de l’hydrogène.

Ces exemples soulignent un enseignement fondamental : la performance des projets hydrogène ne dépend plus uniquement du dimensionnement des équipements, mais de la capacité à concevoir, simuler et piloter l’ensemble du système dans sa complexité.
Face à l’intermittence des ressources, aux contraintes économiques et aux exigences de fiabilité industrielle, la maquette numérique s’impose comme un outil structurant pour réduire les incertitudes dès la phase de conception et sécuriser les choix techniques et économiques. Elle constitue ainsi un socle essentiel pour maîtriser les risques et préparer le déploiement du jumeau numérique à l’échelle industrielle.

Jumeau numérique et ingénierie système : sécuriser le passage à l’échelle

Dès la phase amont, la réussite d’un projet hydrogène repose sur une stratégie de jumeau numérique clairement définie. Cette démarche implique avant tout la  structuration des processus et données qui alimentent la réplique numérique du projet afin de simuler, analyser et optimiser les opérations. Intégré aux outils de gestion (ERP, GMAO), le jumeau numérique joue un rôle clé dans les travaux de qualification en offrant un environnement sécurisé pour tester des scénarios, valider la conformité et ajuster les paramètres pour modéliser la production physique d’hydrogène. En s’inscrivant dans la gestion globale, le jumeau numérique assure la continuité numérique entre ingénierie, opérations et supply chain, favorisant la traçabilité et la réactivité face aux aléas. Cette approche contribue ainsi à réduire les coûts et les délais, à améliorer la qualité et à sécuriser la montée en puissance des projets hydrogène, tout en soutenant la transformation digitale des acteurs de la transition énergétique.

Chez CGI, nous aidons nos clients à exploiter le plein potentiel des jumeaux numériques en privilégiant une approche pragmatique et orientée résultats (ROI), en définissant le cas d’utilisation approprié, en démontrant sa valeur en transformant rapidement les idées en solutions, et en adaptant ces solutions à l’échelle de l’organisation. Nous concevons et intégrons également des architectures complètes de jumeaux numériques couvrant l’ensemble de la chaîne de valeurs : structuration des données, modélisation multi-dimensionnelle, des outils de connectivité 5G, ainsi que les briques de visualisation et de pilotage nécessaires à l’exploitation et à la prise de décision.

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