Consommation énergétique Archives

Partages d’énergie

Le système énergétique actuel est en pleine transformation et tend vers toujours plus de décentralisation. Ceci s’explique notamment par une volonté citoyenne grandissante de participer à la transition énergétique amorcée il y a quelques années. En plus de cela, beaucoup d’entreprises et de particuliers ont pour objectif de décarboner leurs consommations énergétiques en ayant recours à des énergies vertes plus respectueuses de l’environnement.

En réponse à ces volontés, le modèle de partage d’énergie apparaît comme une solution tout à fait adéquate. Le partage d’énergie peut prendre différentes formes. Elles reposent toutes sur la mutualisation des moyens de production et de stockage de l’électricité((https://www.cwape.be/node/158)).

Autoconsommation individuelle/collective – L’autoconsommation correspond à la production plus ou moins égale à la consommation d’énergie renouvelable par un foyer ou un immeuble collectif .L’énergie produite est consommée localement et instantanémentà l’échelle du bâtiment.

Communauté d’énergie renouvelable – Les CER ont pour but de produire, consommer, stocker et vendre de l’électricité. Elles peuvent regrouper des particuliers, des petites et moyennes entreprises et des autorités locales. Un périmètre local est défini par le Gouvernement, en accord avec le gestionnaire du réseau concerné. Ce périmètre doit se situer en aval de postes publics de transformation électrique. Il est défini en fonction de la pertinence de la production d’électricité dans ce périmètre et de l’autoconsommation collective locale potentielle. Les unités de production produisent de l’énergie renouvelable et peuvent être installées sur les bâtiments ou librement sur le périmètre local((Bricourt, P. (2021, 30 mars). Feedback : Webinar – Les communautés d’énergie, outil pour la transition énergétique ? Ma CER. https://macer.clustertweed.be/2021/05/01/feedback-liege-creative/)).

Communauté d’énergie citoyenne – Aucune restriction n’est prévue en ce qui concerne les participants potentiels à une communauté d’énergie citoyenne. En revanche un contrôle effectif devra être réalisé par des personnes physiques. Dans ce type de communautés, et seulement dans celles-ci, la production d’électricité à partir de sources non renouvelables est autorisée. Le périmètre de la communauté n’est pas non plus limité. Tout comme pour les CER, les installations ne seront pas forcément liées à des bâtiments.

Les partages d’énergie fonctionnent selon quelques grands principes repris en détail sur le site https://macer.clustertweed.be/. Ce site internet dédié spécifiquement aux communautés d’énergie renouvelables reprend toutes les informations nécessaires sur le sujet. De plus, le gouvernement est actuellement en cours d’élaboration d’un décret visant à encadrer les échanges et partages d’énergie. Pour en savoir plus sur la réglementation et son application, consultez cette page.

En résumé, il existe5 critères principaux qui cadrent les communautés d’énergie renouvelables :

Une CER doit être une entité juridique (asbl, coopérative, …).
Son objectif principal n’est pas la recherche du profit mais plutôt de générer des bénéfices sociaux, environnementaux ou économiques.
La communauté doit reposer sur une participation citoyenne ouverte et volontaire.
Seuls les citoyens, les PME et les autorités locales peuvent être membres d’une communauté d’énergie renouvelable.
La communauté doit être gérée localement par ses membres (citoyens,PME autorités locales).

Pour qu’un partage d’énergie soit pertinent, il est évident que celui-ci doit répondre à quelques principes importants:

Production suffisante
Production disponible sur le long terme
Stabilité de la communauté (assurer le modèle économique)
Diversité des profils de production
Diversité des profils de consommation

Répartition de l’énergie

Les membres de la communauté ayant chacun des besoins et des consommations en électricité différentes, la question de la proportion de l’énergie produite par les installations communes distribuée à chaque consommateur doit être analysée afin de garantir le bon fonctionnement de la collectivité.

Le partage s’effectue tous les quarts d’heure par le réseau public, à l’aide de compteurs intelligents selon le mode de répartition choisi par la communauté. Attention toutefois que ces modèles sont évidemment théoriques, ils ne représentent en aucun cas le trajet des électrons réellement en mouvement dans le réseau.

Plusieurs modes de répartition sont envisageables, ayant chacun des points forts et des points faibles:

Modèle fixe

Un pourcentage fixe de l’injection totale d’énergie est attribué à chaque participant, selon des critères prédéfinis. Cette quote-part peut être fonction de la puissance de soutirage de chaque consommateur, du tarif d’achat, de la consommation individuelle ou encore de l’investissement de chacun dans le projet d’installation d’énergie renouvelable commune.

Ce type de répartition peut engendrer de fortes disparités entre les gros et petits investisseurs, risquant d’exclure de la communauté les personnes en situation de précarité énergétique. De plus, dans un modèle de répartition fixe, il existe un grand risque de surplus résiduel non autoconsommé si le consommateur ayant la plus grosse part ne consomme pas l’intégralité de ce qui lui est attribué. Lorsque celui-ci est absent ou consomme moins durant un intervalle de temps, le surplus est renvoyé sur le réseau, alors que d’autres membres de la communauté pourraient en bénéficier.

Rouge = Consommation de la communauté
Bleu foncé = Production de la communauté
Bleu clair = Surplus non autoconsommé
Pourcentage = Parts attribuées

Modèle équitable

La production est répartie de manière égale entre chaque participant ayant une consommation non-nulle au moment de la répartition. Cette manière de répartir l’énergie produite provoque moins de discriminations entre participants de la communauté. De la même manière que pour le modèle fixe, le risque de surplus non autoconsommé est grand, même lorsque la quantité d’énergie produite est inférieure à la consommation totale de la communauté.

Rouge = Consommation de la communauté
Bleu foncé = Production de la communauté
Bleu clair = Surplus non autoconsommé
Pourcentage = Autoconsommation collective

Modèle au prorata

Répartition au prorata de la consommation individuelle par rapport à la consommation totale de la communauté. Répartir l’énergie selon ce modèle permet d’utiliser l’entièreté de la production, sans injection vers le réseau BT. L’énergie mise à disposition de chaque membre de la communauté est proportionnelle à sa consommation propre. Toutefois, ce modèle provoque des discriminations envers les personnes faisant des efforts d’économie d’énergie. En effet, les clients résidentiels consommant peu sont incapables de couvrir l’entièreté de leurs besoins, face aux gros consommateurs journaliers de la communauté (restaurants, écoles, bâtiments publics…).

Rouge = Consommation de la communauté
Bleu foncé = Production de la communauté
Bleu clair = Surplus non autoconsommé
Pourcentage = Conso. inst. / Conso. tot.

Modèle hybride

Répartition de la production en deux temps: d’abord une répartition équitable, ensuite une répartition au prorata. Le surplus non autoconsommé des membres ayant été satisfaits lors de la première répartition est réparti par la suite entre les consommateurs ayant une consommation toujours non-nulle au second tour. Durant la première étape de répartition, tout le monde reçoit la même quantité d’énergie, permettant ainsi aux plus petits consommateurs de la communauté d’atteindre une meilleure autosuffisance. Les plus gros consommateurs sont encore une fois favorisés lors de la deuxième phase de répartition((Frippiat, J. (2020, juin). Autoconsommation collective, le partage de l’énergie au sein d’une communauté (Mémoire). https://hera.futuregenerations.be/fr/portal/publication/autoconsommation-collective-le-partage-de-lenergie-au-sein-dune-communaute)).

Boucle 1 – répartition équitable

Rouge = Consommation de la communauté
Bleu foncé = Production de la communauté
Bleu clair = Surplus non autoconsommé
Pourcentage = Autoconsommation collective

Boucle 2 – répartition au prorata

Rouge = Consommation de la communauté
Bleu foncé = Production de la communauté
Bleu clair = Surplus non autoconsommé
Pourcentage = Conso. inst. / Conso. tot.

Modèle en cascade

Enchaînement de répartitions équitables entre les consommateurs ayant une consommation non-nulle. Le surplus non autoconsommé par certains au tour précédent sera redistribué équitablement lors du prochain tour vers d’autres consommateurs de la communauté. Dans ce modèle, on ne sait donc jamais le nombre d’itérations successives nécessaires avant que l’énergie produite soit totalement consommée par la communauté (ou renvoyée sur le réseau)((Communautés d’énergie et autoconsommation collective : partageons nos énergies ! (2020, 18 décembre). SPW Wallonie. https://energie.wallonie.be/fr/18-12-2020-communautes-d-energie-et-autoconsommation-collective-partageons-nos-energies.html?IDD=146181&IDC=8187)).

Boucle 1 – répartition équitable

Rouge = Consommation de la communauté
Bleu foncé = Production de la communauté
Bleu clair = Surplus non autoconsommé
Pourcentage = Autoconsommation collective

Boucle 2

Rouge = Consommation de la communauté
Bleu foncé = Production de la communauté
Bleu clair = Surplus non autoconsommé
Pourcentage = Conso. inst. / Conso. tot.

Boucle n

Rouge = Consommation de la communauté
Bleu foncé = Production de la communauté
Bleu clair = Surplus non autoconsommé
Pourcentage = Conso. inst. / Conso. tot.

Avantages et inconvénients du partage d’énergie

Avantages

Offre la possibilité de devenir acteur de la transition énergétique, en investissant dans les énergies renouvelables.
Coordination et optimisation au sein d’un sous-réseau de la production, de la consommation et du stockage de l’énergie.
Permet de coordonner les investissements dans des nouvelles technologies.
Réalisation d’économies dans le développement et le renforcement du réseau de distribution.
Favorise une “smartisation du réseau” via les compteurs intelligents, ce qui permet d’une part d’éveiller la société à un changement de son mode de consommation d’électricité et d’autre part de redynamiser la compétitivité énergétique wallonne.
Accessible à tous, y compris les locataires et les personnes n’ayant pas la possibilité (financière ou espace disponible) d’acquérir des moyens de production décentralisés.
Dynamise les territoires locaux en impliquant des acteurs locaux, favorisant ainsi des retombées positives sur l’économie et les emplois de la localité.
Accélération du temps de retour sur investissement pour les propriétaires d’une installation en revendant leur surplus à un prix supérieur au prix du kWh actuellement renvoyé sur le réseau.
Economies pour les membres d’une communauté car ils achètent le surplus à un prix inférieur au prix du kWh du réseau, tout en ayant des garanties sur son origine renouvelable et locale.

Inconvénients

Cadre légal important qui limite fortement la participation et le rôle de certains acteurs
Obligation de disposer d’une personnalité juridique distincte de celle de ses membres (personne morale).
Obligation d’être propriétaire des unités de production et de stockage utilisées pour le partage.
Les installations représentent souvent des budgets importants.
Il existe toujours des frais de réseauliés à la consommation de l’électricité.

Posted By : Gregory Leonard 5 Fév, 2022

Réduire les consommations d’énergie de chauffage dans une démarche zéro-carbone

Comme mentionné en introduction du dossier consacré à la rénovation des écoles, l’énergie de chauffage dans une école représente en moyenne 60 à 70% des consommations totales. Cette part importante du poste chauffage est liée d’une part à une faible performance énergétique des bâtiments.

Dans le cas de rénovations de bâtiments scolaires dans une démarche zéro carbone, il est prioritaire de réduire cette consommation excessive de carbone liée à l’énergie de chauffe. Pour cela, des solutions « classiques » peuvent être envisagées (changement combustible, remplacement de la chaudière…). Ou alors, dans une démarche plus innovante, nous proposons 3 pistes de réflexion afin d’atteindre l’objectif de neutralité carbone souhaité :

Repenser les besoins
Optimiser les performances énergétiques de l’enveloppe
Compenser les besoins résiduels avec une production propre

Repenser les besoins

Face aux enjeux énergétiques auxquels nous faisons face aujourd’hui, il s’avère de plus en plus clairement qu’un changement radical de nos pratiques et de nos standards de confort thermique s’impose afin de réduire les émissions de carbone liées à notre consommation d’énergie.

Qui dit repenser les besoins thermiques, dit aussi repenser les attentes thermiques des occupants. Celles-ci reposent habituellement sur un modèle classique d’espaces chauffés à une température standard de 20°, par un système de chauffage centralisé alimentant en chaleur l’ensemble du bâtiment. Cependant, dans une optique zéro-carbone, il est intéressant de retourner le modèle en se basant sur un principe visant à “chauffer les personnes, pas le bâtiment”. Ou encore, en poussant cette réflexion à l’extrême, il serait également envisageable de ne plus avoir recours à un contrôle permanent sur l’ambiance, mais uniquement à un apport ponctuel à certains moments critiques (relance…). Ceci est particulièrement vrai dans les école où la densité d’occupants constitue un apport thermique significatif.

Effet du chauffage par air Ce dont nous avons besoin

Une vue de l’esprit ? Pas si sûr : la théorie du confort adaptatif met en évidence l’existence, moyennant la présence d’opportunités adaptatives dans le bâtiment, de plages de températures dites “confortables” plus larges que celles dont nous avons l’habitude. Cette théorie est généralement appliquée uniquement pour la réponse aux surchauffe, faute d’études suffisante en hiver. Mais elle mérite d’être explorée.

Selon cette théorie, il serait possible de réduire les besoins thermiques à l’école en offrant aux occupants des capacités d’adaptation pour corriger localement leur ressenti. On ne parle donc pas ici de simplement placer une vanne thermostatique, mais des mettre à dispositions des solutions individuelles et proches du corps, regroupées sous l’appellation “systèmes de confort personnels (PCS)”.

Optimiser les performances énergétiques de l’enveloppe

Comme mentionné plus haut, agir sur les flux de chaleur intérieur-extérieur passe par un travail accru sur les niveaux d’isolation et d’étanchéité de l’enveloppe. Néanmoins, dans une optique zéro-carbone, “isoler plus” rime inévitablement avec “plus de carbone”. En effet, ce qui peut paraître négligeable dans un contexte global de faible efficacité énergétique devient significatif, voire prépondérant au regard de l’objectif de sobriété et d’efficacité à atteindre.

Il en va ainsi de l’énergie grise. Négligeable dans une construction courante au regard de l’énergie utilisée pour l’exploitation du bâtiment tout au long de son cycle de vie, elle devient significative pour une construction performante énergétiquement. Bien que le choix de matériaux durables – excepté leurs performances d’isolation thermique – ne soit pas une obligation pour viser les normes QZen ou plus ambitieux, il y trouve un champ d’application tout à fait opportun.

Personne n’aura pu y échapper, aujourd’hui, la tendance en termes d’isolation tend vers “toujours plus”. En effet, au cours de ces dernières années, les réglementations concernant les niveaux U des parois ne cessent de se renforcer, visant des niveaux de conductibilité thermique toujours plus faibles.

Réduire les échanges de chaleur entre intérieur et extérieur dans une démarche zéro carbone nécessite donc de trouver un réel équilibre entre le coût en carbone des matériaux utilisés pour améliorer l’isolation et la consommation en carbone liée à l’énergie de chauffage.

L’idée vous intéresse ? Consultez notre article « améliorer l’enveloppe dans une démarche zéro-carbone« .

Combiner les deux, pour se passer de chauffage ?

En poussant les deux pistes ci-dessus à l’extrême, pourrait-on envisager de se passer complètement de chauffage ? Nous avons étudié cela sur base de simulations thermiques dynamiques, en considérant une salle de classe typique. Celles-ci ont porté sur l’influence du changement d’orientation de la classe et sur le changement de position dans le bâtiment. Voici nos conclusions :

Il est possible de se passer d’un contrôle permanent sur l’ambiance dans des classes mitoyennes de tous les côtés (graphique SB et SBS ci-dessous), à condition que celles-ci soient composées de parois performantes et étanches. Dans le meilleur des cas, ces classes pourraient bénéficier d’une simple relance du chauffage au matin avant l’arrivée des élèves pour ainsi garder une température optimale (entre 18° et 20°) à l’intérieur tout au long de la journée. Pour tous les autres locaux de classes (graphiques SI et SIS), ne bénéficiant pas d’une position favorable, un besoin de chauffage permanent reste indispensable, malgré une amélioration des performances de l’enveloppe et une exposition favorable((HANDRIEU R, Validation par modélisation thermique d’une stratégie de rénovation énergétique d’écoles centrée sur l’autonomie thermique des salles de classes, Faculté d’architecture, ingénierie architecturale, urbanisme, Université catholique de Louvain, 2020. Prom. : Geoffrey Van Moeseke)).

Classe non mitoyenne orientée « ouest » Classe mitoyenne orientée « ouest »

Classe non mitoyenne orientée « sud » Classe mitoyenne orientée « sud »

Si l’on veut se passer de chauffage dans la classe, des concessions doivent être faites ; soit sur la qualité de l’air, soit sur la température ambiante, soit sur les deux en même temps. Nous estimons qu’il est préférable de mettre la priorité sur une ambiance saine dans la classe. La qualité de l’air (graphique de droite ci-dessous) ayant un impact plus important sur les performances que la baisse de température (graphique de gauche) ((HANDRIEU R, Validation par modélisation thermique d’une stratégie de rénovation énergétique d’écoles centrée sur l’autonomie thermique des salles de classes, Faculté d’architecture, ingénierie architecturale, urbanisme, Université catholique de Louvain, 2020. Prom. : Geoffrey Van Moeseke)).

Il ne faut pas négliger l’impact de systèmes d’apport de chaleur alternatifs. Si l’on prend par exemple le cas d’une installation de batteries de chauffe sur le système de ventilation complétée par des panneaux rayonnants et des systèmes de chauffe individuels, il devient possible de se passer d’un contrôle continu sur l’ambiance, même pour des locaux de classe en situation moins favorable (graphique SI ci-dessous). Il s’avère même, grâce à ces apports ponctuels de chaleur, envisageable de se passer complètement de chauffage pour des classes complètement mitoyennes (graphiques SB) ((HANDRIEU R, Validation par modélisation thermique d’une stratégie de rénovation énergétique d’écoles centrée sur l’autonomie thermique des salles de classes, Faculté d’architecture, ingénierie architecturale, urbanisme, Université catholique de Louvain, 2020. Prom. : Geoffrey Van Moeseke)).

Supprimer le chauffage dans les écoles est une utopie qui permet de remettre en questions beaucoup de pratiques concernant les activités scolaires, l’organisation des espaces et les besoins thermiques. Se passer d’un contrôle permanent sur l’ambiance est une opportunité pour créer un programme scolaire en adéquation avec les activités pédagogiques et l’environnement naturel qui l’entoure. Agir sur le besoin de chauffage des occupants est un projet éducationnel intégrant des éléments d’architecture. Ces considérations poussent donc à concevoir nos écoles de manière différente, en réfléchissant aux usages, au degré d’ouverture, et aux besoins en chaleur de chaque espace((Siraut, Astrid. Vers une école sans chauffage : adaptabilité de la construction et des occupants. p.67, Faculté d’architecture, ingénierie architecturale, urbanisme, Université catholique de Louvain, 2020. Prom. : Geoffrey Van Moeseke – http://hdl.handle.net/2078.1/thesis:24912 )).

Stratégie hiver (fermé) Stratégie été (ouvert)

Imagination de composition architecturale selon les ambiances thermiques et les besoins scolaires

Compenser les besoins résiduels avec une production renouvelable

Une fois les deux pistes précédentes prises en compte et les besoins thermiques de l’école considérablement diminués, il est nécessaire de se focaliser sur les technologies. Aussi réduites soient-elles, les consommations en énergie de chauffage de l’école devront être assurées par des techniques cohérentes avec l’objectif zéro-carbone de l’école. A ce titre, toute combustion d’énergie fossile doit être proscrite. Cela laisse donc deux possibilités : la biomasse et l’électricité par l’intermédiaire d’une pompe à chaleur, mais dans les deux cas, sous certaines conditions seulement. Quelles sont-elles ?

Pour la biomasse, il faut s’assurer que la ressource brûlée est effectivement “neutre en carbone”, ce qui n’est pas si évident. Pour en savoir plus, allez consulter la rubrique « impact environnemental et socio-économique » de cet article. En plus de cela, le mode de production d’énergie doit être soit très efficace en termes de rejet de carbone, soit avoir un très haut rendement (chaudière bois-énergie), soit être une cogénération. Attention toutefois à la complexité des systèmes de cogénération, qui rendent l’application en milieu scolaire difficile (à moins de passer via un tiers investisseur).

Dans le cas présent d’installations de chauffage dans des écoles à optique zéro-carbone, les technologies de biomasse s’y prêtent relativement bien. Au-delà des avantages et inconvénients évoqués ici, la biomasse offre un potentiel communautaire non négligeable par le développement de synergies territoriales autour de modes de chauffage. Pour en savoir plus sur les communautés d’énergies, consultez cet article.

Pour l’électricité, il faut s’assurer que celle-ci provienne le plus possible d’une source renouvelable. Idéalement, le besoin électrique sera compensé par une production sur site, pour obtenir un bilan annuel équilibré. On parlera alors de bâtiment zéro-énergie (ZEB). Cela nous amène à envisager des sources de production renouvelables , qui sont traitées plus loin dans ce dossier.Et bien sûr, pas question de se contenter de résistances thermiques pour alimenter un réseau de chauffage central. La pompe à chaleur est la condition sine qua non du recours à l’électricité pour le chauffage.

Les pompes à chaleur peuvent, en étant multipliées et fonctionnant par zone, offrir des gammes de puissance suffisantes afin de répondre aux besoins d’une école. Cependant, tout comme pour la biomasse, les systèmes peuvent prendre beaucoup de place et générer du bruit. Une étude préliminaire sur l’implantation des unités extérieures sur le site de l’école est donc impérative. En fonction du site de l’école, cette technologie permet également de tirer parti des techniques de géothermie afin de proposer une production d’énergie au bilan carbone neutre. La pompe à chaleur offre donc de nombreux avantages en termes de neutralité carbone de l’école, mais à quel prix ? Des études de faisabilité et de rentabilité sont indispensables avant de se lancer dans de tels projets pour une école.

Posted By : Gregory Leonard 28 Mai, 2021

La démarche “Bâtiment zéro carbone”

La démarche des bâtiments zéro carbone n’est ni un label, ni une définition formelle d’objectifs à atteindre mais une démarche globale pour se rapprocher au maximum de la neutralité carbone.

La neutralité carbone : un indiscutable impératif écologique

D’ici 2050, de nombreux défis devront être relevés : d’une part, l’amélioration de la performance énergétique des bâtiments devra s’accompagner d’une amélioration de la performance environnementale, et d’autre part, le secteur de la construction devra se transformer afin d’augmenter le nombre et l’ampleur des rénovations, comme le prévoit le Green Deal européen.

Dans sa stratégie à long terme pour 2050, la Commission européenne reconnaît la nécessité d’une décarbonation quasi complète du secteur du bâtiment pour atteindre ses objectifs climatiques.

Les bâtiments dans le monde représentent jusqu’à 45 % de la consommation totale d’énergie et des émissions de carbone, ce qui indique que les bâtiments sont le principal facteur de changement climatique anthropique. Les bâtiments ont donc été identifiés comme offrant les meilleures possibilités de réduction des émissions de carbone. La construction sans carbone a été considérée comme une approche importante pour réduire les émissions de carbone associées aux bâtiments et a attiré une attention politique importante dans de nombreux pays((PAN W. (2014). System boundaries of zero carbon buildings.)).

Dans le même temps, les citoyens ont beaucoup à gagner de la décarbonation des bâtiments, notamment en termes de santé, d’emploi, de réduction de la facture énergétique des ménages et d’économies sur les coûts du système.

La nécessité d’accélérer des politiques énergétiques actuelles face à l’urgence

Un nouveau rapport publié par l’European Climate Foundation (ECF), préparé par CE Delft, montre que malgré la nécessité, les avantages et l’urgence de décarboner les bâtiments européens, le secteur n’est pas actuellement sur une trajectoire vers le zéro carbone d’ici 2050. Les politiques actuelles axées sur les incitations et l’information ne sont pas suffisantes pour atteindre cet objectif. Selon ce rapport, les politiques actuelles ne seraient capable de réduire les émissions des bâtiments que de 30% d’ici 2050((Kruit, J.Vendrik, P. van Berkel, F. van der Poll & F. Rooijers (2020) Zero carbon buildings 2050 – Background report Delft, CE Delft, june 2020)).

Kruit, J.Vendrik, P. van Berkel, F. van der Poll & F. Rooijers (2020) Zero carbon buildings 2050 – Background report Delft, CE Delft, june 2020.

La neutralité carbone

Nous considérons que la neutralité carbone consiste à atteindre un équilibre entre les émissions de CO₂ d’origine humaine et leur élimination de l’atmosphère. Cependant, dans la pratique, les possibilités d’éliminer le CO₂ de l’atmosphère étant limitées, la neutralité carbone ne sera atteinte qu’en limitant très fortement les émissions, en agissant en faveur d’une multiplication des possibilités d’élimination du CO₂ et en compensant les émissions d’un secteur en les réduisant ailleurs, en investissant par exemple dans les énergies renouvelables, l’efficacité énergétique, etc…

En ce qui concerne les bâtiments, une partie des émissions de CO₂ est liée à la consommation d’énergie opérationnelle, c’est-à-dire l’énergie consommée pendant l’utilisation des bâtiments, et une autre partie est due à la fabrication, au transport et à l’application des matériaux. Actuellement, les exigences réglementaires n’incluent pas l’empreinte carbone des matériaux.

Nos Régions ont donc développé l’outil TOTEM (Tool to Optimise the Total Environmental Impact of Materials), qui vise à évaluer les impacts environnementaux de leurs projets de construction à l’aide de 17 indicateurs, dont le CO₂. (voir Les Dossiers du CSTC 2018/2.2).

En effet, on sait que :

l’impact environnemental des bâtiments est bien plus important que la seule énergie qu’ils consomment
Plus la performance énergétique des bâtiments s’améliore, plus la part des émissions de CO₂ liée aux matériaux mis en œuvre augmente (voir schéma).

Deltour., N. Heijmans (2020). Du Nearly Zero Energy Building à la neutralité carbone.

Les deux voies principales pour approcher cette neutralité carbone sont donc :

l’ abandon quasi total des énergies fossiles (gaz, pétrole, charbon, …) car elles émettent massivement du CO₂ lors de leur combustion.
l’ évolution de notre régime en terme de matériaux
- processus de fabrication/recyclage des matériaux
- processus de construction/déconstruction des bâtiments ((Deltour., N. Heijmans (2020). Du Nearly Zero Energy Building à la neutralité carbone))

Comment approcher concrètement cette neutralité carbone ?

En se concentrant sur trois domaines où le potentiel de réduction des émissions est le plus important, à savoir la performance énergétique de l’enveloppe des bâtiments existants, les vecteurs énergétiques et les matériaux de construction, le rapport publié par l’ECF (préparé par CE Delft et Climact) recommande une toute première feuille de route à long terme des politiques visant à réaliser des réductions essentielles de carbone dans le secteur des bâtiments résidentiels. Celle-ci est, pour une large part, également valable pour les écoles.

Les mesures ont été regroupées en cinq « zones cibles d’émissions » :

L’enveloppe du bâtiment :
- Améliorer l’enveloppe des bâtiments existants et nouveaux pour réduire la demande d’énergie pour le chauffage et la climatisation.
- Réduire le niveau d’émissions intrinsèques associé aux matériaux de construction utilisés.
Changement de combustible de chauffage :
- Décarbonation de la demande résiduelle de chauffage par le passage à des vecteurs énergétiques sans carbone (électricité renouvelable, chauffage urbain, gaz sans carbone, biomasse durable).
  Ce changement englobe la décarbonation du vecteur énergétique (combustible) ainsi qu’un système de chauffage différent dans le bâtiment, et souvent aussi une infrastructure énergétique nouvelle ou adaptée.
Efficacité des appareils ménagers :
- Remplacement des appareils électriques par des appareils plus efficaces.
Électricité renouvelable :
- Décarbonation de l’électricité résiduelle en passant à une électricité 100 % renouvelable.
Matériaux de construction décarbonés :
- Utilisation de matériaux recyclés et sans carbone dans la construction et la rénovation et passer à une industrie 100 % décarboné((Kruit, J.Vendrik, P. van Berkel, F. van der Poll & F. Rooijers (2020) Zero carbon buildings 2050 – Background report Delft, CE Delft, june 2020)).

Kruit, J.Vendrik, P. van Berkel, F. van der Poll & F. Rooijers (2020) Zero carbon buildings 2050 – Background report Delft, CE Delft, june 2020.

Schéma © Architecture et Climat (UCL).

Nous avons pu également relier cette démarche à une norme déjà active au Canada depuis 2017.
Cependant, contrairement à cette norme, nous voyons la démarche des bâtiments zéro carbone comme quelque chose qui n’est :

ni un label
ni une définition formelle d’objectifs à atteindre
mais une démarche globale pour se rapprocher au maximum de la neutralité carbone.

Les cinq axes de réflexion principaux des bâtiments zéro carbone que nous leur empruntons seraient donc :

la réflexion sur le carbone intrinsèque : reconnaître l’importance des impacts des matériaux du bâtiment sur le cycle de vie
la diminution des émissions de gaz à effet de serre par l’ arrêt de brûler quoi que ce soit, à moins que la source soit locale, durable (biomasse gérée durablement/pompe à chaleur)
la compressions des besoins d’ énergie opérationnelle
- chauffage par un travail sur l’enveloppe
- électricité par un travail sur les talons de consommations et l’efficacité des appareillages/systèmes/luminaires
la couverture de ces besoins par l’ énergie renouvelable produite sur place au maximum sinon achetée au fournisseur
la réduction de la demande d’ énergie de pointe

Réflexion sur le carbone intrinsèque

L’analyse multicritère des impacts d’un matériau ou d’une solution est un exercice complexe.

Si on privilégie le réemploi et qu’on choisit des matériaux

fabriqués partir de matières premières renouvelables (et renouvelées !) et/ou ou à partir de matières recyclées ;
peu transformés (surtout thermiquement) ;
peu ou pas traité, n’utilisant pas de produits toxiques ;
résistants et réparables ;
issus de filières locales et d’entreprises qui respectent leurs travailleurs ;
assemblés mécaniquement ;
réutilisables ou recyclables en fin de vie.

Alors, on est dans le bon ! Analysons tout ceci de façon détaillée via le site « rénover mon école ».

Schéma © Architecture et Climat (UCL).

Une vision dépassant le seul domaine de la construction : concevoir avec une vision globale pour de meilleurs résultats.

En 2014, un chercheur chinois a tenté de cadrer théoriquement le terme ‘bâtiment zéro-carbone (ZCB)’ afin de pallier les manques de connaissances des fondements théoriques et des limites qu’il identifie dans ses recherches. En effet, pour lui, les ZCB sont des “systèmes sociotechniques complexes qui ne peuvent être examinés efficacement sans définir explicitement leurs limites […] car toutes les stratégies de réduction du carbone impliquent des facteurs politiques, économiques, techniques, sociaux et comportementaux qui relient de multiples parties prenantes telles que les praticiens, les occupants et les chercheurs”. Dès lors, concevoir un ZCB peut parfois s’avérer plus complexe que prévu. ((PAN W – 2014 – System boundaries of zero carbon buildings))

Aujourd’hui, une planification urbaine de plus en plus intelligente maximise les possibilités de conception à faible émission de carbone dans les bâtiments et les infrastructures environnantes.

Lorsque les bâtiments sont considérés, par exemple, comme une source d’énergie pour les véhicules électriques, il est clair que les frontières interdisciplinaires sont franchies. La conception des bâtiments peut donc faire partie d’un ensemble plus vaste qui englobe également les transports et la planification urbaine.

Il est bon de rappeler que la conception de bâtiments à faible émission de carbone tient également compte des scénarios d’utilisation future et de fin de vie, en maximisant le potentiel d’entretien, de réparation, de rénovation et d’adaptation. Une conception intelligente pour le désassemblage et la déconstruction choisit et utilise des matériaux qui peuvent être recyclés, ou qui peuvent être extraits et séparés facilement pour être traités.

Parallèlement, les mesures de performance de dernière génération relèvent le niveau des normes de conception dans les nouvelles constructions, dans le but d’éliminer les émissions de carbone associées aux coûts d’exploitation. Dans ce contexte, l’accent est mis sur le suivi et la mesure des résultats avec une fiabilité et une rigueur accrues, et sur l’utilisation de solutions de conception intégrées pour atteindre des émissions nettes nulles aujourd’hui tout en préparant l’avenir.

Posted By : Sylvie 11 Août, 2011

Consommation en énergie primaire

L’énergie primaire est la première forme d’énergie directement disponible dans la nature avant toute transformation: bois, charbon, gaz naturel, pétrole, vent, rayonnement solaire, énergie hydraulique, géothermique, etc. Parler en kWh d’énergie primaire permet de mettre les différentes sources d’énergie sur le même pied d’égalité, en prenant en compte toutes les transformations nécessaires avant livraison au consommateur final. On utilisera ainsi les facteurs de conversion suivants, conformément à la réglementation PEB :

combustibles fossiles : fp = 1
électricité : fp = 2,5
électricité autoproduite par cogénération à haut rendement fp = 2,5
biomasse : fp = 1

Ainsi :

1 kWh de gaz naturel équivaut à 1 kWh d’énergie primaire
1 kWh d’électricité équivaut à 2.5 kWh d’énergie primaire

La consommation en énergie primaire est ainsi définie par :

E_p= f_p. Q_final

avec Q_final= consommation finale en énergie.

L’utilisation d’1 kWh d’électricité nécessite en réalité beaucoup plus d’énergie que l’utilisation d’1 kWh de gaz naturel, car la production d’électricité engendre beaucoup de pertes de transformation.
L’électricité a donc un facteur particulièrement élevé (2,5). Ce facteur traduit le fait qu’1 kWh électrique utilisé a nécessité 2,5 kWh de combustible pour sa transformation. Autrement dit, le rendement de production de l’énergie électrique en centrale est de l’ordre de 40 %. On voit de suite, à priori, l’absurdité d’utiliser l’électricité pour produire de la chaleur puisqu’une chaudière au mazout ou au gaz possède un rendement minimum de l’ordre de 90 %.

Oui, mais…

Si nous pouvions affirmer ceci sans concession dans les années 80’, il convient aujourd’hui de nuancer ce point de vue pour au moins 3 raisons :

Le mix énergétique est de plus en plus vert : en 2018 la Belgique a produit 19% de son énergie de façon renouvelable et ce chiffre augmente chaque année (± 1% supplémentaire par an en moyenne depuis 2002 et devrait s’accélérer). Ainsi, pour mettre 1kWh électrique sur le réseau, on utilise de moins en moins d’énergie primaire.

Graphe APERe sur base des données extraites des bilans régionaux SPW DGO4 (Wallonie), Bruxelles Environnement, VITO (Flandre), Eurostat (Belgique) pour les années passées

Source « Objectif 2020 » : Wallonie (scénario « Enveloppes »), Bruxelles (Estimation sur base des Quotas et Proposition BRUGEL 20111109-07), Flandres (Vlaamse Regering 31/01/2014) et Belgique (Directive européenne 20/20/20).

Le facteur fp pourrait par ailleurs suivre la tendance dans les prochaines années et passer de 2,5 à 2,2 voire 2.

Dans ce cadre, si nous faisons l’hypothèse un peu folle que 2/3 du mix énergétique sera renouvelable en 2050, alors le facteur d’énergie primaire chuterait théoriquement à ±0,8 ce qui rendrait l’utilisation de l’électricité du réseau plus intéressante pour le chauffage que les combustibles fossiles.

Des technologies comme les pompes à chaleur (PAC) sont aujourd’hui matures et leurs rendements peuvent dépasser les 250%. Ainsi, avec 1kWh d’électricité du mix énergétique, la PAC fourni généralement plus de 2,5kWh d’énergie thermique soit une efficacité globale sur énergie primaire ≥ 1 et se positionne ainsi avantageusement par rapport à l’utilisation de combustible fossiles.

Les panneaux solaires photovoltaïques sont devenus très abordables et leur rendement ne cesse d’évoluer de sorte qu’un grand nombre de nouveaux bâtiments en sont aujourd’hui équipés. Lorsqu’un bâtiment est équipé de tels panneaux en suffisance, il n’est plus absolument absurde pour ce bâtiment d’envisager de se chauffer totalement ou partiellement à l’électricité, même directe s’il arrive à autoconsommer. L’idéal restant évidemment de combiner avec une PAC performante et des moyens de stockage adaptés.

Bon à savoir :

La directive européenne 2018/884 permet aux Etats Membres d’aller plus loin et de faire varier les différents facteurs fp en fonction de la saison ou du mois pour tenir compte de la variabilité du mix énergétique au fils du temps (moins de soleil en hiver, par exemple). En agissant comme cela, la consommation durant les mois où l’énergie renouvelable est moins présente sera pénalisée (la valeur du fp pour l’électricité pourrait monter à plus de 2,5) et la consommation durant les mois où le renouvelable est plus présent serait moins impactant (valeur du fp inférieure à 2,5). Dans le même esprit, il est maintenant possible de différencier les valeurs fp par région ou zone énergétique (un système urbain isolé, par exemple).

Posted By : Sylvie 11 Août, 2011

Consommation finale en énergie

Les besoins énergétiques nets évaluent la quantité d’énergie que devront fournir les différents systèmes de chauffage et de refroidissement afin de garantir le confort thermique de l’ambiance.

La consommation finale d’énergie englobe en plus les pertes liées au fonctionnement de ces différentes installations (rendement des installations). Elle, représente donc la consommation énergétique globale pour le chauffage et le refroidississement qui sera facturée à l’utilisateur.

Q_final = Q_net / η_instal

Avec :

_instal= _sys. _gen
_instal : rendement de l’installation.
_gen : rendement de production (du générateur).
_sys: rendement du système qui dépend des caractéristiques de distribution, d’émission, de régulation et du stockage de l’énergie du système.

Posted By : Sylvie 11 Août, 2011

Besoin net en énergie

Les besoins nets en énergie représentent l’énergie que les systèmes de chauffage et/ou de refroidissement doivent fournir à l’ambiance pour maintenir une température intérieure définie (température de consigne) afin de compenser les déperditions thermiques en hiver et les surchauffes en été. On peut ainsi définir le besoin énergétique net pour le chauffage et le besoin énergétique net de refroidissement.

Les besoins nets en énergie sont donc uniquement liés aux caractéristiques constructives et à la fonction du bâtiment. Ils ne dépendent pas des caractéristiques des installations techniques.

Le besoin net en énergie est calculé sur base d’une température de consigne à partir du bilan suivant :

Q_net = Q_L – η_util. Q_g

Où,

Déperditions de chaleur [MJ] : Q_L = Q_T + Q_V.
Gains de chaleur [MJ] : Q_g = Q_i + Q_s.
Taux d’utilisation des gains de chaleur [-] : η_util.

Les déperditions thermiques

Pertes par transmission Q_T

Q_T = H_T . (η_i – η_e,m) . t_m

où,

H_T : Coefficient de transfert thermique par transmission [W/K].
η_e,m : Température extérieure moyenne mensuelle [°C].
t_m : Durée du mois [Ms].
η_i : température intérieure moyenne établie par convention pour la détermination du besoin énergétique.

Pertes par ventilation Q_V

Q_V = H_V . (ηi – η_e,m) . t_m

où,

H_V,heat,seci: Coefficient de transfert thermique par ventilation [W/K].
η_e,m: Température extérieure moyenne mensuelle [°C].
t_m : Durée du mois [Ms].
η_i : [°C] température intérieure moyenne établie par convention pour la détermination du besoin énergétique.

Les gains de chaleur

Gains internes

Ce terme représente la production de chaleur liée aux occupants et aux équipements (éclairage, bureautique, ventilateur, etc.)

Gains solaires

Les gains solaires (ou encore apports solaires) dépendent :

De la taille des surfaces vitrées,
De l’orientation et de la pente des fenêtres,
De la proportion vitrage/panneau/châssis,
Du type de vitrage (facteur g),
De l’ombrage de la fenêtre (ombrage environnemental et structurel),
Des protections solaires.

Taux d’utilisation des gains chaleurs

Selon les cas et les périodes de l’année les gains de chaleur ne sont pas toujours utiles. Par exemple, il arrive que même en hiver, les gains de chaleur dus aux apports solaires surviennent lorsque la température de consigne est déjà atteinte. La disponibilité de ces gains est donc décalée par rapport au besoin réel. C’est pour tenir compte de ce phénomène qu’un rendement d’utilisation des gains et des pertes est calculé. Celui-ci dépendra de :

De la proportion pertes/gains.
De la classe de masse thermique du bâtiment (inertie du bâtiment).

Climat utilisé pour les calculs

Un climat standardisé est généralement utilisé pour le calcul.

Posted By : Sylvie 2 Sep, 2010

Niveau E : niveau de consommation en énergie primaire

Généralités

La méthode de calcul du niveau E est pour l’instant divisée en deux sous-méthodes : une méthode pour le résidentiel et une autre pour les bâtiments de bureaux et scolaires (d’autres méthodes devraient voir le jour).

Dans ces grandes lignes, le calcul du niveau E intègre, conformément aux impositions de la Directive européenne, les éléments suivants :

le site et l’implantation du bâtiment : (compacité, orientation,…) ;
les caractéristiques de l’enveloppe et les subdivisions internes (coefficient U et niveau global d’isolation K) ainsi que l’étanchéité à l’air du bâtiment ;
les équipements de chauffage, de refroidissement et pour le secteur résidentiel, les équipements d’approvisionnement en eau chaude sanitaire ;
la ventilation ;
le confort intérieur ;
pour le secteur non résidentiel, l’éclairage naturel et les installations d’éclairage ;
les systèmes solaires passifs et les protections solaires ;
…

D’autres éléments peuvent, le cas échéant, être pris en compte :

les systèmes solaires actifs et les autres systèmes faisant appel aux énergies renouvelables pour le chauffage et la production d’électricité ;
l’électricité et la chaleur produites par une installation de cogénération ;
les systèmes de chauffage et de refroidissement collectifs ou urbains ;
…

Le niveau E

Ce niveau de consommation d’énergie primaire est donné par le rapport entre la consommation caractéristique annuelle d’énergie primaire et une valeur de référence, le tout multiplié par 100 :

E = 100 . E_cons/ E_ref

où :

E : Niveau de consommation d’énergie primaire ;
E_cons : Consommation caractéristique annuelle d’énergie primaire [MJ] ;
E_ref: Valeur de référence pour la consommation caractéristique annuelle d’énergie primaire [MJ]

Consommation caractéristique annuelle d’énergie (E_cons)

Le non-résidentiel

E_cons= E_éclairage+ (E_chauffage + E_{refroidissement} + E_auxiliaires – E_{photovoltaïque} – E_{cogénération})

E_éclairage: Consommation annuelle d’énergie primaire pour l’éclairage [MJ]
E_chauffage: Consommation mensuelle d’énergie primaire pour le chauffage [MJ]
E_{refroidissement}: Consommation mensuelle d’énergie primaire équivalente pour le refroidissement [MJ]
E_auxiliaires: Consommation mensuelle d’énergie primaire des auxiliaires [MJ]
E_{photovoltaïque}: Production mensuelle d’énergie primaire des systèmes d’énergie solaire photovoltaïque [MJ]
E_{cogénération}: Production mensuelle d’énergie primaire résultant d’une installation de cogénération [MJ]

L’énergie primaire consommée est donc la somme sur les douze mois de l’année de la consommation des différents postes hormis l’éclairage qui est directement comptabilisé annuellement. Ces termes sont décrits de manière plus détaillée en annexe à ce chapitre.

Le résidentiel

L’annexe I de la réglementation, destinée au résidentiel, définit la consommation d’énergie primaire par :

E_cons = (E_chauffage + E_{eau chaude sanitaire} + E_{refroidissement} + E_auxiliaires – E_{photovoltaïque} – E_{cogénération})

La différence entre la méthode de calcul pour les immeubles de bureaux et écoles et celle pour le résidentiel réside donc dans la prise en compte de la consommation d’énergie pour l’éclairage E_éclairage et la non prise en compte de la consommation pour l’eau chaude sanitaire E_{eau chaude sanitaire}.

De plus, pour le résidentiel un critère sur le risque de surchauffe est aussi à respecter. Une probabilité d’avoir un refroidissement actif est calculée sur base d’un indicateur de surchauffe obtenu par le rapport entre les gains et les pertes de chaleur et dépendant de l’inertie thermique du bâtiment. Cet indicateur doit être inférieur à 17 500 Kh.

Consommation caractéristique annuelle d’énergie de référence (E_ref)

La valeur de référence pour la consommation caractéristique annuelle d’énergie primaire dépend de :

– pour le résidentiel de :

la surface totale de plancher ;
la compacité (rapport entre le volume et la surface totale de toutes les parois qui enveloppent le volume protégé).

– pour le non résidentiel (bureau et écoles) de :

la surface totale d’utilisation ;
la surface totale de toutes les parois qui enveloppent le volume protégé ;
du débit d’alimentation de conception pour la ventilation ;
d’une variable auxiliaire (représentant l’éclairement) ;
du nombre conventionnel d’heures d’utilisation par an.

En résumé : ce calcul revient à comparer les consommations énergétiques caractéristiques du bâtiment conçu avec les consommations caractéristiques d’un bâtiment de référence (E100). Ce bâtiment est considéré d’une géométrie similaire, d’un niveau global d’isolation K45 et équipé d’installations standards.

Méthode de calcul

La méthode de calcul pour la détermination du niveau de consommation en énergie primaire est :

normalisée (et donc indépendante de l’utilisateur) ;
définie pour un usage standardisé du bâtiment (les paramètres liés à l’occupation (taux d’occupations,…) ont été définis de manière conventionnelle) ;
basée sur un calcul statique mensuel ;
basée sur les notions du K et du BE et intègre les différentes installations et vecteurs énergétiques.

Voici, de manière schématique, la démarche de calcul :

Le calcul est établi par étapes :

-> Besoin net en énergie.
-> Consommation finale en énergie (prise en compte du rendement des installations: rendements de production, de distribution, d’émission et de stockage).
-> Consommation en énergie primaire (facteurs de conversion dépendant du vecteur énergétique).

Posted By : Sylvie 6 Nov, 2007

Emissions de polluants liée à la consommation énergétique

Émissions de CO₂

Pour les combustibles fossiles, les émissions de CO₂ sont proportionnelles à la consommation d’énergie primaire. Elles dépendent du type de combustible :

Gaz naturel : 0.198 kg CO₂/kWh
Mazout : 0.264 kg CO_2/kWh
Électricité : 0.29 kg CO₂/kWh.

Pour être précis, le CO₂ produit par une centrale électrique dépend du type de centrale, de la saison et de l’heure de la journée. En moyenne, pour le parc de production belge, on a en moyenne autour de 0.29 kg de CO₂/kWh. Pour l’année 1998, on relève

Hiver, heures normales : 0,335 kg CO₂/kWh élec produit.
Hiver, heures creuses : 0,269 kg CO₂/kWh élec produit.
Mi-saison, heures normales : 0,342 kg CO₂/kWh élec produit.
Mi-saison, heures creuses : 0,273 kg CO₂/kWh élec produit.
Été, heures normales : 0,328 kg CO₂/kWh élec produit.
Été, heures creuses : 0,264 kg CO₂/kWh élec produit.

Avec,

Hiver = novembre, décembre, janvier, février.
Été = juillet et août.
Mi-saison = les autres mois.
Heures normales = entre 6h00 et 20h59 (pour les jours de la semaine).
Heures creuses = entre 21h00 et 5h59 (pour les jours de la semaine) et les jours de WE entiers. (en pratique, ces heures sont variables en fonction du distributeur).

Ces taux d’émissions de CO₂ ont déterminé au niveau des centrales électriques du parc belge (selon le programme PROMIX) dans le cadre du Projet Connaissance des émissions de CO₂ – Electrabel- SPE. Ces taux doivent être multipliés par le facteur 1,109 pour les clients basse tension, pour tenir compte des pertes en ligne et en transformation.

Pour le calcul des émissions de CO₂ du chauffage par pompes à chaleur, une valeur moyenne de 0,347 kg CO₂/kWh élec produit peut être considérée, valeur pondérée selon le nombre d’heures normales, le nombre d’heures creuses, le nombre de jours d’hiver et de mi-saison compris dans la saison de chauffe.

À titre de comparaison, voici les émissions de CO₂ publiées par d’autres sources. Certaines considèrent uniquement la phase de combustion, d’autres intègrent le cycle de vie complet du combustible (c’est-à-dire l’extraction, le transport, le conditionnement en plus de la combustion).

Type d’énergie	Émission d’équivalent CO₂ [g/kWh_PCI] : valeur ADEME 2007 (cycle complet)	Émission d’équivalent CO₂ [g/kWh_PCI] : valeur ADEME 2007 (combustion)	Émission d’équivalent CO₂ [g/kWh_PCI] : valeur Gemis 4.5 (cycle complet)	Émission de CO₂ [g/kWh_PCI] : valeur ADEME 1995 (combustion)	Émission de CO₂ [g/kWhPCI] : valeur PEB (combustion)	Émission de CO2 [g/kWhPCI] : valeur CWaPE
Électricité réseau belge : niveau producteur	267		247		713 (ref = vieille centrale charbon)	456 (ref = centrale TGV)
Gaz naturel	231	202	235	180	202	251
Fioul lourd	319	281		280
Fioul domestique	301	271	327	270	263	306
Propane	275	231		240
Charbon	371	341		350	335	385
Bois pellets		0	46.7	0	0	45.6
Bois bûches		0	22.4	0	0

Émissions de NO_x

Les émissions de NOx ne sont pas seulement liées au combustible, mais également au mode de combustion de celui-ci (taux d’excès d’air, température de flamme).

Les taux d’émission suivants peuvent être considérés :

	Plage de valeurs NO_x, Electrabel-SPE : mg/kWh	Valeur moyenne NO_x, Electrabel-SPE : mg/kWh	Valeur NO_x, Fondation Rurale de Wallonie : mg/kWh (combustion)	Valeur NOx, Gemis 4.5 : mg/kWh (cycle complet)
Ancienne chaudière mazout	…-200	200
Chaudière mazout non Low NO_x	150 – 180	165	144	244
Chaudière mazout Low NO_x	90 – 120	105
Ancienne chaudière gaz	150 – 200	175
Chaudière gaz atmosphérique	100 – 180	140
Chaudière gaz modulante	20 – 90	55	144	140
Électricité	420	420		459
Chaudière à bois bûches ancienne			180
Chaudière à bois bûches moderne			151	235
Chaudière à bois déchiqueté (plaquettes)			162
Chaudière à bois condensé (pellets)				344

Remarque sur les données

Les taux d’émissions de NO_x des deux premières colonnes de résultats sont celles admises dans le cadre du Projet Connaissance des émissions de CO₂ – Electrabel – SPE – 1998.

Pour les chaudières, les taux d’émission de NOx sont exprimés en mg par kWh thermique de combustible consommé (à l’entrée de la chaudière). Par contre pour l’électricité, les taux sont exprimés en mg par kWh électrique disponible à la sortie des centrales électriques (et donc en tenant compte du rendement moyen du parc des centrales électriques en 1998, soit 38 %). Comme on le constate, ce rendement s’améliore et cette progression continuera dans les années futures grâce au remplacement des centrales au charbon par des TGV (Turbine Gaz Vapeur) qui ont un rendement de 55 %. Ces taux doivent être multipliés par le facteur 1,109 pour les clients basse tension, pour tenir compte des pertes en ligne et en transformation.

Les valeurs récoltées par la Fondation Rurale de Wallonie (FRW) sur base de sources allemandes et reprise dans les fiches éco-construction de l’IBGE datant de 2007 négligent les productions de NO_x induites par les phases de transformation et de transport du combustible.

Les valeurs reprises du projet Gemis 4.5 considèrent quant à elles tout le cycle du combustible, de son extraction, son conditionnement et son transport jusqu’à la combustion finale.

Émissions de SO₂

Dans le recueil des Statistiques Environnementales de 1998, on cite le chiffre de 800 mg SO₂/kWh électrique. Ce chiffre est passé à 430 mg SO₂/kWh en 1999.

Une grande marge d’incertitude existe au niveau de la production de SO₂ liée à la combustion de fuel, production liée au type de fuel et à la qualité de la combustion.

Voici une série de valeurs issues du programme international Gemis 4.5 qui estime les différentes productions de polluants sur le cycle du combustible : extraction, conditionnement et transport. En outre, les valeurs reproduites dans les fiches éco-construction de l’IBGE datant de 2007 et collectée par la FRW sur base de sources allemandes sont aussi indiquées : ces valeurs ne tiennent pas compte du conditionnement et du transport.

Type de production	Production de SO₂, valeur FRW : mg/kWh (combustion)	Production d’équivalent SO₂, Gemis 4.5 : mg/kWh (cycle complet)	Production de SO₂, statistiques environnementales 1999
Chaudière au fioul	504	600
Chaudière au gaz	0	111
Électricité		392	430
Chaudière à bois bûches ancienne	36
Chaudière à bois bûches nouvelle	36	320
Chaudière à bois déchiqueté (plaquettes)	36
Chaudière à bois condensé (pellets)		472

Émissions de poussières

Dans le recueil des Statistiques Environnementales de 1998, on cite le chiffre de 61 mg de poussières/kWh. Ce chiffre est passé à 41 mg de poussières/kWh électrique en 1999.

Type de production	Poussières, valeurs FRW (sources allemandes) : mg/kWh (combustion)	Poussières, Statistiques environnementale 1999 : mg/kWh	Poussières, valeurs Gemis 4.5 : mg/kWh (cycle complet)
Chaudière fioul	18		27
Chaudière gaz	0		4.8
Electricité		41	15.4
Chaudière à bois bûches ancienne	252
Chaudière à bois bûches moderne	50		189
Chaudière à bois déchiqueté (plaquettes)	14		132

Category Archives: Consommation énergétique

Répartition de l’énergie

Boucle 1 – répartition équitable

Boucle 2 – répartition au prorata

Boucle 1 – répartition équitable

Boucle 2

Boucle n

Avantages et inconvénients du partage d’énergie

Repenser les besoins

Optimiser les performances énergétiques de l’enveloppe

Combiner les deux, pour se passer de chauffage ?

Compenser les besoins résiduels avec une production renouvelable

La neutralité carbone : un indiscutable impératif écologique

La nécessité d’accélérer des politiques énergétiques actuelles face à l’urgence

La neutralité carbone

Comment approcher concrètement cette neutralité carbone ?

Réflexion sur le carbone intrinsèque

Une vision dépassant le seul domaine de la construction : concevoir avec une vision globale pour de meilleurs résultats.

Les déperditions thermiques

Pertes par transmission QT

Pertes par ventilation QV

Les gains de chaleur

Gains internes

Gains solaires

Taux d’utilisation des gains chaleurs

Climat utilisé pour les calculs

Généralités

Le niveau E

Consommation caractéristique annuelle d’énergie (Econs)

Le non-résidentiel

Le résidentiel

Consommation caractéristique annuelle d’énergie de référence (Eref)

Méthode de calcul

Émissions de CO2

Émissions de NOx

Remarque sur les données

Émissions de SO2

Émissions de poussières

Pertes par transmission Q_T

Pertes par ventilation Q_V

Consommation caractéristique annuelle d’énergie (E_cons)

Consommation caractéristique annuelle d’énergie de référence (E_ref)

Émissions de CO₂

Émissions de NO_x

Émissions de SO₂