Le stockage de l’électricité, réalités et perspectives

Excellente étude de Georges Sapy pour Sauvons Le Climat sur les possibilités, ou plutôt les impossibilités du stockage que nécessiterait le développement des énergies intermittente que sont l’éolien et le solaire.

Sur ce blog, un simple résumé,. SVP, si ça vous intéresse, allez voir l’étude complète et vous pourrez appréciez comment travaille Sauvons Le Climat, et à quel point c’est plus sérieux que Negawatt !

https://www.sauvonsleclimat.org/images/articles/pdf_files/etudes/Etudes_Sapy/2018-03-Georges-Sapy-Le-stockage-de-llectricit-ralits-et-perspectives.pdf

L’augmentation de l’éolien et du solaire implique des besoins de stockage très importants

Pourquoi stocker l’électricité ? L’accroissement des besoins de stockage de l’électricité est une conséquence directe de l’émergence de sources d’électricité renouvelables intermittentes, éoliennes et photovoltaïques. C’est en effet le seul moyen de faire coïncider ces productions aléatoires et intermittentes et les besoins de consommation, largement décorrélé.

Sur cette décorrélation,  on consultera utilement le thread très bien argumenté et illustré de François Bréon où l’on peut voir la très belle corrélation avec la consommation du nucléaire et de l(‘hydraulique ( ça s’est du pilotable non carboné)…et l’absence totale de corrélation pour l’éolien et pire encore pour le photovoltaïque (intermittente, non pilotable !)

https://twitter.com/fmbreon/status/1290247056427110402?s=09

 Donc, voilà pour le nuc- belle corrélation

Et voilà pour l'éolien et le solaire ; nib de corrélation. D'où la nécessité du stockage

Et donc, après la nécessité du stockage, on va voir son impossibilité ! 

Georges Sapy distingue 3 situations :

1) Le stockage de l’électricité à petite/moyenne échelles pour des durées très courtes (typiquement stockages journaliers pour les usages domestiques et tertiaires) est d’ores et déjà opérationnel tout en conservant des marges de progrès complémentaires. Les batteries électrochimiques apparaissent de plus en plus comme la technologie de référence pour répondre à ces applications ?..

Ordres de grandeurs : La consommation moyenne d’un logement en électricité spécifique (exclusivement dédiée aux applications qui ne peuvent être satisfaites par une autre forme d’énergie éclairage, appareils électroménagers, audio-visuel, informatique, etc. hors usages thermiques, donc) est actuellement de l’ordre de 2 400 kWh/an, soit environ 6,6 kWh/jour. Si l’on veut stocker une journée de consommation avec une batterie dont le rendement de stockage/déstockage (électronique de conversion du réseau au réseau comprise) est de l’ordre de 85 %, il faut donc que la capacité opérationnelle de la batterie soit d’au moins 6,6/0,85 ≈ 8 kWh environ en valeur arrondie. NB : à titre indicatif et de comparaison, les voitures électriques les plus récentes de moyenne gamme ont des batteries dont les capacités sont de l’ordre de 40 à 50 kWh environ

Commentaire : donc faisable, mais attention, le chauffage est exclu !

2) Le stockage de l’électricité à moyenne/grande échelle pour des durées courtes à moyennes (typiquement stockage de quelques heures à quelques jours pour les besoins d’équilibrages partiels des réseaux d’électricité)

Ordres de grandeurs :

Si l’on prend l’exemple de la Martinique et de la Guadeloupe, leurs consommations journalières moyennes sont de l’ordre de 4 et 5 GWh/Jour, respectivement.  Un stockage par batteries Lithium-ion (les plus performantes actuellement) serait théoriquement possible, mais coûterait très cher ! Aux prix actuels de ces batteries (≈ 200 €/kWh minimum pour des batteries industrielles de très grande et en tenant compte d’un rendement de stockage/déstockage global de 0,85, le dimensionnement de la batterie conduirait à une facture de l’ordre du Md€ (respectivement 0,95 et 1,2 en chiffres ronds).

On voit donc que dès ces niveaux de consommation très modestes (300 fois inférieurs à la consommation métropolitaine moyenne en ordre de grandeur) on se heurte à des limites physiques ou économiques. Tout cela pour stocker une seule journée de consommation moyenne

Si l’on prend l’exemple d’une journée d’hiver très froide en France métropolitaine, la consommation journalière atteint couramment 1 800 GWh/Jour,…Peut-on stocker une telle quantité d’énergie ? Là encore, le recours aux solutions de stockage actuellement disponibles permet de prendre conscience de l’ampleur des limites :

La capacité totale des 6 STEPs (Stations de transfert d’énergie par pompage) installées en France métropolitaine, pourtant de puissances / capacités unitaires de stockage très conséquentes, ne permet de stocker au mieux qu’environ... 100 GWh. Ce qui correspond à... 1h 20mn seulement de consommation d’une journée très froide ! Il faudrait donc multiplier par au moins 18 la capacité actuelle de ces STEP, ce qui est physiquement hors de portée, la quasi-totalité des sites géographiques adaptés étant équipés.

Le recours aux batteries n’est pas davantage réaliste. En effet, installer 1 800 GWh de batteries Lithium-ion coûterait la bagatelle de... 360 Mds€ aux prix actuels ! Tout cela pour une durée de vie de l’ordre de 10 ans, qu’il faudrait renouveler ensuite….

Même en tenant compte d’éventuelles améliorations, ça ne le fait pas !

Sans parler des limites des ressources en Lithium et autres métaux rares entrant dans la fabrication de ces batteries, ni du traitement problématique de leurs déchets. On se heurte ici à des limites à la fois physiques et économiques. Tout cela pour satisfaire les besoins de stockage... d’une seule journée froide de consommation ! En tout état de cause très insuffisante, dans la mesure où une absence de vent et de soleil peut dépasser 5 à 7 jours... Voire plus !

3) Le stockage de l’électricité à très grande échelle (stockage de MASSE) et pour des durées pouvant être très longues (stockage INTER-SAISONNIER) n’a ACTUELLEMENT AUCUNE SOLUTION PHYSIQUEMENT OU ÉCONOMIQUEMENT VIABLE. Ce type de stockage est pourtant indispensable dans la perspective d’une forte pénétration d’électricité intermittente éolienne ou photovoltaïque pour pallier leurs manques  (absence totale de vent et/ou de soleil pouvant durer jusqu’à plusieurs jours consécutifs lors de conditions anticycloniques hivernales). Les besoins en énergie sont en effet tellement importants dans ces circonstances qu’aucune solution connue ou envisagée n’est pour l’instant capable de les satisfaire pour différentes raisons : (Les  STEPs actuellement installées en métropole sont très loin du compte malgré leurs puissances/capacités respectables : il faudrait multiplier ces dernières par... 18 pour stocker la consommation d’une seule journée froide d’hiver !)

Autres techniques présentées comme la solution par les zélateurs des ENR!

1) Le stockage de l’air comprimé

Là encore, l’ordre de grandeur nous indique que c’est une plaisanterie. Utiliser un volume de stockage d’air globalement équivalent à celui des capacités souterraines actuelles de stockage de gaz naturel, pourtant considérables, ne permettrait de stocker qu’environ 0,3/1,8 = 1/6ème de la consommation d’une seule journée de forte consommation hivernale (1,8 TWh, cf. plus haut) ! On est donc très loin du compte ce qui permet de conclure que le stockage d’air comprimé ne permet pas de faire du stockage de masse, encore moins inter-saisonnier.

Ou encore pour stocker une seule journée de forte consommation hivernale il faudrait disposer de cavités souterraines à peu près... 6 fois plus volumineuses que celles (pourtant déjà considérables) permettant de stocker 3 mois de consommation de gaz naturel. Ce qui se situe au-delà de toute réalité..

Ceci résulte du fait…incompressible… que l’énergie mécanique de pression n’est pas assez concentrée. Pour  un même volume stocké (celui de l’ensemble des réservoirs gaziers), l’air comprimé permet de produire 0,3 TWh d’électricité et le gaz ≈ 79 TWh (à partir donc de 132 TWh) !

2) Le stockage chimique (Power to Gas to Power)

- La seule solution permettant le stockage de masse inter-saisonnier est le recours au stockage chimique, en l’occurrence sous la forme de gaz combustibles que sont l’hydrogène ou le méthane de synthèse. C’est la solution dite « Power to gas to power » en anglais, qui comprend la voie hydrogène (ce dernier étant produit par électrolyse de l’eau à partir d’électricité renouvelable intermittente) et la voie méthanation qui prolonge la précédente afin d’obtenir du méthane de synthèse par combinaison d’hydrogène avec du CO2.

Voie hydrogène : Électricité è Hydrogène è Électricité

Voie méthanation :   è Hydrogène è Méthane è Électricité

Ordres de grandeurs :

L’énergie transformable en électricité d’un m 3 de méthane comprimé à 70 bars est à peu près 260 fois plus importante que celle d’un m33 d’air comprimé à la même pression. Et pour l’hydrogène, le rapport est de 70. On retrouve là les ordres de grandeur des densités énergétiques des énergies fossiles carbonées.

Malheureusement, ces modes de stockage souffrent d’un handicap majeur : leurs chaînes de transformations physiques et chimiques sont complexes et longues, ce qui entraine des pertes énergétiques très importantes, conduisant à des rendements globaux très faibles « du réseau au réseau ». Typiquement, ces derniers sont actuellement de l’ordre de 30 % pour la voie hydrogène et 20 % pour la voie méthanation.

Ce qui signifie concrètement que pour pouvoir déstocker 1 kWh d’électricité, il faut en avoir « consommé » plus de 3 avec la voie hydrogène et 5 avec la voie méthanation !

Les progrès et études en cours laissent espérer qu’on peut puisse atteindre un rendements maximum possible de l’ordre de 43 % pour la voie hydrogène et 36 % pour la voie méthanation. C’est mieux mais encore insuffisant.

Quelles sont les conséquences de ces limites physiques ?

Répétons- le  pour pouvoir déstocker 1 kWh d’électricité, il faut en avoir « consommé » plus de 3 dans la filière hydrogène et 5 dans la filière méthanation.

Ces faibles rendements ont  un impact économique majeur pour deux raisons qui additionnent leurs effets négatifs car il impose :

- De surdimensionner les installations, les quelque 3 à 5 kWh d’électricité entrante nécessaires pour pouvoir déstocker 1 kWh d’électricité sortante devant être utilisés quand ils sont disponibles, compte tenu de leur caractère fatal car issu de sources éoliennes ou photovoltaïques non maîtrisables,

- D’acheter  (et donc de produire) ces 3 à 5 kWh d’électricité entrante pour en revendre 1 seul, dont le prix de vente devra supporter le coût de ces achats.

- Si l’on ajoute que les sources éoliennes ou photovoltaïques ne fonctionnent qu’une très faible partie du temps en équivalent de leur pleine puissance (environ 23 % pour l’éolien et 13 % pour le photovoltaïque),  il en sera de même pour les installations d’électrolyse notamment. Elles seront par conséquent d’autant plus difficiles à amortir, d’autant plus que leur durée de vie risque d’être abrégée par leur fonctionnement discontinu, ce qui renchérit à nouveau fortement les coûts. Dans les conditions actuelles de rendement, de coûts d’investissement et de prix d’achat de l’électricité supposée issue d’éoliennes (de l’ordre de 70 €/MWh minimum) et eu égard aux faibles durées d’utilisation des installations (< 3 000 heures/an), les coûts de l’électricité déstockée se situent très approximativement en ordre de grandeur vers : * ≈ 300 €/MWh environ pour la voie hydrogène, * ≈ 500 €/MWh environ pour la voie méthanation.

On notera que dans l’hypothèse de l’utilisation des seuls surplus d’électricité intermittente, supposée gratuits, les coûts sont du même ordre de grandeur car les installations fonctionnent alors encore moins de temps dans l’année (< 900 heures/an pour fixer les idées) ce qui fait exploser les coûts d’amortissement. Inutile de souligner que ces coûts sont exorbitants : ils sont grosso modo 5 à 10 fois supérieurs aux prix moyens du marché spot de l’électricité qui oscillent fréquemment entre 45 et 60 €/MWh en cet hiver 2018.

Il faut ajouter à ce bilan très défavorable les conséquences systémiques négatives des pertes énergétiques très élevées de ces systèmes : en effet, ces dernières doivent être compensées par des productions d’électricité amont supplémentaires, à raison, pour chaque kWh déstocké, de 3 – 1 = 2 kWh pour la voie hydrogène et 5 – 1 = 4 kWh pour la voie méthanation. Si les coûts de ces productions sont déjà pris en compte dans les coûts globaux ci-dessus, il n’en va pas de même des effets systémiques collatéraux : il faut en effet multiplier les moyens de production, ce qui implique des investissements supplémentaires extrêmement importants pour la collectivité. Sans parler des impacts négatifs de ces moyens sur l’environnement, les paysages, etc…Er leur acceptabilité !

Conclusion :

La  seule  filière physiquement apte à faire du stockage de masse, y compris inter-saisonnier, celle de l’hydrogène ou du méthane ont à faire face à la réalité physique et à des rendements extrêmement défavorables. Cette filière  est non seulement économiquement non viable actuellement, mais les progrès qui seraient nécessaires pour la rendre viable seront extrêmement difficiles à concrétiser et très  très incertains.

Ce qui  conduit à conclure que le stockage de masse inter-saisonnier n’a pour l’instant et probablement pour longtemps pas de solution... En attendant, il est donc IMPOSSIBLE DE SE PASSER DES ÉNERGIES DE STOCK : nucléaire et/ou gaz naturel.

Le stockage pour rendre les EnR intermittentes propre n'existe pas et n'existera pas dans un avenir proche à un prix acceptable et en quantité suffisante pour le backup de l'intermittence

Commentaire sur la production d’hydrogène. L’étude oblige à critiquer sérieusement ce mantra des partisans d’un développement important des ENR qui consiste à les développer en très importantes surcapacités ( mais où, comment, avec quelle acceptabilité et quel coût écologique) et   utiliser l’hydrogène pour stocker leur surplus de production quand surplus il y a. C’est thermodynamiquement, physiquement et économiquement tout simplement trop coûteux et non supportable. Ca le fait tout simplement pas

Si par contre, l’hydrogène devait devenir un vecteur important de la mobilité ( la voiture à hydrogène supplanterait la voiture électrique, elle a quelques atouts pour cela et Toyota et BMW sont bien décidés à explorer sérieusement cette voie), alors il faudrait trouver des moyens de produire massivement de l’hydrogène décarboné.

Electrolyse : La manière la plus verte de produire de l’hydrogène est par électrolyse, ce qui signifierait des besoins supplémentaires importants en nucléaire ( production massive, pilotable et décarbonée)

Actuellement, l’électrolyse ne représente que 4% de la production d’hydrogène.

Décomposition thermique de l’eau : Une autre manière verte de produire de l’hydrogène est par décomposition thermique de l’eau, ce qui nécessité d’atteindre des chaleurs de 900 à 1000 degrés. Là, deux sources d’énergies peuvent être utilisables : le solaire à condensation, mais cette solution est peu explorée.

En revanche, une autre solution est techniquement validée : les réacteurs nucléaires  à très haute température (VHTR) ont été d’emblée destinés à la cogénération d’électricité et d’hydrogène. Les VHTR peuvent être construits de façon modulaire (SMR), dotés de sûreté passive et d’une efficacité thermique élevée. Leur construction modulaire permet des coûts d’opération et de maintenance modérés.

Plusieurs prototypes sont en cours d’évaluation : au Japon, le HTTR ; en Chine, le HTR10 ; aux États-Unis, General Atomics évalue un SMR/EM2 (850°C) à neutrons rapides, de rendement élevé (53%), pouvant opérer pendant 30 ans avec le même combustible.

En résumé, en cas d’impulsion économique forte en faveur d’une production industrielle centralisée d’hydrogène/énergie, la filière VHTR dispose d’une base technologique déjà robuste, les incertitudes subsistant dans les technologies des matériaux résistant aux corrosions sévères aux très hautes températures et aux radioactivités intenses.

Biomasse : aucun intérêt, le coût de la matière première reste trop élevé et privilégie la production, plutôt que d’hydrogène, de biocarburants liquides directement injectables dans les réseaux existants.

Le vaporeformage des hydrocarbures (Steam Methane Reforming en anglais) : Ce procédé de production est actuellement ultra-dominant (96%).  

Ce vaporeformage du méthane, après désulfurisation du gaz naturel, se fait en deux étapes à haute température (entre 700°C et 1 000°C) selon les réaction suivantes :

H2O + CH4 → CO + 3 H2 (fortement endothermique : + 190 kJ/mole)

CO + H2O → CO2 + H2 (faiblement exothermique : - 40 kJ/mole)

À la sortie du vaporéacteur, l’hydrogène pur est séparé du CO2 qui peut être capturé.

Le gros inconvénient : le vaporeformage est associé à une très lourde émission de CO₂ : pour une tonne de H₂ produite, 10 à 11 tonnes de CO₂ sont produites et en général émises dans l’atmosphère.

Le vaporeformage est le procédé le plus économique actuel pour produire l’hydrogène industriel. Évalué à 1,5 €/kg, son coût au kg reste cependant le triple de celui du gaz naturel hors taxe carbone (donc en ne tenant pas compte de sa lourde empreinte environnementale).

Le problème est que ni écologiquement (11 tonnes de CO2 pour une tonne d’hydrogène produit), ni économiquement, on a intérêt à transformer du gaz en hydrogène lorsqu’on peut utiliser le gaz…C’est absurde, et c’est absurde à tout point de vue de remplacer un véhicule GPL par  un véhicule hydrogène en générant l’hydrogène par vaporeformage  !

Le vaporeformage ne peut être une source ni d’hydrogène vert, ni d’hydrogène pour la mobilité. Assez logiquement d’ailleurs, il ne peut être qu’une production d’hydrogène pour les cas spécifiques où celui-ci ne peut être remplacé par le gaz !

Consultation publique sur la nouvelle version de la PPE (2) Quelques remarques de Sauvons le Climat !

Suite du blog précédent  Consultation publique sur la nouvelle version de la PPE : eh ben, c’est pas mieux que l’ancienne ! (https://vivrelarecherche.blogspot.com/2020/03/consultation-publique-sur-la-nouvelle.html)

J’ai tenu à publier quelques remarques de l’association écologiste Sauvons Le Climat ( que l’on peut aussi retrouver sur le site de la Consultation Publique. Extraits :

Critère de sécurité d’approvisionnement électrique : danger de black out !

(Gilbert Ruelle Commentaire PPE n° 1)

                                            

L’article D. 141-12-6 du code de l’énergie fixe le critère de défaillance du système électrique à « une durée moyenne de défaillance annuelle de trois heures pour des raisons de déséquilibre entre l’offre et la demande d’électricité ». Le code de l’énergie ne définit cependant pas explicitement ce que recouvre la notion de « défaillance ».

Et c’est là que le bât blesse, car un paramètre essentiel manque : la « profondeur » de la défaillance. En l’état actuel des choses le critère ne distingue pas la coupure d’un seul client domestique et celle d’une région française entière !!!

Le rapport CGEDD-CGE de 2018 a identifié cette faille, confirmée par RTE dans son Bilan prévisionnel 2017 :

« Le nombre d’heures moyen de défaillance […] constitue une information particulièrement imparfaite […] Des différences considérables peuvent exister, par exemple sur la profondeur de la défaillance (c’est-à-dire sur le nombre de consommateurs concernés par la défaillance) alors même que le nombre d’heures moyen de défaillance demeure identique (P 137/424) […] Ceci peut être mis en perspective par rapport au critère de sécurité d’approvisionnement actuel (un délestage d’une heure affectant quelques consommateurs et un délestage de la même durée portant sur un nombre significatif de consommateurs sont comptabilisés de la même façon) » (P140/424).

Les pouvoirs publics sont donc amenés à prendre leurs décisions sur une base trompeuse dont ils ignorent les conséquences réelles…

Pourquoi ce critère ne fonctionne-t-il plus ? Il a été historiquement élaboré lorsque le réseau n’était alimenté que par des machines de production pilotables. Le risque était alors conventionnellement limité à la défaillance fortuite de la machine la plus puissante du réseau, soit en France moins de 1,5 GW et les mesures palliatives (réserves primaires, secondaires et éventuellement tertiaires) étaient dimensionnées en conséquence.

L’introduction massive de moyens intermittents éoliens et photovoltaïques change complètement la nature du risque qui porte dorénavant sur les énergies primaires du soleil et du vent elles-mêmes qui peuvent faire massivement défaut sur la quasi-totalité du territoire. Ce défaut de mode commun se manifeste quelles que soient les puissances installées (dizaines à centaines de GW !) la production photovoltaïque étant nulle la nuit et la production éolienne pouvant chuter à quelques % de sa puissance installée par manque de vent : selon les statistiques de Rte, la production éolienne chute à moins de 10 % durant 10 % du temps soit 36 jours par an en moyenne, dont le quart (9 jours) se situe, toujours statistiquement, pendant l’hiver lorsque la consommation est au plus haut.

A contrario, cela signifie que la production éolienne a 90 % de chances d’être supérieure à 10 % et la combinaison de cette probabilité avec celle d’avoir une journée de grand froid est suffisamment faible selon Rte pour respecter le critère officiel des 3 heures par an. Sauf que la profondeur de la défaillance n’est pas définie et se situe alors entre 10 % et 0,5 % (valeur minimale observée) de la puissance installée éolienne, ce qui conduit à des réalités possibles très différentes : avec environ 16 GW actuellement installés, la profondeur de la défaillance se situe alors entre environ 1,6 GW et pratiquement 0 !

Ce qui revient à dire que l’application du critère des 3 heures conduit littéralement à « jouer aux dés » cet écart qui n’est déjà pas négligeable en période de consommation tendue et va croître et embellir avec la croissance de la puissance éolienne installée. On notera que les quatre GRT (gestionnaires de réseau) allemands, instruits par le long retour d’expérience de leurs très grands parcs éoliens à terre et en mer (plus de 60 GW actuellement) prennent en compte dans leurs études de sécurité une puissance minimale de 1 % seulement de la puissance éolienne installée (y compris en mer) soit 0,6 GW… Là où le critère français actuel des 3 heures conduirait à 6 GW ! Valeur totalement démentie par les faits observés en Allemagne…

Il est donc urgent de s’interroger en profondeur sur notre critère français et de l’adapter au risque de manque d’énergie primaire du vent généralisé au territoire qui conduit à des défaillances dont la profondeur va croître avec la montée en puissance de l’électricité éolienne et plus généralement intermittente si l’on y ajoute les défaillances du photovoltaïque par manque de soleil en journée… Pour ne pas mettre la France dans le noir !

Biomasse : la grande illusion… ?

(Commentaire PPE n° 2, Georges Sapy)

Le projet de PPE indique : « de l’ordre de 400 à 450 TWh de ressources brutes en biomasse pourraient être mobilisées à l’horizon 2050 (à comparer à 180 TWh en 2016) ». Autrement dit, on multiplierait par 2,5 à 2,8 la mobilisation actuelle de la ressource en biomasse.

Quatre interrogations : le réalisme de la prévision ; l’efficacité de décarbonation de la biomasse ; la fragilité de la ressource en biomasse ; les coûts d’utilisation de la biomasse.

Réalisme de la prévision : on peut en douter sérieusement eu égard aux limites du renouvellement annuel de la biomasse, qui doit rester au maximum naturel pour être durable. Sauf à cultiver spécialement des plantes à but énergétique, ce qui impliquerait l’usage de terres disponibles, d’intrants de culture éventuels et des dépenses de combustibles pour l’agriculture et les transports. Dont les distances doivent en outre être très courtes pour que l’opération ait un sens.

Efficacité des réductions des émissions de CO2 : la biomasse n’est réellement efficace que si son utilisation, qui émet du CO2, est très rapidement compensée par une absorption équivalente par la croissance des plantes. Si ce n’est pas le cas, l’effet sur le climat est transitoirement néfaste. De plus, les transformations de la biomasse en combustibles gazeux et surtout liquides présentent des gains très variables en termes de réduction des émissions de CO2 par rapport à leurs équivalents fossiles : négatifs pour la plupart des biodiesels (ce qui est un comble !), de l’ordre de 50 % pour le bioéthanol. Ce n’est qu’avec les biocarburants de 2ème génération que l’on peut espérer atteindre des gains nettement plus importants, dont certains pourraient approcher les 90 % voire plus.

En un mot, l’efficacité globale de la biomasse en termes de réduction d’émissions n’est pas toujours aussi importante qu’on pourrait l’espérer, loin s’en faut. Ce qui ne condamne évidemment pas ses usages mais implique de sélectionner les plus efficaces, parmi lesquels le bois énergie pour faire de la chaleur est l’un des plus pertinents. À condition de ne pas le transporter sur de longues distances, ce qui le limite aux usages locaux.

Fragilité de la ressource : cette dernière pourrait être impactée par le changement climatique, avec des risques naturels accrus : sècheresses, attaques massives de parasites, tempêtes, etc. voire giga-incendies amplifiés par les sècheresses. De tels évènements, loin d’être improbables, pourraient avoir des conséquences majeures sur certains massifs forestiers.

Coûts : sauf pour le bois énergie très bon marché et quelques autres sources, ils sont élevés à très élevés dès lors que des transformations complexes biologiques (biométhane) ou physico-chimiques (carburants de synthèse) sont nécessaires. Ce qui constitue un frein évident à leur développement.

Question, pour conclure : quel est le plan B si les augmentations anticipées dans la PPE (en réalité très ambitieuses) ne sont pas au rendez-vous ? Réponse : un seul autre vecteur sera à l’échelle des besoins : l’électricité (pompes à chaleur voire électricité joule pour le chauffage, électricité directe et hydrogène électrolytique pour la mobilité, etc.). À condition de ne pas brider artificiellement sa production… N’oublions pas qu’une société moderne a un besoin vital de suffisamment d’énergie et pourrait collapser en cas de grave pénurie. Et ne nous trompons pas d’ennemi : une électricité non émettrice de CO2 n’est pas néfaste pour le climat, même si elle doit être raisonnablement et rationnellement économisée, ce qui n’a rien à voir avec l’instauration d’une pénurie qui serait socialement mortifère.

Le mirage de l’hydrogène : il a un rendement global [électricité vers gaz de synthèse vers électricité] (« power to gas to power » en anglais) très faible, actuellement de l’ordre de 35 % pour l’hydrogène et de moins de 25 % pour le méthane de synthèse, et il nécessite par ailleurs des investissements importants dont l’amortissement dépend de l’alimentation en électricité des électrolyseurs.

Selon Rte, le coût de production de l’hydrogène électrolytique varie de 3 à 6,7 €/kg selon l’électricité utilisée (base hors pointe ou marginal renouvelable ou nucléaire) ce qui conduit à ≈ 91 à ≈ 203 €/MWh selon le cas pour le gaz hydrogène. Sa transformation en électricité avec un rendement de 60 % et un coût d’amortissement de 20 % pour l’installation de transformation, conduit donc à une électricité qui coûte entre 91/(0,6 x 0,8) ≈ 190 €/MWh et 203/(0,6 x 0,8) ≈ 420 €/MWh !

Si l’on produit ensuite du méthane de synthèse, avec un rendement de 70 % par rapport à l’hydrogène et un coût d’amortissement également de 20 % pour l’installation de transformation en méthane, les coûts ci-dessus deviennent 190/(0,7 x 0,8) ≈ 340 €/MWh et 420/(0,7 X 0,8) ≈ 750 €/MWh !

Soit au mieux, en retenant les bas des fourchettes ≈ 190 €/MWh pour la filière hydrogène et ≈ 340 €/MWh pour la filière méthane. Pour disposer d’une électricité à coût soutenable, il faudrait donc multiplier par 2 les rendements globaux et diviser par 2 les coûts d’investissement (division par un facteur 4 au total). Il y faudra de sérieux progrès en R&D et réductions des coûts industriels pour disposer d’une solution de stockage ayant un modèle économique viable…

En attendant, on dispose d’un parc nucléaire qui fonctionne de façon très sûre, produit massivement de l’électricité décarbonée à 33 €/MWh, est capable d’alimenter la France et une partie de l’Europe grâce à des exportations très importantes. Et l’on s’obstine à vouloir le réduire sans justification rationnelle crédible !!!!

Quid des informations fournies dans le projet de PPE sur les rejets CO2 de l’éolien et du PV ? encore deux mensonges par omission !

(Jean-François Sornein)

Mensonge par omission n°1 : éviter aussi longtemps que possible de rappeler que l’électricité nucléaire ne rejette pratiquement pas de CO2. Si on ne le sait pas, il ne faut pas compter sur les 44 pages de la synthèse pour nous l’apprendre. Il faut attendre la page 137 du projet lui-même…

Mensonge par omission n°2 : Comme on ne peut pas reprocher de rejets GES au nucléaire, il faut trouver un autre argument pour expliquer l’objectif « 50 % » ; ce sera « DIVERSIFIER ». Le vieux dicton « ne pas mettre ses œufs dans le même panier » est ainsi élevé au rang d’orientation stratégique sans qu’aucune étude technico économique n’ait conclu à la pertinence de ce ratio. C’est un peu maigre… Comment le projet de PPE tente-t-il donc de « vendre » cette diversification ? Mensonge par omission n°2 : éviter soigneusement de signaler que cette diversification arbitraire ne contribuera en rien à la baisse des émissions de GES. Cette désinformation est coupable. Le texte indique prudemment qu’on va se préoccuper qu’elle soit neutre sur ce plan (et ce n’est pas gagné)…

Mensonge n°3 : Pour l’éolien, la page 114 donne le chiffre de 12,7 g/kWh avec une référence ADEME. En réalité, la Base Carbone de l’ADEME indique actuellement 14,1 g pour le terrestre et 15,6 g pour l’éolien en mer, mais en précisant bien que ces valeurs ne comprennent pas les phases de démantèlement et de fin de vie des installations, ce que le texte de la PPE se garde bien de préciser.

Mensonge n°4 : Pour le solaire PV, aucun bilan CO2 n’est fourni. On le cherche vainement en bas de la page 119. Il est vrai qu’il ne serait pas très convaincant, avec des panneaux fabriqués au charbon chinois (la Base Carbone ADEME donne une fourchette de 35 à 85 g « du sud au nord et suivant la technologie », toujours sans compter la fin de vie).

Pour mémoire, on a vu plus haut le chiffre de 12 g pour le nucléaire sur l’ensemble du cycle de vie. Dans la Base Carbone ADEME, le nucléaire est à 6 g sans compter la fin de vie….

Que va coûter la PPE : nul ne le sait et la présentation qui en est faite est illisible et trompeuse ?

(Jean-Pierre Pervès)

Il est intéressant d’examiner en premier lieu le programme le plus emblématique de la transition énergétique, celui du développement des nouvelles énergies renouvelables électriques, le solaire photovoltaïque et l’éolien. La PPE (pages 273 à 275) donne les chiffres pour l’ensemble du programme jusqu’à 2028. Leur soutien, par des taxes, représentait déjà 30 milliards en 2018 et les engagements supplémentaires, déjà pris et à venir jusqu’en 2028 selon la PPE, devraient représenter en 2035 environ 90 milliards de plus, soit un total de 120 milliards €. Et on continuera à les payer jusqu’en 2048.

Un bon investissement pour le climat/ bien sûr que non !  Pour quelle quantité de CO2 évitée ?...Nous allons payer sous forme de taxes entre 2019 et 2035 environ 90 milliards pour les seuls éolien et solaire opérationnels en 2028, pour un gain CO2 qui sera très ;probablement sensiblement inférieur à 10 millions de tonnes par an, soit moins de 170 millions de tonnes sur 17 ans. Le coût de la tonne de CO2 sur cette période sera donc supérieur, voire nettement supérieur à 530 € par tonne de CO2 évitée, chiffre à comparer à la valeur de la taxe actuelle de 44.6 € par tonne, soit près de 12 fois inférieure. Il est temps d’arrêter cette gabegie !

Qu’aurait-on pu faire avec cet argent qui sera gaspillé ? Avec les 120 milliards attribués au solaire et à l’éolien depuis 2006, et en accordant une subvention représentant la moitié des 25.000 € de travaux nécessaires pour décarboner une maison chauffée au fioul ou au gaz et en améliorer significativement les performances énergétiques, ce sont près de 10 millions de logements émetteurs de CO2 qui auraient pu être radicalement transformés du point de vue climatique d’ici 2035 (en 2017 il y avait 3,5 millions de logements chauffés au fioul et 11,7 au gaz). Le gain CO2 aurait été environ 4 à 5 fois plus élevé pour le pays par € de subvention.

Ceci montre clairement, ce qu’a bien confirmé la Commission d’enquête parlementaire sur le financement des énergies renouvelables (juin 2019), que le déploiement de ces deux électricités intermittentes n’avait pas pour objet la lutte contre le changement climatique.

Une présentation dans la PPE qui ressemble à un enfumage :  L’analyse de l’impact économique global de la transition énergétique présentée dans la PPE est encore plus troublante, voire impossible pour le citoyen auquel on demande un avis. Le rapport s’appuie sur une « approche macroéconomique hybride », multi-sectorielle, qui mélange tous les facteurs pour qu’on ne puisse pas avoir une idée claire de l’impact économique de la transition. Elle intègre des « signaux prix fictifs », qui représentent des mesures réglementaires et budgétaires. Les rédacteurs ajoutent que les résultats peuvent être optimistes et que cet artéfact de modélisation comporte d’importantes limites quand on ne sait pas ce qu’on pourra faire politiquement ! Comprenne qui pourra.

Formidable bien sûr car ils concluent bravement : on créera 440.000 emplois (où ? on importe l’essentiel du matériel), et le pouvoir d’achat des ménages augmentera de 2,2 % (grâce aux taxes bien sûr). !!! « 

Commentaire : Ce chiffre de créations d’emplois ne repose sur aucune réalité, et ignore au contraire les leçons de l’échec sanglant (climatique et économique de l’energiewende allemande) et de l’effondrement après un envol initial de l’emploi dans le solaire ( les subventions allemandes ont créé de nombreux emplois dans le solaire…en Chine) et dans l'éolien ( avec la fin des subventions et les faillites retentissantes). Il ne tient pas compte non plus des emplois supprimés, dans le nucléaire par exemple).

« Dans la réalité quotidienne, quoi qu’en disent les modèles, il a fallu fort logiquement attribuer en 2019 un chèque énergie à 2,2 millions de ménages supplémentaires, en situation de précarité énergétique, (coût total du programme 850 millions) ! Et depuis 2006 le prix de l’électricité pour les ménages a augmenté d’environ 30 % en euros constants (50 % en € courants)  ; Mais bien sûr tout va changer nous promet-on car, dès 2023, les prix de vente de l’éolien onshore, offshore et du photovoltaïque vont s’établir à environ 40 €/MWh (p 269) alors qu’en 2020, d’après la CRE, l’éolien à terre sera payé par EDF 91 €/MWh et le solaire 288 €/MWh (et le futur offshore environ 200). Miracle ou foi du charbonnier.

Conclusion : Ce que ne fait pas le projet de PPE : dire aux français ce que cela va leur coûter en 2023 ou 2028. La Commission d’enquête parlementaire, en juin dernier, a échoué dans sa recherche du coût de la transition énergétique, malgré son pouvoir régalien.

Pour l’ensemble des contributions, dont certains très techniques, précises et érudites, donc indispensables de Sauvons le Climat, cf. https://ideesrecuessurlenergie.wordpress.com/2020/02/13/loi-ppe-commentaires-utiles-publies/

La rénovation énergétique est mal partie : le monde merveilleux du BBC et la solution raisonnable de Sauvons le Climat

Les scénarios impossibles de negaWatt et de l’Ademe

J’ai déjà abordé sur ce blog le problème de la rénovation thermique des bâtiments en parlant notamment du scenario impossible de negaWatt malheureusement repris sans esprit critique par l’Ademe et le Ministère : rénover chaque année jusqu’à 780 000 logements pour les amener à une consommation moyenne de 40 kWh/m² par an pour les besoins du chauffage. En 2012, l’État français avait fixé l’objectif de rénover 500 000 logements chaque année, un objectif qualifié dans le journal Le Monde du 4 juin 2014 de « définitivement hors d’atteinte ». ? En fait, le but affiché par negWatt de 40 kWh/m² pour le chauffage est tout simplement inatteignable. Cf. https://vivrelarecherche.blogspot.com/2019/12/la-sobriete-energetique-est-mal-partie1.html

Pour faire bonne mesure, un travail universitaire de Gaël Blaise et Matthieu Glachant, chercheurs à MINES ParisTech – PSL paru dans la Revue de l’Energie jetait une pelletée de terre supplémentaires sur les brillantissimes scenarios du Ministère et de la PPE : 1.000 euros de travaux ne diminuerait en moyenne la facture énergétique que de 8,4 euros par an. Pour un investissement moyen de l'enquête, cela correspond à une diminution de 2,7% de la facture. La rénovation énergétique est alors loin d'être rentable si l'on s'en tient aux seules économies d'énergie puisque le temps de retour correspondant, c'est-à-dire le nombre d'années nécessaires pour récupérer le coût de l'investissement initial, est de 120 ans.

Cf. https://www.larevuedelenergie.com/quel-est-limpact-des-travaux-de-renovation-energetique-des-logements-sur-la-consommation-denergie/. ; https://vivrelarecherche.blogspot.com/2019/12/la-sobriete-energetique-est-mal-partie1.html

Heureusement, il existe des écologistes qui prennent vraiment au sérieux les objectifs climatiques, et s’efforcent de les atteindre sans pour autant entrainer une désagrégationi totale de nos sociétés, qui ne réjouit que les apôtres de la décroissance. Suivant les constats du GIEC  ls reconnaissent généralement l’importance de l’énergie nucléaire pour aboutir à cet objectif. C’est la cas notamment de la remarquable association Sauvons le Climat, qui propose nombre de réflexions, de travaux et de scénarios de grande qualité. L’un des derniers (décembre 2029)  est justement consacré  à la rénovation thermique du parc immobilier. Auteur :  Georges Sapy, version complète 35 pages

https://www.sauvonsleclimat.org/images/articles/pdf_files/etudes/Etudes_Sapy/Communique_parc_immobilier_2050_vdef.pdf

Extraits significatifs

Sauvons Le climat : Tout le parc immobilier BBC (Bâtiment Basse Consommation) en 2050 ?  un objectif complètement irréaliste !

« En France, le bâtiment arrive en deuxième place des émissions de CO2, juste derrière les transports. C’est donc un secteur où il faut agir en priorité dans la perspective de la neutralité carbone du pays en 2050. Or, les actions entreprises jusqu’à présent pour réduire ces émissions dans le bâtiment, essentiellement fondées sur la réduction de la consommation d’énergie, ont donné des résultats très décevants. Plus grave, la neutralité carbone est explicitement fondée sur les mêmes critères énergétiques : l’ensemble du parc de logements qui existera en 2050 (environ 2/3 de logements actuels rénovés, et 1/3 de nouveaux logements construits à partir de 2020) devra respecter la norme BBC (bâtiment basse consommation). »

« Dans le domaine du bâtiment, l’objectif de neutralité carbone en 2050 passe explicitement par l’atteinte d’une cible énergie BBC (Bâtiment Basse Consommation, soit un critère de 50 kWh/m2/an en énergie primaire) pour la moyenne du parc immobilier, soit environ 5 fois moins que pour le parc actuel. Il faudrait parallèlement tendre vers une cible carbone « zéro émissions » pour les usages thermiques et spécifiques, avec une étape intermédiaire à 150 kg CO2/m2 /an en 2030, pour le double actuellement : l’irréalisme d’une telle division par 2 en 10 ans interroge sérieusement... »

« Les critères BBC sont très exigeants. La preuve en est que même en construction neuve, alors que les architectes partent d’une feuille blanche et ont toute liberté d’optimiser leur conception, les résultats mesurés sont parfois loin d’être tous et toujours au rendez-vous comme le prouvent plusieurs retours d’expériences. Cette atteinte reste donc un défi alors qu’il s’agit de construire plusieurs millions (environune dizaine) de logements nouveaux d’ici 2050 »

« L’analyse des cas concrets de rénovation énergétique pris comme exemples dans cette étude montre que la grande diversité des sources de pertes thermiques des bâtis ne permet pas de toutes les traiter pour des raisons physiques, esthétiques, patrimoniales ou économiques, ce qui limite fortement les gains globaux que l’on peut en attendre »

« Les scénarios réalistes que l’on peut construire à partir de ces constats en conservant en 2050 2/3 deslogements existants rénovés, conduisent à des consommations énergétiques moyennes entre deux et trois fois supérieures aux critères BBC pour l’ensemble du parc à cette échéance... Très loin donc de l’objectif. Ceci tient au « poids » énergétique extrêmement important des logements existants, physiquement et/ou  financièrement impossibles à améliorer suffisamment.

Sauf à reconstruire la quasi-totalité des logements construits avant... 2000 ! « 

« Recourir prioritairement aux sources d’énergie décarbonées apparait à l’issue de cette étude comme infiniment plus efficace pour réduire les émissions de CO2 et d’un coût bien inférieur à celui d’une surisolation systématique des bâtiments. »

En conclusion, l’atteinte d’un niveau moyen BBC en 2050 pour l’ensemble d’un parc de logements comprenant environ 2/3 de logements existants rénovés apparait comme totalement... HORS DE PORTÉE ! Dans ces conditions, fonder l’objectif de neutralité carbone en 2050 sur cette base constitue une impasse ne pouvant conduire qu’à un échec majeur.

Atteindre de façon certaine l’objectif de neutralité carbone en 2050 reste cependant possible, mais passe par la priorité clairement donnée à la décarbonation des sources d’énergie, accompagnée d’une amélioration des bâtis conçue comme un moyen et non plus comme une fin.

Dans cette perspective, si l’on veut respecter la trajectoire de neutralité carbone, s’obstiner à chauffer massivement au gaz fossile des logements neufs qui devront être convertis à une source d’énergie décarbonée bien avant 2050 est totalement incohérent avec l’objectif de neutralité affiché. »

Les études de cas

Une première  force de l’étude réside en l’étude approfondie d’un certain nombre de cas typiques par exemple l’Étude concrète des rénovations énergétiques réalistes et possibles du bâti d’une résidence, d’un appartement et d’une maison individuelle. Brièvement :

Résidence ancienne de bonne qualité :  la seule issue pour atteindre la neutralité carbone dans cette résidence est le remplacement du gaz fossile par une source décarbonée, la meilleure solution étant le recours à des pompes à chaleur géothermiques, les plus performantes, le sous-sol de la résidence s’y prêtant bien. Pour un appartement moyen de 98 m2 , le coût des améliorations du bâti serait d’environ ≈ 12 600 € et celui du remplacement des chaudières à gaz actuelles par des pompes à chaleur d’environ ≈ 4 100 €, soit un coût total de l’ordre de 17 000 € alors qu’une isolation poussée au maximum théorique « sur le papier » mais irréalisable dans les faits, coûterait 27 000 € de plus en défigurant la résidence, sans pour autant permettre d’atteindre les critères BBC et de loin.

Appartement années 70 : Cet appartement est caractérisé par une surface vitrée extrêmement importante, qui occupe 83 % de la surface des parois en contact avec l’extérieur. Avec des déperditions estimées à 72 % des déperditions totales, c’est la principale source et le poste essentiel d’une rénovation réaliste et efficace. Dans des conditions réalistes, physiquement possibles et économiquement pertinentes d’amélioration du bâti, la consommation énergétique et les émissions de CO2 baisseraient donc au mieux de ≈ 46 % environ, correspondant ici encore au gain d’une seule étiquette pour les deux critères, très loin des étiquettes A, avec des émissions résiduelles beaucoup trop importantes si l’on conserve le gaz fossile comme source d’énergie. La seule issue pour atteindre la neutralité carbone est donc à nouveau le remplacement du gaz fossile par des pompes à chaleur géothermiques, le sous-sol de la résidence dans laquelle se trouve cet appartement se prêtant bien également à cette solution. Le coût d’améliorations réalistes et optimales du bâti présentant un bon rapport efficacité/coût serait d’environ ≈ 17 000 € et celui du remplacement des chaudières à gaz actuelles par des pompes à chaleur a également ≈ 4 100 € environ, soit un coût total de l’ordre de 22 000 €, alors qu’une isolation plus poussée coûterait entre ≈ 9 000 € et ≈ 14 000 € de plus sans pour autant permettre d’atteindre les critères BBC.

En résumé pour ces deux cas : leurs bilans énergétiques après rénovation montrent qu’il n’y a pas de

solution réaliste d’amélioration des bâtis seuls de ces deux résidences anciennes de bonne qualité, qui

permettrait d’atteindre une performance BBC (50 kWh/m2/an). Il s’en faut d’au moins un facteur 2.

Les limitations qui apparaissent sont à la fois physiques, esthétiques et économiques dans les deux résidences. De plus, le gain en émissions de CO2 dû aux seules améliorations des bâtis resterait marginal et fort éloigné de l’objectif bas carbone si le chauffage au gaz était conservé. Il faut donc impérativement le remplacer par une source d’énergie décarbonée,

Maison « C » : Si l’on résume les résultats obtenus grâce à la fois à une isolation globale très poussée et au remplacement de la chaudière au gaz par une pompe à chaleur air-eau performante :La consommation énergétique règlementaire est passée de 280 kWh/m2/an en énergie primaire (étiquette E) à 90 kWh/m2/an. La consommation énergétique réelle en énergie finale a été divisée par environ ≈ 8. L’analyse montre que sur ce facteur 8 gagné en énergie finale, la contribution de la PAC (facteur ≈ 3,5) est supérieure à celle de l’amélioration du bâti (facteur ≈ 2,8) Concernant les coûts d’investissement de cette rénovation globale très poussée, ils se sont élevés en valeur brute (hors primes et réductions d’impôts) à environ ≈ 42 400 € pour l’ensemble des opérations d’isolation du bâti et à ≈ 13 000 € pour la PAC actuelle, soit un total de ≈ 55 400 €.

Commentaire : Conclusion des cas types : les objectifs BBC sont de toutes façon inatteignables même avec un effort d’optimisation du bâti maximal et le coût est prohibitif. Dans tous les cas, le chauffage par une énergie décarbonée est en fait la source la plus efficace de décarbonation, même si des efforts pour une isolation raisonnable et no maximale sont aussi utiles.

Une seconde force de l’étude est l’extension de l’analyse à l’ensemble du parc immobilier et de son évolution

Extension de l’analyse au reste du parc de logements anciens

Soit quelque 29 millions de logements les plus énergétivores, construits jusqu’en 2000, dont les consommations énergétiques dépassent toutes les 150 kWh/m2/an et en moyenne plus du double :

Cas des logements d’avant 1949 : Ils représentent environ 10 millions de logements et pèsent 36 % des consommations énergétiques du parc ancien émettant le plus de kWh/m2 /an. On trouve probablement dans cette catégorie un certain nombre de logements médiocres (même si les plus médiocres auront sans doute disparu en 2050, car non construits pour durer) mais aussi toutes les constructions historiques que la longue histoire du pays nous a laissée aux  différentes époques : quelques bâtiments remontant au moyen âge ou à la renaissance (notamment les maisons et immeubles à colombages qui ont résisté au temps, encore nombreux dans beaucoup de régions et villes de France) de beaux bâtiments des XVIème, XVIIème et XVIIIème siècles, de nombreux immeubles haussmanniens et néoclassiques dans la capitale et autres grandes villes, des bâtiments « Art nouveau »,« Belle époque », « Art déco », etc.

Tous ces bâtiments posent des problèmes d’isolation souvent complexes et très délicats car il n’est pas question de défigurer leurs façades en les recouvrant d’isolants, ni de masquer d’autres parties à valeur historique. Ce patrimoine historique, architectural et esthétique fait la beauté et l’identité de nos villes anciennes, villages historiques et campagnes avec leurs châteaux, maisons de maîtres, etc.Il en résulte que réduire significativement les consommations énergétiques de tous ces beaux bâtiments en jouant sur leur bâti est une impasse et que la seule solution réaliste pour diminuer leurs émissions réside làplus qu’ailleurs dans le recours à des sources d’énergie décarbonées à la base

Cas des logements construits entre 1949 et 1975 :  C’est la partie du parc actuel la plus énergétivore, qui représente 44 % du total des logements consommant plus de 150 kWh/m2 /an avec ses 11 millions de logements et ses moyennes de consommation les plus élevées. Cela s’explique probablement par les reconstructions massives et rapides d’après-guerre, ainsi que par celles des années 1960 pour faire face à l’augmentation rapide de la population (baby-boom), tout cela bien avant la première règlementation thermique de 1974, qui n’a commencé à produire (progressivement) ses effets qu’à partir de 1975

Les HLM ou assimilés, paradoxalement, quand ils ne sont pas voués à la destruction, peuvent être plus faciles à rénover efficacement si leur gros œuvre est de bonne qualité.  Les immeubles de bon standing, pour lesquels les contraintes de rénovation énergétique sont souvent plus complexes à mettre en œuvre, à l’image de l’exemple de la Résidence « A » et de l’appartement « B ». Les maisons individuelles sans valeur esthétique particulière,partent souvent d’un état initial moins performant que celui des immeubles collectifs car elles ont davantage de surfaces en contact avec l’extérieur, mais offrent davantage de possibilités efficaces d’isolation de leurs murs par l’extérieur, de leurs toits ou combles

Cas des logements construits entre 1975 et 2000 : Il y a très clairement un décrochement des consommations énergétiques à partir de 1975, qui peut s’expliquer de deux façons complémentaires : les effets de l’entrée en vigueur des règlementations successives de plus en plus contraignantes pour les constructions neuves et, à partir du début des années 1980, l’apparition progressive des logements neufs chauffés à l’électricité par effet Joule et construits pour la plupart selon les normes Promotelec de 1974. Cela a conduit à isoler beaucoup mieux les logements concernés pour limiter leurs consommations d’électricité et les factures associées. C’est un acquis très important, de plus de 10,5 millions de logements chauffés à l’électricité (dont plus de 1,2 millions chauffés par des pompes à chaleur), qui ont beaucoup moins besoin d’améliorations lourdes de leurs bâtis. Néanmoins, en 2000, soit juste avant que la RT 2000 ne produise ses premiers effets, la moyenne des consommations énergétiques se situait encore aux alentours de 170 kWh/m2/an. Ce n’est qu’au-delà que les consommations énergétiques ont baissé beaucoup plus fortement avec les RT 2000, 2005 et 2012.

Evolution du parc de logement

Besoins en logements en France métropolitaine en 2050 :Plusieurs facteurs doivent être pris en compte : L’augmentation de la population : plusieurs sources (INSEE, EUROSTAT) se recoupent pour indiquer que la population française métropolitaine devrait croître d’environ 65 millions (actuellement, au 1er janvier 2019) à environ 72 millions en 2050, soit + 7 millions ou encore environ + ≈ 10 %.

Les évolutions sociologiques : selon les sociologues, des mariages ou mises en couple plus tardifs, des divorces plus nombreux suivis de recompositions familiales, l’apparition d’un 4ème âge avec l’augmentation de la longévité devraient conduire à une diminution du nombre moyen de personnes par logement, et par conséquent à une augmentation du nombre de logements nécessaires ce qui, soit dit au passage, n’est pas particulièrement favorable à une baisse des consommations énergétiques puisqu’on multiplie les sources de consommation (chauffer un même logement pour plusieurs personnes ne consomme pas davantage que pour une seule). Selon l’INSEE, cette augmentation du nombre de logements serait à peu près deux fois plus importante que l’accroissement de la population d’ici 2050, ce qui conduirait à + 20 % environ

Insuffisance de logements : Si l’on ne prend en compte que les résidences principales, leur nombre est actuellement, selon différentes sources, de l’ordre de 32,5 millions (y compris les logements vacants). Sachant qu’il manque actuellement 800 000 à 1 million de logements pour satisfaire les besoins, le besoin réel actuel est donc de 33,5 millions, qui passeraient ainsi à 33,5 x 1,2 ≈ 40 millions environ en 2050 si l’on suit les projections ci-dessus.

On aboutirait ainsi à un parc constitué en 2050 d’environ 65 % de logements anciens rénovés construits avant 2000 et 35 % de logements construits après 2020, systématiquement selon les normes BBC pour ceux construits à partir de 2020 ( ????). Cette répartition prévisionnelle en 2050 fait largement consensus. »

Commentaire : Ah ben au moins, ça parait un peu plus sérieux que les scénario negaWatt. Pour rappel : une consommation résidentielle et tertiaire diminuée de 49 % grâce à une stabilisation du nombre d’habitants par foyer (moins de célibataires ?), un développement de l’habitat en petit collectif (faudra-t-il interdire de construire des maisons individuelles ?), un ralentissement de la croissance des constructions (le nombre de logements construits chaque année serait divisé par 3, leur surface baisserait de 25%)…

Reprenons, donc les logements systématiquement selon les normes BBC à partir de 2020 ? Voyons cela de plus près sur un autre cas concret. Extraits :

« La difficile atteinte des critères BBC de certaines réalisations, pourtant très récentes...

Exemple des logements neufs du quartier Clichy-Batignolles : les consommations thermiques ont été relevées sur un panel de 17 bâtiments, dont 12 résidentiels, pour la première année d’exploitation en 2018. Or, elles se sont révélées très supérieures aux objectifs.

Pour les valeurs médianes :

Chauffage : 49 kWh/m2/an pour un objectif attendu de... 15, soit un dépassement d’un facteur proche de ≈ 3,3 !

Eau chaude sanitaire :  34 kWh/m2/ pour un objectif attendu de... 20, soit un dépassement d’un facteur 1,7.

Au total, on aboutit à une consommation (hors électricité spécifique) de 83 kWh/m2/an très éloignée du critère BBC…

Et encore s’agit-il de la médiane. Si l’on regarde les consommations maximales :

Chauffage  : deux bâtiments (B 9 et B 17) à ≈ 78 kWh/m2/an (objectif : 15 ) !

Eau chaude sanitaire : un bâtiment (B 13) à ≈ 56 kWh/m2/an (objectif : 20 ) !

Pour l’ensemble chauffage + eau chaude sanitaire : un bâtiment (B 13) à ≈ 128 kWh/m2/an et un autre

bâtiment (B 12) à ≈ 108 kWh/m2/an pour un objectif de 35 !

Remarque de Sauvons Le Climat : « Le conférencier qui a présenté ces résultats n’a pas été en mesure d’apporter des explications sur les causes de ces dépassements, l’enquête et les analyses étant en cours à l’époque. Mais il va sans dire que le retour d’expérience de cette réalisation sera d’un intérêt majeur pour comprendre cette situation, qui résulte probablement de plusieurs causes, incluant les comportements humains (des « effets rebond1 » sont très probablement en cause, notamment dans les consommations d’eau chaude sanitaire).

NB : on soulignera que ce cas de dépassement est loin d’être le premier. Plusieurs éco-quartiers en France ont été victimes de très forts écarts entre les objectifs assignés et la réalité observée. Là encore, tirer un retour d’expérience systématique et approfondi de ces réalisations serait d’un intérêt majeur." (Sic!)

Conclusion de Sauvons le Climat :

« Au vu de ces retours d’expérience, même pour des constructions neuves, l’atteinte généraliséed’un niveau BBC ne semble pas aussi facile et garantie qu’on pourrait le penser... De tels écarts entre objectifs et réalité, non seulement ne permettent pas d’escompter un effet de rééquilibrage au niveau global du parc (par abaissement de la moyenne), mais soulèvent plus généralement la question du réalisme et de la crédibilité des objectifs assignés à partir desquels les scénarios pour le futur sont élaborés au niveau national... Si de plus on persiste à encourager le gaz fossile comme énergie de chauffage de base (son usage a plus que doublé d’après la DGEC depuis 2012, dans 40 % des logements individuels et 75 %des logements collectifs) comme la réglementation thermique 2012 y a conduit, la neutralité carbone en2050 devient tout simplement impossible.

La conséquence est majeure : l’atteinte d’un niveau BBC en 2050 pour l’ensemble d’un parc constitué de logements anciens rénovés d’avant 2020, complété par un parc de logements 100 % BBC construits entre 2020 et 2050, est de façon certaine... HORS DE PORTÉE !

Dans ces conditions, prendre l’hypothèse BBC pour l’ensemble du parc comme fondement de l’objectif de neutralité carbone en 2050 est une impasse qui ne peut mener qu’à l’échec de l’objectif recherché, assorti d’un gaspillage d’argent considérable. Ces surinvestissements seraient bien plus efficaces et très inférieurs s’ils étaient consacrés au remplacement des sources d’énergie carbonées actuelles par des sources d’énergie décarbonées, et permettraient d’atteindre plus rapidement et de façon certaine la neutralité carbone, l’amélioration rationnelle et réaliste des bâtis contribuant alors, dans des limites économiques supportables, à la diminution des puissances et des consommations énergétiques.

Enfin, s’obstiner à chauffer massivement au gaz fossile des logements neufs, qui devront être convertis à une source d’énergie décarbonée bien avant 2050 si on veut réellement réduire les émissions de CO2, est  totalement incohérent avec les objectifs de la neutralité carbone. Alors que des solutions non carbonées performantes existent. »

Commentaire. Vous savez quoi ? lors des réunions officielles, les représentants du gouvernement s’accrochent mordicus à leur scénario BBC (50 kWh/m2/an) inspiré des délires décroissants de negaWatt, quand bien même ce serait infaisable techniquement, économiquement ruineux, climatiquement injustifié ( mais là il faudrait affronter les lobby du gaz pour promouvoir l’électrique, ce qu’explisque très bien Brice Lalonde cf. (https://www.equilibredesenergies.org/14-06-2019-ubu-et-les-gaziers-tribune-de-brice-lalonde).

De plus en plus, la politique environnementale et la PPE ressemblent à ce que faisait le pays du grand mensonge, l’URSS de Zinoviev ; et le résultat sera le même, un effondrement total. Quand on les ignorent, les réalités se vengent.

Annexe : Les solutions décarbonées pour le chauffage :  

Le gaz « vert » (biométhane) ne semble pas pouvoir constituer une ressource à la bonne échelle des besoins, avec à peine 2 % du gaz en France en 2018, malgré les ambitions (largement irréalistes) de porter cette part à 7 % à 10 % en 2030. De plus, à 95 €/MWh actuellement, il est près de 4 fois plus cher que le gaz fossile (≈ 25 €/MWh) ce qui le rend non compétitif pour le chauffage des bâtiments et le réserve à des usages plus nobles, mobilité en particulier.

Le solaire thermique est intéressant notamment dans la moitié Sud du pays, car il capte une grande partie de l’énergie du spectre solaire (beaucoup plus que les panneaux photovoltaïques). Il souffre cependant de son anti-corrélation saisonnière avec les besoins, ce qui rend indispensable son hybridation en hiver avec une autre source d’énergie et rend difficile la gestion de ses surplus en été, sauf installation d’un stockage thermique d’eau chaude

Le bois énergie (sous différentes formes : bois brut, plaquettes, granulés, etc.) est une solution bien adaptée aux réseaux de chaleur et à un habitat individuel suffisamment diffus (un peu plus de 1,2 million de logements actuellement). La ressource n’est cependant pas considérable si l’on se préoccupe de la biodiversité : elle procure actuellement 8 % de la ressource fossile consommée et pourrait difficilement croitre de beaucoup plus de 50 %. De plus, son usage implique des chaudières performantes et des combustions à haute température rigoureusement contrôlées pour ne pas émettre trop de particules fines et l’abandon d’un grand nombre de calorifères anciens actuels. Enfin, cette solution est peu adaptée aux milieux urbains denses.

L’électricité (décarbonée grâce au nucléaire) : Enfin, last but not least, l’électricité décarbonée constitue de loin la solution la plus universelle, la plus souple et la seule disponible à une échelle industrielle, ce qui n’est pas le cas des trois précédentes.

Les pompes à chaleur ne sont malheureusement pas une solution universelle car, si elles sont parfaitement adaptées aux maisons individuelles en milieu rural et urbain pas trop dense, et à certains immeubles collectifs qui bénéficient de conditions d’implantation et sources froides favorables, les milieux urbains très denses, notamment ceux des grandes villes anciennes avec une forte densité de population s’y prêtent beaucoup moins, essentiellement pour des raisons de disponibilité de sources froides à la bonne échelle des besoins, car les sous-sols des villes anciennes sont généralement encombrés de lignes de métro, autres galeries, canalisations de divers types, câbles électriques et télécom, et les sous-sols des immeubles anciens sont exigus, rendant difficile l’usage du sous-sol local comme source froide pour des PAC eau-eau (hors boucles d’eau froide ou tiède de récupération, peu répandues) ; d’autre part , l’installation de PAC air-air ou air-eau sur les toits d’immeubles anciens ou historiques n’est pas aisée et peut créer des nuisances esthétiques ou de bruit (ventilateurs) pour le voisinage.