Consommation énergétique d’un foyer

Cher(e) Ami(e),

Dans le cadre de la lutte contre le réchauffement climatique, nous devons maintenant nous efforcer à décarboner notre économie, c’est à dire notre consommation énergétique, et si possible diviser notre besoin énergétique par environ 3 comme l’illustre cette synthèse :

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Commentaire de l’illustration : si tous les pays étaient alignés sur la consommation énergétique de la France, les ressources renouvelables couvriraient nos besoins jusqu’au 5 Mai soit 124 jours sur les 365 jours. Selon cette analyse, il faudrait 2.95 planètes pour couvrir la consommation énergétique « à la française ».

Notons que diminuer cette consommation ne signifie pas forcément de diminuer les services rendus comme le fait de se déplacer, de se divertir ou de chauffer sa maison, car nous pouvons faire évoluer les rendements d’usage de nos appareils et machines, en utilisant des appareils plus performants (cf. Quelle énergie ?).

Par exemple une voiture électrique est énergétiquement 2 fois plus pertinente qu’une voiture biomasse (bioGNV, agrocarburant, etc…), car le rendement du moteur électrique est de 85% contre à peine 40% pour un moteur à combustion. Autre exemple, une pompe à chaleur est également 2 fois plus efficace qu’une chaudière à condensation « gaz ». Le service rendu est le même mais la consommation énergétique est 2 fois moindre. Ainsi si  certains experts prétendent qu’une diminution énergétique génère forcément une diminution de la croissance économique ils se trompent. Leur propos est exact si la diminution entraine une perte de service ce qui n’est pas du tout systématique.

Diminuer pourquoi pas, mais quelle est la pression énergétique d’un foyer en France Métropolitaine et peut on raisonnablement y répondre avec des énergies durables ?

Si l’on restreint l’analyse à la consommation électrique ou à la consommation énergétique directe d’un foyer, les réponses sont dans l’article Ordres de grandeur, premiers pas : 4723 kWh électrique par foyer, 13500 Kwh d’énergie (gaz+électrique+fioul) pour tous les usages par foyer. Cela fait peu et une installation photovoltaïque de 14 kWc par foyer suffit à compenser ces besoins identifiés (tout au plus 25 000 €HT d’investissement par foyer). Mais prendre en compte ces données ne suffit pas à se rendre compte de l’empreinte carbone moyenne d’un foyer car il ne faut pas oublier qu’un foyer consomme aussi de l’énergie pour :

  • se déplacer ;
  • acquérir des objets et des consommables (shampoing, encres pour  imprimante, maquillage, etc…) ;
  • se nourrir ;
  • bénéficier d’eau potable et se débarrasser des  eaux souillées ;
  • profiter de services à l’extérieur du foyer.

ce qui nécessite d’aller plus loin dans notre réflexion. Pouvons nous estimer la consommation énergétique globale d’un foyer ?

Oui car d’une part nous connaissons la consommation énergétique en Métropole qui est de 153.6 Mtep (Méga tonne équivalent pétrole) soit 1 786 368 000 000 kWh (1 tep = 11 630 kWh), et d’autre part nous connaissons le nombre de foyers : 32 396 000 foyers (nombre d’abonnements électriques). Et si nous acceptons l’hypothèse que notre balance énergétique en métropole est équilibrée, c’est à dire que toute l’énergie que nous consommons sur le territoire pour exporter des produits et des denrées est égale à l’énergie que nous importons en achetant des produits et des denrées, nous obtenons une consommation énergétique par foyer de 55 141 kWh/foyer. Cette consommation est certainement minimisée car il est plus que probable que nous importions plus d’énergie en France au travers nos achats que nous n’en exportions, c’est pourquoi nous allons prendre une base de consommation par foyer de 60 000 kWh/foyer pour la suite de notre analyse.

60 000 kWh/foyer peut-on les compenser avec des énergies durables non carbonées ? Voyons si cela est possible, construisons un scénario.

Tout d’abord, si je réalise une transition technologique de tous les usages vers des appareils électriques, je vais pouvoir diminuer l’objectif à atteindre grâce aux rendements d’usage des appareils plus performants que leurs homologues « fossiles » et le ramener à 40 200 kWh/foyer (33% de gain).

Ensuite, je vais envisager un mix énergétique entre l’éolien et le photovoltaïque : 20% pour l’éolien, 80% pour le solaire. Le solaire doit donc produire 32 000 kWh/foyer. Pour que les usages soient les plus polyvalents possibles nous allons envisager de produire notre objectif qu’avec des modules photovoltaïques. Ainsi avec l’électricité nous pourrons tout faire : du froid, du chaud, du mouvement, du rayonnement, etc… A noter que dans ce scénario je n’envisage pas d’économies particulières grâce à des bâtiments mieux isolés.

32 160 kWh avec une production de 950 kWh/kWc cela représente 33.85 kWc de puissance photovoltaïque à installer soit en arrondissant une installation de 35.70 kWc (102 modules de 350 Wc). La surface de cette installation est d’environ 180 m2, et correspond à un investissement fin 2018 d’environ 45 000 €HT. Avec un emprunt sur 12 ans, l’effort financier par mois est de 375 €HT sur 144 mois. Un chiffre hors taxe, cela parait étrange mais pourquoi ne pas  prélever de TVA lorsque l’investissement est réalisé par des particuliers, dans le cadre d’un plan marshal ?

950 kWh/kWc est une production de référence suffisamment faible pour pouvoir mettre une partie des modules à la verticale orientés, plein Sud ou (Sud/Est et Sud/Ouest) sur des pignons. 30% des modules pourraient être installés verticalement soit environ 53 m2 correspondant à 10.50 kWc (30 modules de 350 Wc). Le reste peut être posé en toiture ou au sol orienté Sud et produire au minimum 1100 kWh/kWc. Au sol ou en toiture, chaque foyer « devrait couvrir »  126 m2 de surface ce qui correspondrait à une puissance de 25.2 kWc (72 modules de 350 Wc). Il ne s’agit pas dans cet exemple d’envisager qu’individuellement chaque foyer s’équipe, une toiture de 648 m2 d’un magasin, ou d’un bâtiment agricole ou d’un bâtiment industriel couverte avec une installation de 100 kWc, correspondra dans cette stratégie à la surface utile horizontale pour compenser la consommation énergétique globale de 5 foyers. De même pour les murs orientés Sud.

Mais y-a-t-il assez de surface « à plat », au sol ou en toiture ?

  • 126 m2 x 32 396 000 foyers = 4 081 896 000 m2 soit 4 082 km2 soit 408 200 hectares (pour mémoire la surface de la zone d’exclusion suite à la catastrophe de Tchernobyl est d’environ 2 600 km2) ;
  • il y a en France 30 000 km2 d’infrastructure dont 510 000 hectares d’espace public ;
  • entre 2005 et 2015, 513 800 hectares ont été perdus en prairie permanente ;
  • 7.47 millions d’hectare sont en herbe en 2015 ;

donc nous avons besoin d’environ 14% (13.61% exactement) de la surface d’infrastructure ou 5.52% de la  surface de prairie permanente, pour atteindre l’objectif : la surface n’est pas un problème contrairement à ce que l’on a mis dans la tête de la plupart d’entre nous, d’autant que d’autres surfaces sont disponibles au sol (anciennes carrières, anciennes décharges ménagères, terres improductives). Le problème ne vient pas de la surface mais de l’usage de cette surface au vu de nos référentiels culturels, référentiels mentaux que nous pouvons changer si nous intégrons la folie énergétique dans laquelle nous sommes (que nous n’avons pas encore totalement intégrée).

Ainsi si l’on accepte :

  • de ne pas prélever de TVA pour le solaire photovoltaïque et l’éolien au vu de l’urgence climatique, pour les quelques particuliers qui investissent  en dehors de sociétés ;
  • d’installer 30% des modules à la verticale, et 70% à l’horizontale, les 30% pouvant être des modules bi-faciaux installés sur des murs blancs ;
  • de réaliser une conversion technologique vers l’électrique ;
  • de soutenir un effort financier sur 12 ans de 45 000 €uros par foyer sur la partie solaire ;
  • et de chercher à équiper un maximum de structures existantes et nouvelles ;

nous pouvons sans attendre des technologies miracles décarboner sur les 30 prochaines années notre économie sans restriction aucune…

A titre individuel si vous prenez en charge la réalisation d’une unité photovoltaïque de 36 kWc, vous compenserez 80% de la consommation énergétique moyenne d’un foyer en France. N’est ce pas tentant ?

Ne vous laissez pas manipuler, comptez !

E.D.F

PS1 : Pour rappel, il fut un temps voilà ce que d’autres ont écrit il est temps de réfléchir à l’énergie solaire. Rien de neuf, il ne s’agit que de lutter contre une désinformation absurde, vu les enjeux.

PS2 : Si l’on réalise une comparaison avec les données de cet article, Ordres de grandeur, premiers pas, on retrouve les mêmes ordres de grandeur. En effet dans celui-ci il était précisé qu’il fallait 14.71% de la surface en herbe pour produire la totalité de notre énergie. Ces 14.71% x 0.67 (gain lié à la techno  électrique) x 0.8 (gain éolien) x 0.7  (gain lié à la verticalité) = 5.519% de la surface enherbée.

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