Économie d'énergie

Les économies d'énergie sont des actions menées afin de limiter la consommation d'énergie ou d'éviter les pertes sur l'énergie produite^[1].

Elles sont devenues un objectif important des pays fortement consommateurs d'énergie vers la fin du XX^e siècle, notamment après le choc pétrolier de 1973 puis à partir des années 1990, afin de répondre à plusieurs inquiétudes : la crainte d'un épuisement des ressources matérielles, et particulièrement des combustibles fossiles ; le réchauffement climatique pouvant résulter des émissions de gaz à effet de serre liées à la forte consommation d'hydrocarbures ; les problèmes politiques et de sécurité d'approvisionnement dus à l'inégale répartition des ressources sur la planète ; le coût de l'énergie que la combinaison de ces phénomènes peut faire augmenter.

De la fin de la préhistoire jusqu'au XVIIIe siècle, l'humanité a surtout utilisé des énergies renouvelables (énergie hydraulique des moulins, énergie éolienne des moulins à vent, bois de chauffage...), avant que le charbon ne joue un rôle central au cours de la première révolution industrielle en permettant la création des chemins de fer et des centrales de production d'énergie. À partir de la fin du XIXe siècle, le pétrole a permis le développement du moteur à explosion et des véhicules routiers et aériens. Tous ces dispositifs, récents dans l'histoire de l'espèce humaine, consommaient une énergie considérable à leurs débuts en raison d'un rendement très faible.

Les économies d'énergie s'obtiennent de diverses façons :

• par la suppression ou la limitation d'une activité consommatrice, notamment par des changements de comportement ;
• par la réduction de consommation d'une activité donnée à service égal, permise notamment par le progrès technique : c'est l'efficacité énergétique ;
• par l'amélioration des processus de production industriels.

Impact environnemental ou empreinte sur le milieu

La déperdition thermique de constructions mal isolées (essentiellement via la toiture en zone tempérée, jusqu’à 30%, voire plus) a des impacts environnementaux globaux (Effet de serre, ou risque et déchets nucléaires) et un impact financier direct sur les ménages

En ramenant la consommation des différentes sources d’énergie (hydroélectricité, carburants) au watt (unité de puissance correspondant à la consommation d’un joule par seconde), on a calculé qu’actuellement la consommation moyenne par personne en Europe occidentale est d’environ 6 000 watts. Aux États-Unis c'est à peu près deux fois plus.

L’objectif de la « société à 2 000 watts » est de diviser par trois la consommation énergétique moyenne par personne en Europe occidentale. De ces 2 000 W, seuls 500 devraient provenir de sources d'énergie non renouvelables, le reste de sources renouvelables.

Le label Minergie, qu’il est question de rendre obligatoire pour toutes les nouvelles constructions, prévoyant une enveloppe étanche, une isolation et un système d'aération, propose une consommation inférieure à 3 litres de fioul (ou mazout) par m² habitable par année, à un prix avantageux. La visée de BedZED (Beddington Zero Energy [fossil] Development, îlot résidentiel de 82 logements au sud de Londres) est plus ambitieuse : bilan carbone de zéro ou impact neutre, sans aucune utilisation d'énergies fossiles. BedZED fonctionne depuis 2000-2002. Les maisons passives, ont non seulement un bilan carbone faible voire nul, mais peuvent injecter de l'électricité sur le réseau. On sait que les « voitures propres », à hydrogène, sans rejet dans l’atmosphère autre que la vapeur d’eau, commencent à être commercialisés, malgré la résistance qu’y opposent les grandes firmes automobiles. Il faut quand même noter que la production d'hydrogène, qu'il faut plutôt considérer comme une forme de stockage d'énergie que comme une source d'énergie, cette production consomme beaucoup d'énergie.

Le négawatt est un néologisme proposé comme unité de mesure de l’économie d'énergie (« l'énergie substituée pour assurer un même service »).

Actions de maîtrise de l'énergie

Le DPE (diagnostic performance énergétique) d'un logement permet de prendre conscience de sa consommation d'énergie et des moyens de la diminuer. Chacun peut faire son DPE via le site DPE.

La maîtrise de l'énergie (MDE) regroupe les techniques permettant de diminuer la consommation d'énergie d'un bâtiment, d'un territoire, d'un pays, dans un souci d'économies financières (maîtrise des coûts) et de ressource, de moindre pollution et de réduction de l'empreinte écologique. On parle aussi d'utilisation rationnelle de l'énergie (URE).

Le proverbe « L'énergie la moins chère est celle qu'on ne consomme pas » pourrait résumer les démarches qui vont dans le sens de la MDE, si l’objectif ultime était le profit financier. « L’énergie qu’on ne consomme pas peut améliorer la vie humaine et des autres espèces » pourrait être la devise des promoteurs des économies d'énergie.

Les mesures de maîtrise de l'énergie, par la sobriété et l'efficacité énergétiques, peuvent être prises à différents niveaux :

• au niveau individuel et familial (en diminuant le chauffage, en renonçant à la climatisation, aux voyages lointains, à une partie des achats de produits importés par avion, etc.) ;
• au niveau local ou communal (amélioration des transports en commun, bicyclettes en libre usage [«Vélib'»] incitations à renoncer aux trajets pendulaires individuels, chauffage par quartier, avantages aux industries peu polluantes) ;
• au niveau national (fiscalité incitative d’économies, lois anti-pollution, mesures pour favoriser le rail et les transports fluviaux au détriment de la route, encouragement à une agriculture moins mécanisée donc moins polluante et moins destructrice des sols) ;
• au niveau international (Nations Unies), en particulier pour stopper la progression des transports aériens et faire reculer ceux-ci, par une fiscalisation internationale du kérosène – dans ce domaine rien n’est fait, et les avions, qui ne paient aucun impôt sur le CO₂ qu’ils émettent, sont parmi les plus gros pollueurs de la planète.

Selon de nombreux organismes français tels l'ADEME ou le Comité de liaison énergies renouvelables, il s'agit d'une démarche essentielle pour une politique énergétique en faveur des énergies renouvelables. Selon l'initiative allemande Aktion Klimaschutz, la maîtrise de l'énergie permet de contribuer à la protection du climat.

Un système intelligent de gestion d'énergie (SIGE) permet de gérer l'énergie d'un bâtiment et de réduire les gaspillages d'énergie.

Exemples de moyens de lutte individuelle contre les gaspillages

• En hiver, réduire le chauffage de son domicile afin de ne pas dépasser 19 °C permet des gains importants. Selon Le Monde en 2008, "une augmentation de 1° augmente de 20% les dépenses de chauffage."^[2]
• ne pas laisser des appareils électroniques en veille et éteindre son ordinateur le soir. Le milliard d'écrans d'ordinateurs existant dans le monde consommerait autant d'électricité que la Suède (130.000 gigawattheure)^[3].
• Éviter autant que possible le recours à la climatisation, notamment en utilisant des stores/pares soleil, grâce à la ventilation nocturne (forcée ou non), en réduisant les apports de chaleur interne (lumières, fours, machines...)
• Limiter sa consommation en termes généraux (par exemple, une feuille de papier représente l'équivalent en énergie d'une heure de fonctionnement d'une ampoule basse consommation. En moyenne, l'énergie dépensée pour la construction d'une voiture équivaut à la consommation de celle-ci pendant 50 000 kilomètres^[4])
• Préférer les appareils mécaniques aux appareils électriques.
• Éteindre la lumière dans les pièces non occupées.
• Les détecteurs à infrarouge permettent d'allumer la lumière uniquement si la pièce est occupée.
• Choisir une automobile à basse consommation, ou un véhicule électrique.
• Repérer et éliminer les pertes d'énergie . Un réseau de chaleur limite les fuites thermiques avec l'utilisation d'isolants ; les chaudières et les fours sont à régler de façon à obtenir une combustion optimale.

Renonciation à une activité ou diminution de celle-ci

Plusieurs pistes peuvent être tracées de gaspillages collectifs d'énergie, notamment :

• Climatisation, chauffage et éclairage de locaux peu utilisés,
• escaliers mécaniques, navettes fonctionnant en continu sans passager,
• diffusion de documents-papier peu lus,
• nettoyage de locaux non utilisés,
• courts séjours professionnels (voyages « d’affaires » ou « séminaires ») ou de loisirs,
• achat et entretien de véhicules sans commune mesure avec leur usage,
• emballages toujours plus sophistiqués des produits,
• « standby power » ou consommation d’appareils en veille.
• Limiter à 100 kilomètres à l'heure la vitesse sur les autoroutes permettrait des économies importantes, selon l'AIE^[5].

Toutes les économies décrites ci-dessus pour des entreprises sont transposables pour les particuliers.

Économies dans le secteur du bâtiment

Exemples relatifs à la conception et à la construction de bâtiments en prenant en compte l'énergie

L'architecture bioclimatique ou les Bâtiments Basse Consommation combinent plusieurs techniques destinées, dès la conception, à la réduction de la consommation, notamment :

• isolation (murs, fenêtres et combles),
• inertie thermique des parois (grâce à une isolation extérieure par exemple),
• utilisation du soleil (favoriser les ouvertures orientées au sud),
• utilisation d'une ventilation centralisée (VMC),
• utilisation d'un système de destratification pour les locaux haut et/ou de grand volumes économies d’énergie locaux hauts
• utilisation d'un récupérateur de calories sur les eaux usées (douche),
• utilisation d'un récupérateur de calories sur les eaux usées (égouts),
• étanchéité à l'air ...

Sur les installations à construire, l'économie d'énergie peut se chiffrer à 30-40 %, parfois même jusqu'à 60 %^{[réf. nécessaire]}.

La conception des bâtiments selon les principes de l'architecture bioclimatique et d'habitat passif permet des économies énergétiques majeures, préalable nécessaire à l'utilisation des énergies renouvelables.

Le cas de l'immobilier (résidentiel, tertiaire) et les enjeux de l'Habitat ancien

Selon l'AIE (2011)^[6], L'immobilier peut diminuer de 24 % ses émissions de CO2 avant 2050, rien qu'avec les technologies disponibles, notamment en énergies renouvelables (pour les immeubles commerciaux ou habités et les bâtiments public, ce sont 710 millions de tonnes équivalent pétrole qui seraient économisés.

L'habitat ancien est le plus consommateur, et le plus présent. La ville de 2050 était déjà construite à 70% en 2005, avec plus de 25 millions de logements individuels déjà construits qui constitueront plus de la moitié des 35 millions résidences principales en 2050^[7].
Le bâtiment et l'habitat anciens, mal isolés, sont les plus énergivores, en particulier pour les constructions de l'entre-deux-guerre pour lesquelles la solution la plus rentable est aujourd'hui une réhabilitation avec isolation par l'extérieur (1/3 des maisons, mais responsable de 45% des consommations domestiques de chauffage selon l'étude « Habitat Facteur 4 » ^[7]). En 2010, en France, le crédit d'impôt encourage l'isolation par l'extérieur (150 €/m2 pour une isolation par l'extérieur, et 100 €/m2 par l'intérieur. Une réhabilitation thermique d'habitat coûte en France en 2010 de 12.700 à 24 200 € HT (hors rénovation des équipements énergétiques et de ventilation) ^[7]. C'est selon l'IDRI ^[8] le seul moyen d'atteindre le Facteur 4, en complément d'un gros effort sur les diminution de consommation énergétique dans les autres secteurs. Des difficultés se posent avec les périmètres de protection nombreux dans les villes anciennes, qui interdisent ou freinent fortement l'isolation par l'extérieur.

Économies dans le secteur de l'industrie

Réduction de consommation des installations industrielles existantes

Pour les systèmes de préchauffage d'air par des fumées, sur les fours de distillation, on peut rentabiliser les investissements en moins de deux ans. Si la raffinerie se trouve dans une zone, où il existe d'autres raffineries chez les confrères (Rotterdam, Singapour), on peut également envisager l'exploitation des synergies énergétiques entre confrères.

Dans les systèmes d'utilités (vapeur/électricité, réseau fuel gaz, eau de refroidissement, air comprimé), ainsi que dans les unités de traitement (choix des catalyseurs, objectif normatif des consommations d'énergie, simulation de procédés, fours pilotes, aide à la conduite des unités…) des économies substantielles sont réalisables.

Souvent, l'efficacité énergétique est soutenu par de réseau de capteurs sans fil, comme le montre l'exemple du Japon.

Mise à jour dans l'industrie

Les équipements industriels ont tous été conçus avec le baril de pétrole brut à 20 dollars. Or en 2007 le baril s'échange à un prix supérieur à 90 dollars , et actuellement (mai 2008) se situe au-delà de 137 dollars. La place de l'énergie dans l'industrie a fortement changé ; la conception des équipements industriels doit être adaptée et optimisée.

Pour les équipements industriels existants, une analyse minutieuse doit identifier les "sources" c'est-à-dire les flux qui permettent de récupérer de l'énergie inexploitée et à l'opposé identifier les "puits" c'est-à-dire des flux qui permettent de réinjecter l'énergie ainsi récupérée sur les sources à la place des énergies primaires en général fossiles. Une fois les "sources" et les "puits" identifiés, la tâche est de trouver les couplages qui vont permettre de revaloriser l'énergie des "sources" sur les "puits", ceci avec un TRI (Temps de Retour sur Investissement) court terme.

Économies dans le secteur de l'informatique

Articles détaillés : Informatique et développement durable et Informatique verte.

Les professionnels de l'informatique se sont rendu compte que les centre de traitement de données consommaient de plus en plus d'énergie, essentiellement de l'électricité. Le gouvernement américain a lancé depuis 1992 un programme d'énergie appelé Energy Star, afin d'endiguer la croissance de la consommation d'énergie des ordinateurs. Les performances des ordinateurs sont de plus en plus évaluées en termes d'efficacité énergétique, selon des critères de performance par Watt. Par exemple, le Green500 List classe les superordinateurs du TOP500 selon ces critères, en FLOPS par Watt.

Dans le domaine des appareils électroniques, notamment informatique et télécommunication, il est important de prendre en compte la consommation d'énergie durant le cycle de vie complet de l'équipement (fabrication, utilisation, fin de vie). Il faut en effet environ 1000 kWh pour fabriquer un ordinateur de bureau qui en consomme moins de 250 par an. Au final, pour émettre autant de CO2 que la fabrication d’un ordinateur complet (en Asie), il faudrait l’utiliser 70 ans en France^[9]!

Droit et politique publique

En France, la loi du 13 juillet 2005 de programme fixant les orientations de la politique énergétique, dite loi POPE, établit les économies d'énergie comme la priorité absolue de la politique énergétique française. Elle définit des mesures purement nationales (certificats d'économie d'énergie, par exemple) tout en transposant toutes les directives européennes en œuvre dans le domaine à cette date.

De nouvelles démarches techniques (haute qualité environnementale) et plus collaboratives (Agenda 21, Grenelle de l'environnement en France) émergent. Outre une fiscalité encourageant les économies d'énergie (bonification des prêts, assouplissement des conditions d’épargne-logement quand les travaux sont à visée énergétique), des pistes nouvelles se dessinent, dont par exemple un encouragement à grande échelle à gager les futures économies d’énergie pour financer les travaux (sous forme de « contrat de performance énergétique » par lesquels un « tiers investisseur », l’entreprise qui réalise les travaux, se finance avec le revenu issu des économies réalisées). Le Grenelle de l'environnement a en octobre 2007 repris cette proposition, avec pour les particuliers un système « simple et forfaitisé »^[10].

Notes et références

1. ↑ Les économies d'énergie, ministère du développement durable français.
2. ↑ Le Monde, 5 juin 2008, page 19
3. ↑ Le Monde, 5 juin 2008, page 19. Cependant la source ne précise pas s'ils s'agit de l'électricité totale consommée par les ordinateurs ou seulement en phase d'inactivité
4. ↑ Chiffres calculés à partir du Guide des facteurs d’émissions, ADEME, 2007 Ademe
5. ↑ Le Monde, 5 juin 2008, page 19
6. ↑ AIE, Rapport Technology Roadmaps - Energy-efficient Buildings: Heating and Cooling Equipment, 2011 et chemin à parcourir
7. ↑ ^{a, b et c} IDRI (Institut du développement durable et des relations internationales), Etude « Habitat Facteur 4 » ; Étude d'une réduction des émissions de CO2 liées au confort thermique dans l'habitat à horizon 2050, pdf, 108 pages
8. ↑ Source : Page 12/108 de l'étude Facteur 4 déjà citée
9. ↑ Quelle est l’empreinte carbone d’un ordinateur ? GreenIT.fr
10. ↑ [PDF] Le Grenelle environnement - Rapport du rapporteur général - Thierry Tuot, octobre 2007 (voir page 11, chapitre La maîtrise des consommations énergétiques)

Bibliographie

• Maîtrise de l'énergie dans les collectivités locales, édité par le CSTB, téléchargeable sur CSTB
• Maîtrise de l'énergie pour un monde vivable, de Bernard Laponche, édité par ICE (International Conseil Énergie) en 1997
• Les économies d'énergie dans l'habitat existant, de Olivier David et Adeline Fabre, édité par les Presses de l'École des Mines en 2007
• Serge Meyer, Économies d'énergie et confort dans l'habitat, Éd. SAEP (ISBN 2-7372-4654-7)

Voir aussi

• Gaspillage d'énergie
• Efficacité énergétique (thermodynamique)
• Efficacité énergétique (économie)

• Destratification
• Bâtiment à énergie positive
• Diagnostic de performance énergétique
• Certificat d'économie d'énergie
• Pic de Hubbert
• Mise en veille
• Plan climat
• Espace info énergie
• Energie-Cités
• RESEAU VESTA Alsace (villes d'Alsace engagées dans le développement durable)
• Protocole de Kyoto
• Signal-prix
• Pacte écologique
• Grenelle Environnement
• Société de services énergétiques

Liens externes

• Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (France)
• Economie d'energie pour les locaux de grande hauteur
• Diagnostic de performance énergie de votre maison
• (en) Agence internationale de l'énergie