Contextualisation et éléments de définition de l’efficacité énergétique.
(Ou performance énergétique)
Introduction
Le mois de juillet 2019 a été le plus chaud jamais enregistré.
Il était à 0,93°C de plus que la moyenne des mois de juillet sur 1951-1980 et à 1,2°C de plus que la moyenne des mois de juillet sur 1880-1920.
Le réchauffement climatique en cours est indiscutable.
Revenons sur le contexte et étudions ensemble quelques exemples d’amélioration de l’efficacité énergétique.
Contexte
- L’augmentation de la concentration en gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère augmente l’énergie thermique « gardée » par la Terre. Ces GES sont principalement émis par l’activité humaine.
- Ceci a pour effet de faire augmenter la température moyenne de la terre.
- Les conséquences de cette augmentation, même si elle peut sembler faible (1,2 °C depuis 1880 !) sont dramatiques. Citons notamment :
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- La montée du niveau des mers – avec pour conséquence de nombreux dommages aux régions côtières, où vit 50 % de la population mondiale ; donc d’importantes migrations à venir.
- Les sécheresses plus fréquentes et plus intenses – causant des problèmes de disponibilité en eau, donc des risques sanitaires, des risques de manque de production de nourriture, etc.
- La destruction des habitats d’animaux sauvages ou leur transformation telle qu’elle ne permet plus leur subsistance.
En d’autres termes, l’impact de l’activité humaine depuis la fin du 19ème siècle tend à détruire l’écosystème que nous connaissons et à mettre en danger les populations les plus vulnérables.
Solution(s)
La solution, sur le papier très simple, tient en trois grands axes d’amélioration :
- Diminution des besoins énergétiques – passant par l’efficacité énergétique (objet de cet article) afin de générer des économies d’énergie
- Diminution de la part des énergies fossiles – pour passer à des énergies plus propres
- Augmentation des puits de CO2 – capables de capter les GES émis
Les deux derniers points font l’objet de travaux importants et méritent à eux seuls un article (ou plutôt des centaines !).
Mais concentrons-nous ici sur l’aspect performance énergétique, qui consiste à consommer moins d’énergie pour un même résultat.
Définition de la performance énergétique
La notion de performance énergétique, ou d’efficacité énergétique, peut être décrite de la sorte :
« Etat de fonctionnement d’un système pour lequel la consommation d’énergie est minimisée pour un service rendu identique »
En bref : comment avoir le même résultat tout en consommant moins ? C’est la première étape de la transition énergétique.
De fait, cette question en entraîne plusieurs et notamment :
- Quels résultats devons-nous obtenir ?
- Quelles sont les besoins fondamentaux ? Au contraire, quels sont les besoins superflus ?
- Quels sont les systèmes et les méthodes les plus efficaces pour atteindre ces résultats ?
- Comment atteindre ces systèmes et méthodes efficaces ? Quels moyens mettre en œuvre ?
La finalité de la recherche d’efficacité énergétique est de répondre à ces différentes questions et de mettre en place les solutions adéquates.
Au-delà de l’aspect purement bienveillant de l’efficacité énergétique, il faut garder à l’esprit qu’elle est également une source d’amélioration :
- De compétitivité pour les entreprises
- De pouvoir d’achat pour les ménages
- De l’innovation et de création d’activité économique
La performance énergétique vue par les Etats
De nombreuses lois, mesures, traités ou conférences ont au cours des années fixé des objectifs à atteindre ou des moyens à mettre en place pour accélérer la transition énergétique, évoquée depuis de nombreuses années.
Citons parmi eux :
A l’international :
- La Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques – Signée en 1992 par 154 Etats (en 2018, elle est ratifiée par 197 Etats). De cette convention découlent toutes les COP (Conférences des Parties), dont la COP 21 de Paris en 2015.
- Le Protocole de Kyoto – Entré en vigueur en 2005 et ratifié aujourd’hui par 184 Etats. Il visait à réduire d’au moins 5 % les émissions de GES entre 2008 et 2012.
- L’Accord de Paris – Signé en 2016. Il est le premier texte élaboré par l’ensemble des pays du monde. Son objectif est de maintenir d’ici à 2100 le réchauffement climatique sous les 2°C.
Au niveau européen :
- La Directive 2012/27/UE – Elle établit un cadre commun de mesure pour la promotion de l’efficacité énergétique dans l’Union.
Au niveau Français :
- La Loi de transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) – Publiée en 2015. Elle a pour objectifs :
Diviser par 4 les émissions de GES entre 1990 et 2050
Réduire la consommation énergétique de 50 % entre 2012 et 2050
Réduire la consommation d’énergies fossiles de 30 % entre 2012 et 2030
Porter la part d’énergies renouvelables à 32 % en 2030
Porter la part du nucléaire à 50 % de la production d’électricité en 2025
Cette liste n’a pas la prétention d’être exhaustive tant nous pourrions citer de lois, de décrets et de normes relatifs à l’efficacité énergétique.
Quelques brefs exemples d’amélioration de l’efficacité énergétique
En France
Au niveau français, certains chiffres montrent que l’efficacité énergétique augmente ! Comme en témoigne le graphique ci-dessous.
Nous y voyons que l’intensité énergétique baisse de 25 % entre 1990 et 2014.
Cependant il faut prendre ces chiffres avec recul. En effet, cette intensité énergétique est exprimée en consommation d’énergie par euro de PIB. Or entre 1990 et 2014, la composition du PIB français change fortement, laissant de plus en plus de place au secteur du service et de moins en moins à celui de l’industrie.
Il n’en reste pas moins vrai que les entreprises françaises réfléchissent de plus en plus à leur efficacité énergétique (ne serait-ce que pour des raisons de compétitivité) et que les systèmes énergétiques sont de plus en plus performants.
Récupération de chaleur fatale dans une usine sidérurgique
Un site d’aciérie haut de gamme récupère la chaleur fatale dégagée par certains de ses fours fonctionnant à 1000°C.
Cette récupération de chaleur fatale, effectuée par l’installation d’échangeurs de chaleur et la mise en place d’un réseau de chaleur, a permis de valoriser 4,8 MW.
Cette puissance de production est utilisée en partie sur le site industriel (procédés et chauffage) et fournit également la chaleur à 1 150 logements d’une ville voisine.
De plus, les chaudières au fioul lourd sont remplacées par des chaudières à haut rendement au gaz naturel.
Le bilan global de l’opération est une économie de 17 GWh par an, soit plus de 4000 Tonnes de CO2.
Temps de retour sur investissement : 7 ans environ.
Conclusion :
Le besoin en énergie totale, relatif à la production industrielle, au chauffage des locaux de l’usine et au chauffage des logements de la ville est réduit de 17 GWh par an !
Nota :
En France, le gisement de chaleur fatale industrielle représente 109,5 TWh en industrie, soit 36 % de la consommation de combustibles dans l’industrie.
Mise en place d’une démarche de maîtrise de l’énergie dans plusieurs bâtiments tertiaires et Datacenters
Une entreprise spécialisée dans la dématérialisation gère un parc de bureaux et un parc de Datacenters (bâtiments abritant des serveurs informatiques).
Cette entreprise met en place une démarche de maîtrise de l’énergie ayant pour objectifs :
- Une réduction de la facture énergétique
- Une réduction de l’empreinte carbone
- Une responsabilisation de tous les acteurs par la mise en œuvre de bonnes pratiques et d’éco-gestes
Pour réaliser ces objectifs, elle fait réaliser :
- Audit PUE (Performance globale d’un Datacenter)
- Audit énergétique des bâtiments tertiaires
- Compensation de ses émissions de GES par des actions locales de reboisement
Ces audits ont permis la mise en place de nombreuses actions d’amélioration de la performance énergétique, notamment :
- Isolation de bâtiments
- Calorifugeage de tuyauteries
- Mise en place d’un plan de comptage et de suivi des consommations adaptés à la situation
- Mise en place de variateurs de vitesse, de groupes froids à absorption
- Instauration de bonnes pratiques et éco-gestes
Conclusion :
En agissant ainsi, cette entreprise a pu identifier son état initial pour déterminer quels besoins étaient vitaux. Puis elle a pu identifier les sources d’économies tout en conservant la qualité de ses prestations.
L’accompagnement par ELAF énergies
Dans cette logique d’amélioration continue de la performance énergétique, ELAF énergies est votre partenaire pour tous les stades de votre projet.
De la définition de la stratégie à mettre en place jusqu’à la réception de travaux ou le suivi de l’efficacité des actions, en passant par toutes les phases de décisions, nous vous accompagnons.
Naviguez sur notre site pour en apprendre plus ou contactez nous pour un échange personnalisé.
Bibliographie :
- Communiqué de James Hansen – Expert du GIEC – Professeur associé au Département des sciences de la Terre et de l’environnement de l’université de Columbia – Août 2019
- Sauvons le climat – Communiqué du 8 avril 2014 – Groupe de travail du GIEC
- https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr
- Le Management de l’énergie – Compte-rendu de la rencontre ATEE/DARVA du 17/06/2014
- ATEE – Fiche REX Sidérurgie : Récupération de chaleur fatale – 15 mars 2018
