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DECRYPTAGE – LES CHIFFRES DE L'EXPERT
Gourmande en énergies, fossiles notamment, la production de chaleur des secteurs résidentiel et tertiaire en France métropolitaine est responsable de près d’un cinquième de nos émissions de gaz à effet de serre. Comment décarboner la chaleur et améliorer son efficacité énergétique ? Eléments de réponses avec Arthur Clerjon, ingénieur-chercheur à l’I-Tésé, l’institut de recherche et d’étude en économie de l’énergie du CEA.
La consommation de chaleur des secteurs tertiaire (bâtiments des entreprises) et résidentiel (chauffage et sanitaire) représente 445 TWh* thermiques par an (370 TWh pour le chauffage et 75 TWh pour l’eau chaude sanitaire) pour la France métropolitaine. Même si les vecteurs énergétiques électricité et chaleur ne sont pas directement comparables**, la consommation électrique est du même ordre (480 TWh électriques).
Plus de la moitié des énergies utilisées pour produire de la chaleur sont des combustibles fossiles (gaz et fuel majoritairement). Contrairement à une idée reçue, seuls 19 % de cette production de chaleur a été produite à partir d’électricité en 2020.
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Le 4 avril dernier, le GIEC a de nouveau rappelé l’urgence de réduire drastiquement l’émission des gaz à effet de serre provoquée notamment par l’usage des énergies fossiles. Pour ce faire et atteindre ainsi les objectifs de neutralité carbone à horizon 2050, la décarbonation de la production de chaleur s’avère indispensable. Comment ?
On peut tout d’abord remplacer les énergies fossiles servant à produire la chaleur par :
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De nombreux sites industriels ou incinérateurs de déchets produisent indirectement de la chaleur, appelée chaleur fatale, qui est souvent perdue et très peu valorisée. Afin de récupérer cette chaleur fatale, il faut disposer d’un réseau de transport pour acheminer la chaleur des zones de production, souvent en périphérie des villes, vers les consommateurs. Ce sont ce qu’on appelle les réseaux de chaleur et il y en a actuellement près de 800 en France, sur des sites industriuels mais également dans des villes comme Paris, Grenoble ou encore Metz. L’énergie délivrée par les réseaux de chaleur est amenée à croître rapidement, comme mentionné dans les objectifs de la la programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE).
Avec le développement des réseaux de chaleur urbains, les stockages de chaleur peuvent également être développés, comme à Vojëns, au Danemark, où l’on trouve un système de stockage en fosse. Ce type de stockage saisonnier permet par exemple de stocker un excédent de production venant du solaire thermique ou de l’électricité abondante en été, afin de le consommer en hiver.
Des actions à l’échelle du citoyen sont aussi préconisées, avec une consommation plus raisonnée et plus sobre. « Sans sobriété et modifications des comportements, un effet rebond*** est à craindre : plutôt que réduire la consommation d’énergie, le gain d’efficacité énergétique pourrait au contraire entraîner une surconsommation », souligne Arthur Clerjon.
Pour améliorer l’efficacité énergétique de la production de chaleur et contribuer ainsi à sa décarbonation, le CEA travaille sur l’optimisation du pilotage des réseaux de chaleur afin que ceux-ci soient plus flexibles, locaux et adaptables aux variations de l’offre et de la demande. Le CEA a notamment contribué à un outil de pilotage, DistrictLab-H, permettant une gestion plus efficiente de la production des réseaux de chaleur des villes de Metz et de Grenoble. Le CEA travaille également sur des systèmes de stockage plus flexibles.
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Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans quatre grands domaines : énergies bas carbone, défense et sécurité, technologies pour l’information et technologies pour la santé.
