Le chauffage hybride : beaucoup d’atouts dès aujourd’hui et pour demain

 

Henri Prévot

Coûts, émissions de CO2, sécurité d’approvisionnement. Le chauffage hybride a beaucoup d’atouts dès aujourd’hui et pour demain :

Présentation résumée et conclusions de l'étude

Le chauffage hybride combinant électricité d’une part, fioul ou gaz d’autre part permettrait sans délai d’apporter une réponse au déséquilibre que connaît aujourd’hui le système électrique européen.

A moyen terme, la combinaison de l’électricité et d’autres formes d’énergie qui se stockent procurera au système électrique de nombreux services, renforcera la sécurité d’approvisionnement en électricité et diminuera les émissions de CO2 au moindre coût. Produire ainsi de la chaleur est possible sans aides publiques, sans nouvel impôt et en diminuant les dépenses des ménages.

Qu’il y ait ou non un impôt sur le CO2, le chauffage hybride pourra se développer si le prix de l’électricité reflète les services que rendra cette nouvelle forme de fourniture d’électricité, effaçable sans préavis à l’initiative du fournisseur.

Cette note traite du chauffage hybride en le situant au sein d’une politique d’ensemble de l’énergie.

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Une idée ancienne dans un nouveau contexte

Le chauffage hybride consiste à combiner, d’une part, une chaudière au fioul ou au gaz et, d’autre part, une pompe à chaleur (PAC) ou une simple résistance électrique, l’une ou l’autre pouvant être mise hors tension par le fournisseur d’électricité sans préavis et sans gêner le consommateur.

L’idée de combiner plusieurs formes d’énergie n’est certes pas neuve : les chauffe-eau électriques, les radiateurs à accumulation, stockent de la chaleur produite par de l’électricité. Ainsi, ils dissocient quelque peu le moment de la consommation d’électricité et celui de la consommation de l’énergie qu’elle produit, ici de la chaleur. Cette technique ne diminue pas la quantité d’électricité consommée ; elle permet d’utiliser plus efficacement les moyens de production d’électricité. De plus l’espace de temps entre le moment où l’électricité est consommée et celui où est consommée la chaleur qu’elle a produite est limité à quelques heures.

Le chauffage hybride apporte quelque chose en plus car il permet de remplacer par du fioul ou par du gaz de l’électricité qui serait produite par des moyens très peu efficaces. La consommation d’électricité par une installation de chauffage hybride peut alors être suspendue seulement quelques minutes ou, au contraire, très longtemps, plusieurs semaines voire, en cas de besoin, plusieurs mois. Le chauffage hybride contribue ainsi à la sécurité d’approvisionnement en électricité.

De plus, une installation de chauffage hybride peut être conçue pour recevoir une puissance électrique plus ou moins élevée selon les moments. Elle se présente alors comme un moyen d’ajustement en continu du réseau électrique jusqu’à la maille de distribution la plus fine.

Cette idée de chauffage hybride était à la base des chaudières « électrofioul » de jadis, une technique qui a été délaissée. Mais, depuis quelques années, le paysage de l’énergie a connu des changements profonds : concurrence sur le marché de l’électricité, apparition massive d’éoliennes et de photovoltaïque, progrès des pompes à chaleur, progrès des techniques de télécommunication (rendant très faciles la commande et la mesure à distance), préoccupations liées au changement climatique.

Une idée de base simple ; des situations très diverses ; un résultat simple à formuler

L’idée de base a beau être simple, son étude est plutôt complexe car les différentes situations possibles sont très nombreuses : ajoute-t-on une résistance électrique ou une pompe à chaleur à une chaudière au fioul ou au gaz que l’on conserve, ou vaut-il mieux remplacer la chaudière ; quel est le besoin de chaleur, quelle est la durée de la période de chauffage et quelle est la meilleure durée d’effacement ; que seront les prix du fioul et du gaz ?

            Evaluer les services rendus par ce type d’électricité effaçable

Pour comparer les différentes options possibles, il a fallu calculer ce que pourrait être le prix d’une électricité qui serait effaçable à l’initiative du fournisseur sans préavis dans la limite d’une durée d’effacement maximum pendant la période de chauffage. Le prix à la production de cette électricité est calculé de façon que les recettes du fournisseur d’électricité soient les mêmes que s’il livrait à tout instant l’électricité au prix émanant d’un marché concurrentiel.

Aujourd’hui, avec les nouvelles capacités éoliennes et photovoltaïques (PV), l’offre d’électricité en Europe est surabondante quant à sa quantité, exprimée en MWh pouvant être produits, mais imprévisible quant à sa puissance. Le chauffage hybride créerait sans délai une nouvelle demande parfaitement adaptée à cette production fluctuante d’électricité. Ce que pourrait être le prix de l’électricité effaçable est calculé à partir des chroniques horaires de prix observés à la bourse.

Pour le moyen terme, on ne peut pas se baser sur les prix actuels de l’électricité car ceux-ci ne suffisent pas à financer le renouvellement des moyens de production. Une feuille de calcul permet de simuler plusieurs jeux d’hypothèses sur la consommation, le parc de production, le prix de l’énergie fossile, y compris un éventuel impôt sur le CO2, etc., et de chiffrer ce que pourrait être le prix de cette électricité effaçable par le fournisseur lui-même, sans préavis, pour quelques minutes ou quelques jours en cas de besoin.

Ce prix reflète la capacité d’effacement lorsque le prix de l’électricité est haut. Il convient de tenir compte aussi de la valeur du service rendu par ce type d’électricité comme contribution à la sécurité d’approvisionnement[1] et comme moyen d’ajustement rendant inutiles de coûteux moyens de « stockage d’électricité ».

Par ailleurs, il convient de se demander dans quelle mesure ajouter un coût de transport et de distribution si cette consommation « effaçable » permet de ne pas augmenter la puissance électrique appelée en pointe de consommation ?

            Une solution « chauffage hybride » est souvent la meilleure option

Si le nombre de situations possibles est très élevé, la conclusion est assez simple à formuler : avec les hypothèses de coût retenues (parmi lesquelles un pétrole à 100 $/bl[2]), dans le logement existant le chauffage hybride est généralement préférable à une solution purement au gaz ou au fioul, ou purement à l’électricité ; cela est vrai dans la situation actuelle comme dans une perspective à moyen ou long terme. L’avantage est particulièrement net dans le cas d’un chauffage au fioul quelle que soit la consommation de chaleur (plusieurs centaines d’euros par an et par logement). Si le chauffage est au gaz, l’avantage du chauffage hybride est net lorsque la consommation de chaleur est relativement élevée ou lorsque la durée de chauffage est longue.

Le chauffage hybride le moins coûteux utilise parfois une pompe à chaleur, parfois une simple résistance électrique plongée dans l’eau du chauffage central.

Si la consommation d’électricité pour le chauffage hybride était accompagnée, hors période de chauffage, par d’autres consommations d’électricité (pour l’exportation, la production d’hydrogène injecté dans le réseau de gaz ou servant à produire du biocarburant ou autres), cette électricité de chauffage pourrait être produite sans émissions de CO2.

Pour que le chauffage hybride se développe

Le chauffage hybride se développera si le prix de cette électricité effaçable reflète les services qu’elle rendrait au système électrique. Cela passera-t-il par les « marchés de capacité » - puisque la capacité d’effacement est assimilée à une capacité de production ? Peut-être, mais ce serait complexe.

La méthode la plus simple, du moins dans une première étape, serait d’ajouter une ligne au tarif Tempo pour donner un prix à ce type de fourniture d’électricité, qui est tout à fait nouveau puisque c’est une électricité effaçable ou modulable à l’initiative du fournisseur, sans préavis, pour quelques minutes ou quelques heures sous la seule contrainte d’une quantité d’électricité minimum livrée pendant la période de chauffage – ou d’une durée d’effacement maximum.

 

Accéder à l'étude complète en pdf:


    http://www.sauvonsleclimat.org/images/articles/pdf_files/etudes/chauffage-hybride-15-01.pdf



[1] La sécurité d’approvisionnement peut ainsi être très bonne même si, en temps normal, l’électricité est produite pour plus des trois quarts à partir d’une même source.

[2] Si le chauffage est au fioul, même avec un pétrole à 50 $/bl et un fioul à 600 €/m3 TTC, il serait encore intéressant de plonger une résistance électrique dans l’eau du chauffage central.

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