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Calcul du LCOH : formule, paramètres et exemple chiffré

Le coût actualisé de l'hydrogène (LCOH) est le prix par kilo auquel un projet couvre tous ses coûts sur sa durée de vie, rémunération du capital comprise. Ce guide explique la formule, les paramètres qui le déterminent et un exemple complet pour un électrolyseur de 10 MW.

LCOH de l'exemple (nominal)
4,74 €/kg
LCOH de l'exemple (nominal)
du coût vient de l'électricité
51 %
du coût vient de l'électricité
d'hydrogène la première année
760 t
d'hydrogène la première année
d'investissement pour 10 MW
11,7 M€
d'investissement pour 10 MW

Ce que signifie le LCOH

Le LCOH s'exprime en euros (ou en dollars) par kilo d'hydrogène. Il répond à une question : à quel prix constant par kilo le projet couvre-t-il tous ses coûts, les investisseurs touchant exactement le rendement qu'ils exigent ?

C'est un coût, pas un prix de marché. Deux projets au même LCOH peuvent présenter des risques très différents, et c'est un prix de vente supérieur au LCOH qui rend un projet finançable.

La formule

LCOH = (somme des coûts actualisés sur la durée de vie) ÷ (somme de la production d'hydrogène actualisée sur la durée de vie).

Les coûts comprennent l'investissement initial (CAPEX), l'électricité, l'exploitation et la maintenance, le remplacement des stacks et l'eau. Chaque année est actualisée au coût moyen pondéré du capital (WACC), la production aussi : un kilo produit l'année 15 vaut moins aujourd'hui qu'un kilo produit l'année 1.

Les paramètres qui comptent

CAPEX : le coût de l'électrolyseur par kW plus le reste de l'installation (électronique de puissance, traitement de l'eau, compression jusqu'à la sortie d'usine, génie civil), souvent exprimé en pourcentage du coût de l'électrolyseur.

Électricité : le prix par MWh et la consommation spécifique, généralement de 50 à 55 kWh par kilo d'hydrogène au niveau du système.

Les heures de fonctionnement, la disponibilité, l'exploitation et la maintenance (en pourcentage du CAPEX par an), la dégradation et le remplacement des stacks, l'eau, la durée de vie et le WACC complètent la liste.

L'électricité, en général le premier poste de coût

Un calcul rapide : consommation × prix. À 50 kWh/kg et 40 €/MWh, l'électricité seule coûte 2 € par kilo d'hydrogène. Chaque 10 €/MWh supplémentaire ajoute environ 0,5 €/kg.

C'est pourquoi le contrat d'achat d'électricité (PPA), et les règles RFNBO qui encadrent sa structure, pèsent autant sur le coût final.

Coût de l'électricité par kg d'hydrogène à 50 kWh/kg
20 €/MWh
1
40 €/MWh
2
60 €/MWh
3
80 €/MWh
4

€/kg

Heures de fonctionnement : l'arbitrage

Le CAPEX se répartit sur les kilos produits. Un électrolyseur qui tourne peu d'heures par an porte un coût du capital élevé par kilo ; un électrolyseur qui tourne beaucoup le dilue, mais peut exiger une électricité plus chère.

Les projets uniquement solaires tournent souvent entre 2 000 et 3 000 heures par an ; les projets hybrides solaire et éolien ou adossés au réseau peuvent tourner bien davantage. Le LCOH le plus bas est un compromis entre heures bon marché et heures suffisantes.

WACC, durée de vie et inflation

Un WACC plus élevé augmente le LCOH, car la production future est davantage actualisée alors que le CAPEX est payé au départ. La durée de vie joue en sens inverse : plus d'années de production diluent l'investissement.

Vérifiez si un chiffre est nominal (monnaie de chaque année, inflation comprise) ou en monnaie constante. Pour un même projet, l'écart peut dépasser un demi-euro par kilo : comparez des chiffres sur la même base.

Ce qu'un chiffre de LCOH laisse de côté

La plupart des chiffres publiés s'arrêtent à la sortie d'usine. Ils excluent le stockage, la compression pour le transport, les canalisations ou le transport maritime et les équipements de l'acheteur.

Les aides publiques ne sont en général pas déduites du coût de production : elles modifient le rendement de l'investisseur, pas le coût de produire un kilo. Avant de comparer deux chiffres, vérifiez le périmètre, l'année monétaire et la base.

Incertitude : un seul chiffre ne suffit pas

Chaque paramètre est une estimation. Une analyse de sensibilité montre lequel fait le plus varier le LCOH, et une simulation de Monte-Carlo donne une fourchette avec des probabilités au lieu d'un chiffre unique.

Les prêteurs regardent cette fourchette : la question n'est pas seulement le niveau du LCOH, mais la probabilité qu'il reste sous le prix de vente.

Paramètres de l'exemple

ParamètreValeur
Technologie et taillePEM, 10 MW
Coût de l'électrolyseur900 €/kW, plus 30 % pour le reste de l'installation
Électricité40 €/MWh, 50 kWh/kg
Fonctionnement4 000 heures par an, 95 % de disponibilité
Exploitation et maintenance2 % du CAPEX par an
StackRemplacé tous les 10 ans à 40 % du coût de l'électrolyseur, 1 % de dégradation par an
FinancementWACC 7 %, 20 ans, 2 % d’inflation, 18 mois de construction

Exemple : un électrolyseur PEM de 10 MW

L'investissement est de 10 000 kW × 900 €/kW × 1,3 = 11,7 millions d'euros. L'installation produit 10 000 kW × 4 000 h × 95 % ÷ 50 kWh/kg = 760 000 kg d'hydrogène la première année.

Avec ces paramètres, le LCOH est de 4,74 €/kg en termes nominaux, ou 4,02 €/kg en monnaie constante. L'électricité représente 51 % du coût, le CAPEX 35 %, l'exploitation et la maintenance 8 %, les remplacements de stack 6 % et l'eau moins de 1 %.

C'est le cas de référence que la calculatrice GaugeH2 affiche avant toute saisie : modifiez un paramètre et voyez comment le LCOH évolue.

Répartition du coût (cas de référence)
51 %
35 %
  • Électricité51 %
  • CAPEX35 %
  • Exploitation et maintenance8 %
  • Remplacement des stacks6 %
  • Eau0,5 %

Questions fréquentes

Que signifie LCOH ?

Levelized cost of hydrogen, coût actualisé de l'hydrogène : le prix constant par kilo qui couvre tous les coûts du projet sur sa durée de vie, rendement exigé du capital compris.

Quelle est la formule du LCOH ?

La somme des coûts actualisés sur la durée de vie du projet divisée par la somme de la production d'hydrogène actualisée, toutes deux au WACC.

Quel est le premier poste de coût de l'hydrogène vert ?

En général l'électricité. À 50 kWh/kg, chaque 10 €/MWh ajoute environ 0,5 € par kilo.

Combien de kWh faut-il pour produire 1 kg d'hydrogène ?

De 50 à 55 kWh par kilo au niveau du système avec les électrolyseurs actuels. Le minimum théorique, sur le pouvoir calorifique supérieur, est d'environ 39,4 kWh/kg.

Le LCOH est-il le prix de l'hydrogène ?

Non. Le LCOH est le coût de production, rémunération du capital comprise. Le prix de vente dépend du marché, des contrats et des aides.

Les aides publiques réduisent-elles le LCOH ?

Cela dépend de la convention. De nombreuses analyses, dont GaugeH2, gardent le coût de production hors aides et montrent leur effet à part, sur le rendement de l'investisseur.

Glossaire de l'hydrogène vert →

L'exemple utilise des paramètres illustratifs. Un projet réel exige des données propres sur le prix de l'électricité, le CAPEX et le financement.