Consommation en énergie primaire

L’énergie primaire est la première forme d’énergie directement disponible dans la nature avant toute transformation: bois, charbon, gaz naturel, pétrole, vent, rayonnement solaire, énergie hydraulique, géothermique, etc. Parler en kWh d’énergie primaire permet de mettre les différentes sources d’énergie sur le même pied d’égalité, en prenant en compte toutes les transformations nécessaires avant livraison au consommateur final. On utilisera ainsi les facteurs de conversion suivants, conformément à la réglementation PEB :

  • combustibles fossiles : fp = 1
  • électricité : fp = 2,5
  • électricité autoproduite par cogénération à haut rendement  fp = 2,5
  • biomasse : fp = 1

Ainsi :

  • 1 kWh de gaz naturel équivaut à 1 kWh d’énergie primaire
  • 1 kWh d’électricité équivaut à 2.5 kWh d’énergie primaire

La consommation en énergie primaire est ainsi définie par :

Ep =  fp . Qfinal

avec Qfinal= consommation finale en énergie.

L’utilisation d’1 kWh d’électricité nécessite en réalité beaucoup plus d’énergie que l’utilisation d’1 kWh de gaz naturel, car la production d’électricité engendre beaucoup de pertes de transformation.
L’électricité a donc un facteur particulièrement élevé (2,5). Ce facteur traduit le fait qu’1 kWh électrique utilisé a nécessité 2,5 kWh de combustible pour sa transformation. Autrement dit, le rendement de production de l’énergie électrique en centrale est de l’ordre de 40 %. On voit de suite, à priori, l’absurdité d’utiliser l’électricité pour produire de la chaleur puisqu’une chaudière au mazout ou au gaz possède un rendement minimum de l’ordre de 90 %.

Oui, mais…

Si nous pouvions affirmer ceci sans concession dans les années 80’, il convient aujourd’hui de nuancer ce point de vue pour au moins 3 raisons :

  1. Le mix énergétique est de plus en plus vert : en 2018 la Belgique a produit 19% de son énergie de façon renouvelable et ce chiffre augmente chaque année (± 1% supplémentaire par an en moyenne depuis 2002 et devrait s’accélérer). Ainsi, pour mettre 1kWh électrique sur le réseau, on utilise de moins en moins d’énergie primaire.

Graphe sur les statistiques du renouvelable en Belgique

Graphe APERe sur base des données extraites des bilans régionaux SPW DGO4 (Wallonie), Bruxelles Environnement, VITO (Flandre), Eurostat (Belgique) pour les années passées

Source “Objectif 2020” : Wallonie (scénario “Enveloppes”), Bruxelles (Estimation sur base des Quotas et Proposition BRUGEL 20111109-07), Flandres (Vlaamse Regering 31/01/2014) et Belgique (Directive européenne 20/20/20).

 

Le facteur fp pourrait par ailleurs suivre la tendance dans les prochaines années et passer de 2,5 à 2,2 voire 2.

Dans ce cadre, si nous faisons l’hypothèse un peu folle que 2/3 du mix énergétique sera renouvelable en 2050, alors le facteur d’énergie primaire chuterait théoriquement à ±0,8 ce qui rendrait l’utilisation de l’électricité du réseau plus intéressante pour le chauffage que les combustibles fossiles.

 

  1. Des technologies comme les pompes à chaleur (PAC) sont aujourd’hui matures et leurs rendements peuvent dépasser les 250%. Ainsi, avec 1kWh d’électricité du mix énergétique, la PAC fourni généralement plus de 2,5kWh d’énergie thermique soit une efficacité globale sur énergie primaire ≥ 1 et se positionne ainsi avantageusement par rapport à l’utilisation de combustible fossiles.
  2. Les panneaux solaires photovoltaïques sont devenus très abordables et leur rendement ne cesse d’évoluer de sorte qu’un grand nombre de nouveaux bâtiments en sont aujourd’hui équipés. Lorsqu’un bâtiment est équipé de tels panneaux en suffisance, il n’est plus absolument absurde pour ce bâtiment d’envisager de se chauffer totalement ou partiellement à l’électricité, même directe s’il arrive à autoconsommer. L’idéal restant évidemment de combiner avec une PAC performante et des moyens de stockage adaptés.
  3. Vers une évaluation basée sur l’autonomie énergétique : l’augmentation de l’autoproduction d’électricité, grâce aux panneaux photovoltaïques, pousse aussi à repenser les méthodes d’évaluation énergétique des bâtiments. Dans un bâtiment autonome ou partiellement autonome en énergie (équipé de panneaux solaires, de batteries de stockage, etc.), la dépendance au réseau est réduite, ce qui limite l’utilisation de l’électricité produite par des énergies fossiles. À terme, des ajustements dans la réglementation pourraient prendre en compte cette autonomie partielle pour valoriser davantage les bâtiments utilisant majoritairement des sources renouvelables.

Bon à savoir :

La directive européenne 2018/884 permet aux Etats Membres d’aller plus loin et de faire varier les différents facteurs fp en fonction de la saison ou du mois pour tenir compte de la variabilité du mix énergétique au fils du temps (moins de soleil en hiver, par exemple). En agissant comme cela, la consommation durant les mois où l’énergie renouvelable est moins présente sera pénalisée (la valeur du fp pour l’électricité pourrait monter à plus de 2,5) et la consommation durant les mois où le renouvelable est plus présent serait moins impactant (valeur du fp inférieure à 2,5). Dans le même esprit, il est maintenant possible de différencier les valeurs fp par région ou zone énergétique (un système urbain isolé, par exemple).