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Unités de l’énergie : qu’est-ce qu’une tep ?

Joule et tep

Dans les bilans énergétiques, l’usage de la tep est considéré par beaucoup d’observateurs comme plus compréhensible que l’usage du joule. (©photo)

Une « tep » ou « tonne d’équivalent pétrole » équivaut à l’énergie calorifique résultant de la combustion d’une tonne de pétrole brut « moyen ». Cette unité de mesure est très fréquemment employée par les statisticiens pour exprimer dans une unité commune des données de production et de consommation relatives à différentes énergies.

Dans le système international d’unités, le joule (J) constitue l’unité de référence de mesure de l’énergie (elle est microscopique, sachant que 1 kWh équivaut à 3 600 000 J) mais c’est la tep qui s’est dans la pratique imposée dans la plupart des bilans énergétiques au niveau international (1 tep ≈ 4,1868.1010 J, soit 41,868 GJ), reflétant ainsi l’importance économique et politique du pétrole(1). Pour rappel, le pétrole comptait en 2015 pour 32,9% de la consommation d’énergie primaire dans le monde(2).  

Dans les bilans énergétiques, c’est généralement un des multiples de la tep qui est employé : la « mégatep » ou Mtep (106 tep). La consommation d’énergie primaire dans le monde a par exemple atteint 13 147 Mtep en 2015(3) (239 Mtep en France, 3 014 Mtep en Chine). Précisons toutefois que d’autres unités sont encore utilisées dans les statistiques de certains pays comme le « British thermal unit » (Btu)(4) aux États-Unis.

Notons par ailleurs que la tep est une unité adaptée à l’origine à la mesure d’énergie calorifique « primaire ». Or, il est compliqué de définir ce qu’est l’énergie « primaire » dans le cas de certaines installations produisant de l’électricité « finale » : centrales nucléaires, panneaux photovoltaïques, éoliennes, etc.(5). Les statisticiens ont donc recours à des conventions purement arbitraires : pour les filières renouvelables produisant de l’électricité autrement qu’à partir de chaleur (hydroélectricité, éolien, photovoltaïque, énergies marines), la correspondance « arithmétique » 1 GWh ≈ 86 tep (sachant que 1 Wh = 3 600 J) est utilisée pour toute conversion en énergie primaire dans les bilans énergétiques.

Dans le cas du nucléaire, il a été retenu de façon arbitraire un rendement de conversion de 33% pour calculer une quantité d'énergie primaire à partir d’une production électrique constatée. Autrement dit, on estime que la production de 1 kWh d’électricité nécessite en amont 3 kWh de chaleur « primaire » en raison des différentes pertes(6) : 1 GWh d’origine nucléaire est ainsi comptabilisé en énergie primaire comme 86 tep /0,33 ≈ 260 tep(7).

Précisons que l’on utilise très souvent par commodité des unités de volume plutôt que des unités d’énergie : le baril pour le pétrole (près de 159 litres), le m3 pour le gaz(8), etc. Il s’agit d’approximations puisque la valeur énergétique d’un baril de pétrole ou d’un m3 de gaz dépend de la qualité de ces hydrocarbures.

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Sources / Notes
  1. Jusqu’à il y a quelques années, la tonne d’équivalent charbon (tec) était également utilisée (1 tec = 2,930.1010 J).
  2. Selon le dernier BP Statistical Review de juin 2016.
  3. Ibid.
  4. Le Btu est défini comme étant la quantité de chaleur nécessaire pour élever d’un degré Fahrenheit une livre anglaise d’eau dans une atmosphère d’un bar.
  5. Le problème ne se pose pas pour les énergies fossiles. Pour les produits pétroliers, il est par exemple simple de mesurer l’énergie primaire et l’énergie finale : une tep de pétrole fournit environ 0,8 tep de produits (avec des variations selon les différents pétroles et selon les raffineries). Dans les centrales thermiques à gaz et à charbon, on constate de même manière le rendement entre la quantité d’énergie dans le combustible d’origine et l’électricité produite.
  6. EDF a défendu cette convention lorsqu’elle a été adoptée car elle augmente fortement la part du nucléaire dans l’énergie primaire par rapport aux autres filières productrices d’électricité.
  7. Il a par ailleurs été retenu un rendement de 33% pour l’électricité produite par des centrales solaires thermodynamiques (1 GWh est dans ce cas comptabilisé comme 86 tep /0,33 ≈ 260 tep) et  de 10% pour la production d’électricité à partir de la géothermie haute température (1 GWh est dans ce cas comptabilisé comme 86 tep /0,10 ≈ 860 tep).
  8. Et le « bcf » (milliard de pieds cubes) dans les pays anglo-saxons.