Comment se chauffer sans réchauffer la planète ? - Osons Comprendre

Comment se chauffer sans réchauffer la planète ?

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Comment on se chauffe en France quand il fait froid ? Gaz, électricité, bois ? Quels chauffages sont mauvais pour le climat ? Comment se chauffer sans réchauffer la planète ? On fait le point, et y a quelques surprises.

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Points clés

  • En France, le chauffage des bâtiments représente environ 20 % des émissions de gaz à effet de serre. 4 logements sur 10 sont chauffés au gaz, un peu moins de 4 sur 10 à l’électricité, et le reste au bois, au fioul et avec des réseaux de chaleur.

 

  • Le chauffage au bois n’est pas aussi “bas carbone” qu’on croit. Selon les types de bois utilisé, il pourrait même rester pire que le gaz pendant au moins des décennies à cause des fortes émissions de CO2 émises quand le bois brûle, et du temps très long que prend la forêt à repousser. Il est urgent qu’on ait des connaissances plus précises là-dessus, pour savoir quels types de chauffage au bois sont réellement ok pour le climat.

 

  • C’est d’autant plus important que le chauffage au bois est mauvais pour notre santé : il est responsable à lui seul de la moitié des émissions de particules fines qui causent des dizaines de milliers de morts chaque année en France.

 

  • Le chauffage électrique est lui, réellement bas carbone, dans un pays à l’électricité décarbonée comme la France. C’est encore mieux avec des pompes à chaleur électriques qui ont besoin de moins d’électricité pour nous chauffer.

 

  • Le principal obstacle au remplacement des chaudières fioul et gaz par de l’électrique, c’est que le chauffage électrique aggrave le problème de la pointe de consommation électrique hivernale. Comment électrifier notre chauffage sans devoir rallumer plein de centrales au gaz et au charbon pour produire en hiver l’électricité dont on a besoin pour le chauffage ?

 

  • On a vu les 3 grandes solutions pour lever cet obstacle. Deux solution d’efficacité énergétique qui ne choqueront personne : mieux isoler nos bâtiments pour les chauffer avec moins d’énergie, et donc moins d’électricité, et développer au maximum, là où c’est possible, l’installation de pompes à chaleur électriques performantes, là encore pour baisser notre consommation en gardant le même confort. La troisième solution susciterait sans doute plus d’opposition : construire des centrales nucléaires pour “assurer” le chauffage électrique en hiver, et les utiliser le reste de l’année pour produire de l’hydrogène vert ou de l’électricité bas carbone pour nos voisins.

Sources et références

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Comment chauffe-t-on les logements en France ?

 

Voici un graph montrant la part des différentes énergies de chauffage utilisées dans les résidences principales depuis 1990. Il s’agit du mode de chauffage principal. Le bois – souvent utilisé comme chauffage d’appoint en cheminée –  est donc légèrement minoré, comme nous le verrons par la suite.

En 1990, un quart de nos maisons étaient chauffées au fioul et 4 % au charbon. Ces modes de chauffage ont peu à peu laissé la place aux chaudières au gaz un peu moins polluantes.

Aujourd’hui, 4 logements sur 10 sont chauffés au gaz. Le cliché de la France, pays des grille-pains électriques, n’est pas tout à fait vrai. En réalité, en France, le chauffage, ça gaz !

Ce chauffage au gaz et au fioul, pour le climat, y a pas de mystère : il faudrait s’en passer.

Par quoi les remplacer ?

Le chauffage électrique, vous voyez que c’est pas loin du gaz : 37% des logements étaient chauffés à l’électrique en 2019. Ça a pas mal augmenté depuis 15 ans.

L’autre grande source de chauffage, c’est le bois ! Le bois, c’est le chauffage principal d’1 logement sur 20, en léger recul depuis 30 ans.

Le petit dernier, c’est le chauffage urbain, qu’on appelle aussi réseaux de chaleur. Il s’agit simplement des grandes chaudières collectives. On les a mises entre le gaz et le bois. Pourquoi ? Parce que les réseaux de chaleur ne sont pas uniquement alimentés par les déchets qu’on incinère. Le bois, le gaz et même le charbon leur fournissent une large part de leur énergie.

 

Les émissions de GES du chauffage

 

Le chauffage des logements est une source majeure d’émissions de gaz à effet de serre.

Les émissions du secteur résidentiel se divisent en émissions directes (le fioul ou le gaz utilisé pour chauffer les logements ou faire la cuisine) et en émissions indirectes (les énergies fossiles utilisées pour produire l’électricité nécessaire au chauffage et au refroidissement des logements). Il est admis que le chauffage représente 60 % des émissions directes et indirectes du secteur résidentiel, le reste des émissions est dû à l’eau chaude sanitaire, à la cuisson et à l’utilisation de l’électricité.

Voici le calcul des émissions de gaz à effet de serre imputable au chauffage des bâtiments en 2016.

SOURCES : Carbone 4 et SNBC (p.11), CAIT “historical emissions, UCTF included”

 ( Emissions directes 89 MtCO2e + Emissions indirectes 27 MtCO2e ) X 60 % = Emissions du chauffage 69.6 MtCO2e 

Ces 69.6 MtCO2e représentent 19.9 % des émissions de gaz à effets de serre  (349.4 MtCO2e) de la France en 2016

 

Comme on peut s’en douter, toutes les énergies ne sont pas aussi émettrices. Voici les émissions de gaz à effet de serre pour un kWh de chauffage en “pouvoir calorifique inférieur” (ou PCI) données par la base carbone de l’ADEME. Nous verrons plus tard les controverses de compte pour l’électricité et le bois.

 

Le chauffage électrique

 

Le graph donné au-dessus donne une résultat surprenant pour l’électricité.

Comment est-il possible que le chauffage électrique, avec 149g de CO2 par kWh, émette seulement un tiers de moins que le gaz et ses 227g ?

Sur Osons Comprendre, on a passé notre temps à vous dire “la France a une électricité bas carbone grâce au nucléaire et aux barrages”. Et c’est vrai : en 2019, l’électricité française émettait 61 g CO2e/kWh.

Si le chauffage électrique en émet 149, ça fait une sacrée différence ! Comment l’expliquer ?

La 1ere explication, c’est qu’on n’allume pas le chauffage électrique toute l’année mais seulement quand il fait froid. On dit que le chauffage est une activité “thermosensible”. Nos besoins de chauffage varient avec la température et sont maximums en hiver.

Et l’hiver, c’est le moment où la consommation électrique (hors chauffage) du pays est à son maximum. Ce maximum, on l’appelle la “pointe hivernale”.

Quand il fait bien froid, on peut vite dépasser la production maximale de nos centrales électriques bas carbone : nos centrales nucléaires, nos barrages, nos éoliennes.

Surtout que les jours les plus froids d’hiver sont souvent des jours d’anticyclones durant lesquelles, malheureusement, les éoliennes tournent très faiblement ou pas du tout.

Quand on ne produit pas assez avec nos moyens bas carbone pour répondre à la demande, il faut allumer les quelques centrales à gaz et au charbon qui restent, ou importer de l’électricité au charbon depuis l’Allemagne.

Notre électricité est donc plus carbonée en hiver. Et comme c’est en partie de la faute du chauffage électrique, l’ADEME attribue au chauffage électrique une part des émissions des centrales gaz et charbon qu’il a fallu allumer à la pointe hivernale.

Toute la question c’est “à quel point” ce chauffage  “saisonnier”  est plus carboné que l’électricité “moyenne”.

Les 149 g qu’on vous a mis sur le graph du dessus, qui font du chauffage électrique un moyen “à peine” meilleur que le gaz pour se chauffer, c’est l’ancienne méthode de compte.

Cette méthode dite “saisonnalisée” n’était pas très précise et l’ADEME et RTE ont décidé de la faire évoluer à partir de 2020 pour passer à une méthode plus fine dite “mensualisée”.

Pour en savoir plus sur les différentes méthodes de compte, nous vous recommandons cet excellent rapport de Carbone 4 dont nous vous reproduisons la synthèse.

 

Si on prend en compte cette nouvelle méthode plus précise et plus juste, le chauffage électrique émet beaucoup moins : seulement 79 gCO2e/kWh.

Les pompes à chaleur – qui s’appuient sur la chaleur extérieure (de l’air, de l’eau ou du sol) pour réchauffer les logements – sont encore plus efficaces. Elles consomment entre 2 et 4 fois moins qu’un chauffage électrique classique. Quelques précisions sur les pompes à chaleur.

D’abord, elles sont plus faciles à installer dans les pavillons que dans les logements collectifs. Cela saute aux yeux lorsqu’on s’intéresse aux modes de chauffages des logements neufs.

Les pompes à chaleur sont largement plus utilisées dans le logement individuel (56%) que dans le logement collectif (5%).

Autre précision, le rendement des pompes à chaleur baisse avec la température.

 

Le chauffage au bois

 

Le chauffage au bois semble en apparence peu développé. Il ne fournit que 5 % de l’énergie du chauffage principal des logements. Mais le bois est souvent un chauffage d’appoint, une cheminée, un poêle peuvent être utilisée seulement certaines soirées d’hiver. Pour prendre en compte ce rôle d’appoint, il faut regarder la part du bois dans l’énergie de chauffage utilisée.

Le tableau n’est plus du tout le même. Le bois fournit plus du quart de toute l’énergie de chauffage utilisée en France dans le résidentiel. La question est : le bois est-il une solution de chauffage bas carbone ?

En apparence, si on se fie aux données de la base carbone de l’ADEME, le bois est une énergie de chauffage peu carbonée.

Si l’ADEME compte bien les émissions de GES liées aux activités de bûcheronnage ou de scierie, elle ne compte pas les émissions de la combustion. Elle considère, comme les conventions internationales, que les émissions de GES de la combustion du bois sont immédiatement annulées dès lors qu’un nouvel arbre est replanté.

Si on compte les émissions de la combustion (issues de l’agence environnementale italienne et compilées par Pognant 2017), le tableau n’est pas du tout le même.

Alors, tout compte fait, c’est quoi les “vraies” émissions du chauffage au bois ? Au bout de combien de temps notre poêle ou notre chaudière devient “moins pire” qu’une chaudière à gaz ? Et au bout de combien de temps devient-elle aussi bonne qu’une pompe à chaleur ou un radiateur électrique ?

 

Et bien après avoir passé en revue la littérature scientifique sur le temps qu’il faut attendre pour que les émissions de combustion du bois de chauffage soient absorbées par les arbres replantés, force est de constater que c’est le bordel. Pas facile de répondre, C’est un champ de recherche récent y a pas encore de consensus très clair !

On va quand même vous résumer simplement l’état de nos connaissances.

Pour simplifier, il y a 3 grandes situations : une ok, une bof, et une qui semble carrément mauvaise.

 

Commençons par le meilleur cas. Si vous vous chauffez avec du petit bois, du bois mort de la forêt, c’est ok.

Les petites branches ou les brindilles tombées allaient de toute façon se décomposer et relâcher leur CO2 dans les prochaines années. Au bout de 15-20 ans, c’est donc pareil de les avoir cramés ou de les avoir laissées se décomposer par terre. Autant se chauffer avec 🙂

C’est l’enseignement du rapport rendu en 2020 par le groupe d’expert de la Commission européenne (Joint Research Center) sur l’usage du bois énergie (p.11).

Le seul “bois énergie” profitable au climat à court terme (dans la case en haut à droite) est le bois issu de “débris forestiers” prélevés sous le seuil de fertilisation du sol.

 

Passons maintenant au cas “bof”. Ca, c’est quand le bois que vous brûlez vient de résidus de l’industrie du bois, de poussières de bois ou de copeaux qui restent après la fabrication d’objets en bois.

Lorsque le bois utilisé pour se chauffer provient de résidus industriels sans usage alternatif, le bois de chauffage met plusieurs années à être moins émetteur que le gaz. [SOURCES : Buchholz 2017 / Hansson 2015 / Taeroe Nielsen 2021 ]

Passons maintenant au pire des cas, celui où on coupe exprès des arbres pour les brûler. Là c’est le cas où il faut attendre qu’un nouvel arbre repousse entièrement pour recapter le CO2 qu’on a émis. Ça peut prendre des décennies, et même se compter en siècles.

En France, une super étude toute récente estime que quand on coupe du bois pour se chauffer dans la forêt lorraine, après un siècle, les arbres replantés n’ont pas assez recapté de CO2 pour compenser les émissions initiales.

C’est même pire : en 2120, les arbres replantés en 2020 n’ont même pas assez capté de CO2 pour compenser les émissions du bois supérieures au gaz.

En clair, d’après cette étude, couper du bois pour se chauffer, au bout de 100 ans, c’est encore pire pour le climat que de s’être chauffé au gaz.

 

En savoir plus : la THÈSE de Chloé Pelletier : Analyse environnementale et économique des filières bois-énergie 

 

C’est extrêmement problématique. Parce que c’est pas dans 150 ou 200 ans qu’il faut qu’on réduise nos émissions, mais dans les prochaines décennies.

La Stratégie nationale bas carbone prévoit de multiplier par 3 le nombre de logements chauffés au bois d’ici à 2035.

Vous imaginez bien qu’il sera difficile de suivre une telle augmentation de la demande en bois de chauffage en n’employant que des jolis résidus de bois récoltés de manière soutenable.

On va en couper des arbres ! Et ça, ça ressemble fort à une très mauvaise idée pour le climat.

Alors il manque encore de données précises pour se faire un avis définitif, y a quelques études qui trouvent que le bois coupé est meilleur que le gaz ou le fioul au bout de quelques décennies seulement, mais ça reste très long, trop long, et ça sent pas bon du tout.

Enfin, le chauffage au bois pose aussi des problèmes de pollution. Le bois de chauffage est responsable de près de la moitié des émissions de particules fines les plus petites (PF 2.5). Ces particules sont responsables de 40 000 décès par an en France.

 

Massifier le chauffage électrique : un problème de pointe ?

 

Est-il possible de massifier le recours au chauffage électrique tout en garantissant de “passer la pointe hivernale”, c’est-à-dire de fournir assez d’électricité pour passer la consommation maximale d’hiver ?

Le récent rapport RTE/ADEME sur le chauffage électrique en 2035 nous donne quelques indications.

D’abord, chauffer 3 millions de logements supplémentaires n’augmentera que faiblement les émissions de l’électricité de chauffage à la condition que ces logements soient bien isolés (p.28).

Le graphique ci-dessus illustre bien le problème. Développer au maximum le chauffage électrique sans PAC ni isolation conduit à augmenter la consommation électrique annuelle de +- 2% et la pointe hivernale de 8 %. Développer les pompes à chaleur sans isolation (Scénario C) n’augmente la consommation électrique annuelle que de 0.5 % et la pointe hivernale de 3 %. L’idéal étant bien sûr de respecter les objectifs de la Stratégie nationale bas carbone (SNBC) : de chauffer aux PAC tout en isolant les logements. Si ce Scénario A-SNBC est satisfait, le chauffage va baisser la consommation électrique annuelle de 0.8 % et la pointe hivernale de 3%.

 

Dans ce scénario, l’ADEME affirme que l’intensité carbone du chauffage électrique restera comparable à aujourd’hui : de l’ordre 80 gCO2e/kWh.

En outre, le rapport de RTE/ADEME nous donne (p.228) une précision utile pour décarboner profondément le chauffage et passer la pointe. Un réacteur nucléaire de 900 MW suffit à alimenter en électricité de chauffage 3 millions de logements.