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Quelques rappels sur la conversion de l’électricité en énergie primaire…

La publication le 30 novembre dernier par la Commission européenne de plusieurs dispositions législatives au sein du « paquet énergie » est l’occasion de s’arrêter plus particulièrement sur la directive relative à l’efficacité énergétique et de revenir, en particulier, sur le calcul du coefficient de conversion de l’électricité en énergie primaire qui fait débat en France.   

Dans sa proposition de révision de la Directive Efficacité Energétique(1), la Commission européenne fixe pour objectif de renforcer de 30% l’efficacité énergétique au sein de l’UE d’ici à 2030(2) (par rapport au niveau de 1990). Cet objectif est exprimé en énergie primaire et finale. Pour rappel, les dirigeants européens s’étaient entendus en octobre 2014 sur l’objectif moins ambitieux d’augmenter de 27% l’efficacité énergétique européenne d’ici à 2030.

Revenons très concrètement sur l’une des mesures envisagées par ce texte, à savoir la révision du facteur de conversion de l’électricité en énergie primaire.

Energie primaire, énergie finale et coefficient de conversion

L’énergie primaire représente la quantité totale d’énergie nécessaire pour fournir l’énergie finale consommée par l’utilisateur. Pour la calculer, il convient d'ajouter à cette énergie finale l’énergie nécessaire à sa production, à son acheminement, en intégrant en particulier les rendements de production des centrales permettant cette transformation et les pertes liées à la mise à disposition du consommateur. C’est ce rapport entre l’énergie finale et l’énergie « primaire » totale nécessaire pour la produire et la mettre à disposition qui constitue le coefficient de conversion en énergie primaire.

Des combustibles fossiles comme le gaz ou le pétrole sont des énergies qualifiées de « primaires » car ce sont des sources d’énergie disponibles directement dans la nature. Leur coefficient de conversion est conventionnellement fixé à 1 (l’énergie nécessaire en amont, par exemple pour l’extraction ou le raffinage, n’est pas prise en compte dans ce calcul(3)). Il n’en va pas de même de l’électricité qui n’est pas considérée comme une énergie primaire : elle est obtenue par transformation de ressources naturelles dans des centrales de production avec un rendement moyen inférieur à 40%, qui varie en fonction du combustible utilisé. Le coefficient de conversion de l’électricité en énergie primaire est donc fonction du mix de production de l’électricité.

De l’usage du coefficient de conversion

Ce coefficient de conversion est aujourd’hui utilisé de deux manières au niveau européen : d’une part, dans le cadre de la Directive européenne éco-conception, pour comparer les performances énergétiques d’équipements ayant recours à différentes énergies et assurant la même fonction (chauffage, production d’eau chaude), et d’autre part, pour exprimer la performance des États membres en matière d’efficacité énergétique, en leur laissant toutefois la possibilité, en application du principe de subsidiarité, d’appliquer un coefficient qui soit le reflet de leur propre mix.

Ainsi, le coefficient actuellement en vigueur pour convertir l’électricité en énergie primaire est de 2,5 au niveau européen mais un coefficient de 2,58 a été retenu en France.

Vers une révision optimisée du facteur de conversion ?

Devant le « verdissement » progressif des mix de production électrique des différents États membres et dans la mesure où le rendement des filières renouvelables électriques est conventionnellement fixé à 100%, les discussions sont ouvertes pour actualiser le coefficient européen de 2,5.

La Commission européenne a retenu une approche basée sur le mix « moyen » de production électrique dans l’UE, analogue à la méthode en vigueur actuellement, mais plus proche de la réalité de fonctionnement du système électrique (avec notamment la prise en compte des pertes sur les réseaux).

Pour être pertinent, en suivant cette méthode, le coefficient de conversion de l’électricité en énergie primaire devrait être calculé sur les données historiques constatées mais la Commission propose de prendre en compte des données prospectives à l’horizon 2020. Une telle approche revient à retenir une valeur plus faible du coefficient de conversion de l’électricité en raison de l’anticipation du « verdissement » croissant du mix de production et conduit automatiquement à avantager les solutions électriques par rapport aux autres sources d’énergie (par exemple lors de la future révision en 2018 du règlement d’écoconception pour les chaudières et pompes à chaleur).

Ce raisonnement est dangereux et contre-productif. Dangereux car il revient a faire des hypothèses sur le mix futur de production, et contre-productif car il n’incitera pas à mettre en place les actions nécessaires pour réduire cette valeur (développement des énergies renouvelables) puisqu’elle est déjà considérée comme acquise. La méthode retenue par la Commission n’est donc pas pertinente.

Si le souhait est de garder une méthode basée sur le mix électrique européen « moyen », ainsi que l’a calculé le Fraunhofer Institute dans son étude d’évaluation commandée par la Commission européenne, ce sont les dernières données du mix de production électrique européen publiées par Eurostat, à savoir de 2015, qui doivent s’appliquer. Elles conduisent à un coefficient de 2,26 (versus 2,5 actuellement) et non à 2 comme le propose aujourd’hui la Commission (sur la base du mix attendu en 2020)(4).

Et la France dans tout cela ?

Comme mentionné précédemment, la France utilise, pour l’appréciation de la performance énergétique des bâtiments dans ses différentes règlementations, un coefficient conventionnel de conversion de l’électricité en énergie primaire de 2,58. Ce coefficient a été calculé à l’occasion de l’élaboration de la RT2000, à partir d’une méthode développée par l’Agence internationale de l’énergie (AIE) qui utilise pour l’ensemble de la production électrique le rendement conventionnel des centrales thermiques à flamme, à savoir 38,7% (avec cette méthode, le coefficient de conversion de l’électricité en énergie primaire est donc de 1/0,387 = 2,58).

Compte tenu de la spécificité de la production électrique française, qui provient à près de 75% de centrales nucléaires, on voit bien l’inadéquation de cette méthode qui n’intègre pas le rendement des centrales nucléaires dans le calcul du coefficient. Or, si le nucléaire a des qualités environnementales certaines, son rendement est notablement inférieur aux moyens thermiques classiques

L’AIE établit conventionnellement à 33% le rendement de la production d’électricité d’une centrale nucléaire. Ce rendement est moins bon que celui des centrales thermiques à flamme car, pour des raisons de sécurité : les températures sont moins élevées dans le circuit primaire des centrales nucléaires (aux alentours de 320°C) que dans des centrales thermiques à flamme, dans lesquelles la vapeur surchauffée peut atteindre 550°C.

Si l’on appliquait au mix électrique actuel de la France la méthode de calcul retenue par la Commission européenne plutôt que celle de l’AIE, la valeur du coefficient évoluerait à la hausse pour atteindre une valeur proche de 3 (2,93 exactement sur la base des données historiques 2015 pour la France) !

Ainsi, contrairement à certaines prises de position répétées, le niveau de 2,58 est plutôt « bien payé » pour l’électricité.

En conclusion…

Dans le cadre de la révision européenne en cours, le coefficient de conversion de l’électricité en énergie primaire mentionné dans la directive Efficacité Energétique devrait être de 2,26.

Pour la performance énergétique des bâtiments en France, le coefficient de 2,58 actuellement en vigueur reste en-deçà de la réalité du mix de production électrique français et ne justifie pas, contrairement à ce que réclame la filière électrique, de baisse compte tenu de la prédominance du nucléaire dans le mix électrique français.

 

L’association Coénove, présidée par Bernard Aulagne, « réunit des acteurs clés de la filière gaz en France, tous convaincus du bien fondé d’une approche basée sur la complémentarité de toutes les énergies et de la place que l’énergie gaz tiendra dans le futur ».

Sources / Notes
  1. Proposition de directive modifiant la directive 2012/27/UE relative à l’efficacité énergétique, 30 novembre 2016 
  2. C’est-à-dire de baisser de 30% la consommation d’énergie par rapport aux scénarios de consommation estimée pour 2030.
  3. L’extraction de l’uranium n’est également pas prise en compte dans le cas de l’énergie nucléaire.
  4. Cette proposition est d’ailleurs totalement cohérente avec la volonté de la Commission d’avoir recours à un « PEF » (Product Environmental Footprint) calculé et revu tous les 5 ans en fonction du mix moyen constaté.

 


Commentaires

Jusqu’à preuve du contraire, l'électricité est une énergie FINALE et pas une énergie PRIMAIRE ! Bien sûr que que le taux de retour énergétique de chaque énergie primaire est pris en compte. Tout comme le rendement des centrales électriques conventionnelles (fossiles + nucléaires) et non-conventionelles (dites nouvelles-renouvelables+hydrauliques). Encore que pour ces dernières, leurs promoteurs font tout pour ne jamais en parler ou éviter le sujet du rendement médiocre, imprévisible (fatal) et intermittent.

La RT2012 a favorisé le chauffage au gaz ces 10 dernières années et notre dépendance au gaz naturel a augmenté. Ceci contrairement au chauffage nucléaire électrique qui coûte bcp moins cher dans des appartements bien isolés.
Parler de rendement des centrales de production d'électricité renouvelable qui convertissent du vent, du rayonnement solaire ou un débit d'eau n'est pas adapté, car il s'agit d'énergies de flux et non de stock. Nous ne consommons pas dans ce cas un stock d'énergie fossile limité (hydrocarbures, charbon, ... uranium) pour lequel l'efficacité de conversion serait cruciale. Il ne faut pas mélanger avec la notion de facteur d'utilisation ou d'intermittence de certains moyens de production renouvelables.
La RT2012 a effectivement favorisé la part du gaz dans les logements neufs, car cette énergie est pertinente sur le plan économique et sur celui de l'efficacité des équipements de production de chauffage et d'eau chaude, et elle se couple bien avec les ENR thermiques. Il ne s'agit pas d'un tour de "passe-passe" réglementaire.
Au demeurant, il est faux d'affirmer que la RT 2012 a augmenté notre dépendance au gaz, si je lis les statistiques du ministère sur les consommations de gaz naturel dans la consommation des secteurs résidentiel & tertiaire : en données corrigées du climat -> 272, 265 et 265 TWh respectivement en 2013, 2014 et 2015 ... dans un marché national globalement en baisse de 416 à 401 TWh sur la même période. En 2012, la consommation R & T était de l'ordre de 284 TWh (non corrigée du climat)
Le problème mon cher Gazman35 est que j'avais écrit deux commentaires bien plus longs que celui-ci, mais COE, considérant que j'attaquais considérablement le mr Gazier et sa tribune les ont supprimés et amputés celui que vous pouvez lire.

Il n'empêche que je réitère ce que je disais : le gazier ici, comme vous probablement, selon ce que votre pseudo semble indiquer, essaye d'embrouiller le lecteur sur ce qu'est une énergie FINALE et une énergie primaire. J'avais même mis el lien explicatifs de ce site qui publie cette tribune pro-gaz, qui explique ce que signification énergie finale et énergie primaire. Le béotien qui lit cette propagande n'y verra que du feu et se fera tromper dans les grandes largeurs !
" Nous ne consommons pas dans ce cas un stock d'énergie fossile limité (hydrocarbures, charbon, ... uranium)"

Vous êtes drôle vous. Vous parlez des énergies fossiles LIMITÉE et vous omettez volontairement le gaz naturel ? Tiens donc pourquoi ça ?
Je vous rappelle que le GAZ, naturel ou industriel AUSSI est une énergie FOSSILE LIMITÉE.
Quand au facteur de charge des ENRI, éolovoltaique en particulier, ils sont de 23% et de 15% respectivement pour l'éolien et le solaire en France.

Si les Gaziers aiment les ENRi, c'est qu'il y a une raison, et il est très clair que cette raison est le profit des premiers. Avec des taux de charges si faible il faut bien équilibrer le réseau électrique, et les turbines a gaz, a cycle combiné ou sans, sont une aubaine pour les marchands de gaz. Sauf dans les pays comme l'allemagne parce qu'elle a du lignite et qu'elle sait que le charbon est moins cher, et en Pologne qui ne veut pas du gaz Russe et a du charbon.

"La RT2012 a effectivement favorisé la part du gaz dans les logements neufs, car cette énergie est pertinente sur le plan économique et sur celui de l'efficacité des équipements de production de chauffage et d'eau chaude, et elle se couple bien avec les ENR thermiques. Il ne s'agit pas d'un tour de "passe-passe" réglementaire."

C'est quoi la part des ENRi thermiques dans le chauffage en France puisque vous citez les "chiffres du ministère" (lequel d’ailleurs ?) ? Est-'-elle de la même proportion en gaz ? Quelles sont les courbes de progression de chacune des deux sources que vous citez là ?

Je conteste l'utilité sur le plan économique car nous 'importons 100% de notre gaz naturel, alors que nous n'importons que moins de 5% de notre électricité les mauvaises années de météo froide et/ou de disponibilité de nos réacteurs nucléaires, et/ou les deux en même temps.
Vous ne pouvez absolument pas dire que l'uranium importé est plus cher que le gaz importé. D'abord c'est faux compte tenu de la densité massique et volumique unitaire, et en plus c'est facilement vérifiable sur "le site du ministère", qui mélange ça dans l'énergie primaire pour des calculs tout a fait justifié sur le plan comptable, mais pas du tout sur le plan physique. Cette drôle de manière de compter le PIB ...

"Au demeurant, il est faux d'affirmer que la RT 2012 a augmenté notre dépendance au gaz, si je lis les statistiques du ministère sur les consommations de gaz naturel dans la consommation des secteurs résidentiel & tertiaire : en données corrigées du climat -> 272, 265 et 265 TWh respectivement en 2013, 2014 et 2015 ... "

Je vous rappelle que les constructions de logements neufs étaient au plus bas sur les années que vous citez. Par ailleurs, toutes années ne sont pas aussi froide que 2012 ou un pic de de conso a eu lieu sur le réseau de distribution de gaz naturelle dans le pays.
Si comme comme vous le dites, nous n’augmentons pas notre dépendance au gaz, alors il faut m'expliquer pourquoi nous avons construits des terminaux méthaniers comme celui de Dunkerque et du Cap d’Antifer ou encore de Fos sur mer 2. Plus de "points de livraison" uniquement pour des raisons de stagnation de consommation ? Hum, il faudra alors parler de l'échec de la politique écologique des gouvernements de Flamby. A moins que ce soit pour faire plaisir aux amerloques qui veulent vendre leurs gaz de roche mère (dis de schiste chez nous)...Ce qui ne m'étonnerai pas bcp tellement il a baissé son froc devant eux a plusieurs reprises.

"dans un marché national globalement en baisse de 416 à 401 TWh sur la même période."

Bah tiens avec la désindustrialisation qu'on se prend depuis la crise financière de 2008 et même depuis que l'euro est arrivé dans les bourses ...Ceci explique vraisemblablement cela...


"En 2012, la consommation R & T était de l'ordre de 284 TWh (non corrigée du climat) "

Oui, il a fait très froid en 2012, il y a aussi eu un pic de conso sur le GRT gaz et le GrDF ...Cette année là, le pic chez RTE était de 102 500 MW demandé a 19h

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