Généralités sur la chaleur

En % (données non corrigées des variations climatiques)

Note : les secteurs de la réparation/installation de machines industrielles, de la distribution d'eau et du traitement des eaux usées/déchets ne sont pas pris en compte dans ce graphique alors qu'ils sont inclus dans le champ de la consommation énergétique tertiaire du bilan de l'énergie.

Champ : le périmètre géographique est la France métropolitaine

Source : Ceren

Source du graphique : Bilan énergétique de la France pour 2019 Infographie Cerema

Comme le montre le graphe en forme de camembert en haut de cet article, les secteurs résidentiel et tertiaire sont de loin les plus gros consommateurs de chaleur : ils absorbent trois quart de la consommation nationale, le dernier quart allant à l'industrie. Le principal usage de cette chaleur est le chauffage des locaux ; la production d’eau chaude sanitaire représente quant à elle 10 à 15% de la consommation de chaleur dans les logements, en moyenne sur le parc existant.

A noter : dans les bâtiments récents, conçus pour limiter les besoins de chauffage, la part de l’eau chaude sanitaire devient, en proportion, plus importante.

Le chauffage se caractérise par un phénomène de pointe très marqué : à l’échelle d’une région et même du pays, les utilisateurs ont besoin de chauffage au même moment (le soir en rentrant, en hiver). Ce sont ces pointes d’appel de puissance qui dimensionnent les systèmes de production (centrales) et de distribution (réseaux).

A noter : Lors des pointes, la part de l’électricité nucléaire (qui n’émet pas de gaz à effet de serre) diminue, des centrales thermiques étant appelées en renfort afin de fournir la puissance appelée par les usagers équipés de chauffage électrique.

Unités de mesure : le Wh et la tep

Les principales unités utilisées sont le watt-heure (Wh) et la tonne équivalent pétrole (tep). Un Wh est la quantité d’énergie produite par une source d’une puissance d’un watt pendant une heure . Une tep est la quantité de chaleur produite par la combustion d’une tonne de pétrole (1 tep = 11,628 MWh). Une tonne de charbon contient 0,7 tep ; la combustion d’une tonne de bois sec délivre environ 0,3 tep. Pour un logement de 130 m², la chaleur utile consommée sur une année est de l’ordre de 1,7 tep dans l’existant (environ 150 kwh/m²) et de 1,1 tep dans le neuf (environ 100 kwh/m²).

Source : CGDD - « Consommation énergétique des ménages en 2012 » - Chiffres et statistiques n°645 - juin 2015 (à partir de l’enquête Phébus 2013)

La chaleur : la première des énergies

Dans le résidentiel-tertiaire, la chaleur représente 80% de toute l’énergie consommée

Dans l’industrie et l’agriculture, la chaleur représente respectivement environ 60% et 25 % de la consommation énergétique (source CEREN). Dans ces deux secteurs, il s’agit essentiellement de chaleur-process, dont les caractéristiques (régime de température) sont généralement très différentes de celles de la chaleur utilisée pour le chauffage de locaux.

Compte-tenu de la part très importante de la chaleur dans la consommation énergétique nationale, en particulier dans le résidentiel-tertiaire, les enjeux de la réduction des besoins de chaleur et d’une production de chaleur respectueuse de l’environnement sont considérables.

Prédominance des énergies fossiles et non renouvelables

Selon les chiffres de 2017 exposés dans la synthèse de la PPE2 2020, la chaleur finale consommée en France est produite en majorité (60%) à partir d'énergies fossiles (gaz, pétrole et charbon), l'électricité de toutes origines comptant pour 18%. Dans cette chaleur, le secteur résidentiel/tertiaire représente 65%, l'industrie 30% et l'agriculture une faible part.

Cette situation doit fortement évoluer pour permettre d’atteindre les objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) et de renforcement de l’indépendance énergétique nationale.

Infrastructures et équipements

La chaleur est produite par transformation d’une énergie « source » (gaz, électricité, bois…) en énergie thermique, par le biais d’un générateur. Ce générateur peut être collectif (partagé entre plusieurs bâtiments) ou individuel (propre à un bâtiment ou à un logement).

Des réseaux sont nécessaires afin d’amener l’énergie source jusqu’au générateur et, lorsque ce générateur n’est pas à l’intérieur des locaux à chauffer, pour acheminer l’énergie thermique du générateur aux émetteurs de chaleur. Contrairement aux réseaux de gaz et de chaleur, le réseau électrique a des applications autres que le chauffage et est donc mis en place dans toute zone urbanisée, indépendamment du mode de chauffage des bâtiments.

Les combustibles ne pouvant pas être distribués par des canalisations (bois, fioul, charbon) doivent être acheminés par la route et stockés à proximité immédiate des générateurs, ce qui peut être problématique en zone urbaine.

Réseaux et communes : quelques chiffres

• Gaz : 10000 communes desservies (partiellement ou totalement)
• Electricité : 36000 communes desservies (totalement)
• Chaleur : 800 communes desservies (partiellement) en 2019 ( source : enquête annuelle de la FEDENE)

Développer les sources renouvelables et de récupération

La politique énergétique est construite autour de deux axes : la diminution des besoins en énergie et la substitution des énergies non renouvelables par des énergies renouvelables et de récupération.

Pour la chaleur, la diminution des besoins passe par exemple par une meilleure isolation des bâtiments ou par l’utilisation de générateurs plus performants, qui consomment moins d’énergie primaire pour produire une même quantité d’énergie utile. Ces actions contribuent à l'atteinte de l'objectif d'amélioration de l'efficacité énergétique voulue par l'Europe.

Les énergies renouvelables telles que la géothermie, la biomasse (principalement le bois) et le solaire, ainsi que les énergies de récupération (chaleur fatale rejetée par les usines par exemple, notamment d'incinération des ordures ménagères) peuvent être exploitées pour produire de la chaleur, avec de très faibles émissions de gaz à effet de serre. La substitution du gaz, du fioul ou du nucléaire par ces énergies, souvent produites ou puisées localement, permet en outre de renforcer l’indépendance énergétique nationale.

Dans le volet énergie de la PPE 2020, il est rappelé que la France s'était engagée à porter à 23% la part des énergies renouvelables dans sa production annuelle, à l’horizon 2020. En volume, et compte tenu des mesures de sobriété énergétique prises en parallèle, cela aurait conduit à augmenter de 20 Mtep la production annuelle d’énergie renouvelable. La chaleur aurait dû contribuer pour moitié à l’atteinte de cet objectif.

Les 10 Mtep correspondantes auraient dû se répartir de manière à peu près équivalente entre les trois voies suivantes : équipement des logements (solaire thermique, pompes à chaleur, biomasse, géothermie superficielle), augmentation de l’utilisation d'EnR&R dans la chaleur industrielle et développement des réseaux de chaleur alimentés par des énergies renouvelables et de récupération.