Efficience énergétique dans le bâtiment
C'est un des concepts clé de l'éco-conception et des approches de type Haute qualité environnementale (HQE), ou la Sustainable Building Alliance et de la mise en œuvre progressive, au moins dans certains pays de « certificats énergétiques » (Certificat d'économie d'énergie)pour les bâtiments ou certains produits, ou des écobilans.
Les objectifs de performance (habitat économe, ou à énergie positive..) vont déterminer la conception d'un bâtiment dès son esquisse, bien avant la demande de permis de construire.
Au Canada : L'Agence de l'efficacité énergétique du Québec offre divers programmes de subventions permettant aux gestionnaire de bâtiments d'effectuer des améliorations à leur bâtiments. Au niveau fédéral, l'Office de l'Efficacité énergétique offre également des incitatifs fiscaux permettant de payer les frais relatifs à l'amélioration des bâtiments. Ressources naturelles du Canada développe un système intégré de gestion énergétique.
En Europe : L'Europe qui abritait environ 200 Millions de logements à la fin des années 1990s (secteur en croissance continue depuis l'après-guerre) veut diminuer la consommation énergétique des bâtiments de 22 % avant 2010. Une Directive « performance énergétique des bâtiments » (EPBD) est en cours de transposition depuis 2007 dans les droits nationaux.
En Europe, et notamment en Europe du nord et de l'Ouest, le secteur du bâtiment est l'un des plus gros consommateur énergétique (40% de la consommation d’énergie finale de l’UE , plus énergivore que le transport, avec donc un fort potentiel d'économies d'énergie et d'emplois induits par la réhabilitation thermique de l'habitat ancien). Ces économies permettraient aussi de réduire les émissions de GES de ce secteur (36% du total des émissions de l’UE dans les années 2000) et à diminuer la précarité énergétique.
Le rythme moyen des travaux de rénovation thermique est de 0.3% par an et qu’en 2050, la part de logements non rénovés restera supérieure à celles des logements rénovés ou neufs. Continuer dans ce sens ne permettra pas à l’UE de respecter l'objectif « facteur 4 » à l’horizon 2050 (division par 4 des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2050).
Suite à un constat de sous-utilisation des fonds FEDER dans le domaine énergétique par les Etats-membres, la Commission européenne appelle en 2010 les autorités nationales et locales à inciter et faciliter l'amélioration de l'efficience énergétique dans l’habitat. Plusieurs sources peuvent y aider :
- Le 7ème Programme Cadre Recherche et Développement (dit « 7ème PCRD ») peut aussi y contribuer via son volet « Coopération » (32.4 milliards d'€, soit 64% du budget total) visant l'électricité renouvelable, les carburants renouvelables et l'efficacité énergétique et accessible aux entreprises, universités, centres de recherche, organisations, État, et État associé ou un autre État-tiers à certaines conditions).
- Le programme Énergie-Intelligente – Europe II (2007-2013) et ses 3 de ses volets :
- SAVE : Efficacité énergétique des bâtiments et comportement des consommateurs ;
- ALTERNER III : Énergies nouvelles et renouvelables / électricité, bâtiments et bioénergies
- Initiatives intégrées : Échanges de bonnes pratiques entre autorités locales, développement des capacités de financement dont en matière de performance énergétique des bâtiments.
-
Le programme « Innovation et Compétitivité (PIC) éco-innovation » (2007-2013), disposant de 200 millions d'€ (sur appels à propositions annuels)
-
Le programme LIFE+, environnement ; section « énergie et climat » (2007-2013), avec 2.143 milliards d’euros (sur appels à propositions annuels).
-
Le mécanisme d'assistance technique ELENA (European Local ENergy Assistance) aidant - via la BEI - les investissements publics pour l'efficacité énergétique et les énergies renouvelables (modernisation de bâtiments publics et privés..., bâtiments HQE écologiques durables, réseaux de chauffage/climatisation urbains éco-énergétiques, transports propres..) y compris frais d’assistance technique pour faciliter l'accès à d'autres financements de la BEI ou d’autres banques nationales.
-
Des outils pilotés par la Banque européenne d'investissement, dans le domaine des technologies faibles en carbone (4.2 milliards € en 2009) et de l’efficacité énergétique (1.5 milliards € en 2009).
La Commission a garanti (lors de la 2nde réunion de la Convention des maires, 4 mai 2010) de débloquer les fonds du Plan de relance économique non utilisés jusqu’à maintenant (114 millions d’euros) pour soutenir via la BEI davantage de projets dans ce domaine.
En France, L' amélioration de la performance énergétique des bâtiments fait l'objet d'un chapitre du projet de loi Grenelle II..
Depuis début 2008, une étude de faisabilité énergétique est obligatoire avant la demande de permis de construire pour tout bâtiment de plus de 1 000 m² de surface hors œuvre nette. Le maître d’ouvrage doit accompagner sa demande de permis d'une attestation de réalisation de cette étude. La conformité à la réglementation thermique se prépare lors de la conception et se fait lors de la réception (après éventuelles modifications correctrices).
Une synthèse d'étude thermique standardisée doit alors justifier du respect de la réglementation thermique. Elle doit être donnée à la personne qui réalise le diagnostic de performance énergétique (DPE, produit par un « diagnostiqueur ») qui devra être "indépendant" pour tous les DPE induits par la vente ou location d’un bien immobilier.
Jusqu'en 2009, ce diagnostic n'était qu'informatif (sur le niveau de consommation du bâtiment), et insuffisamment précis pour démontrer lerespect de la réglementation thermique.
Le projet Grenelle II (pour la construction neuve, comme pour la réhabilitation), crée une attestation de prise en compte de la réglementation thermique et de performance énergétique, plus précise, engageant la responsabilité du constructeur et du maître d'ouvrage ; Elle devra être délivrée à l’achèvement des travaux « dans le cadre d’un contrôle technique ou par une personne habilitée à délivrer des DPE » et jointe à la déclaration d'achèvement des travaux. Un décret précisera les modalités d'application de la loi (l'exposé des motifs précise qu'une méthodologie commune de calcul pourrait dès 2010 faciliter, à un coût abordable, une vérification de conformité à la réglementation thermique). L'isolation thermique étant aussi facteur d'isolation phonique, une attestation de prise en compte de la réglementation acoustique est également prévue à l’achèvement des travaux (mais que pour le bâtiment neuf).
Le DPE devra être présenté aux acheteurs ou locataires « dès la mise en vente ou en location » d’un bien immobilier (que soit l’usage du local ou du bâtiment avec quelques exceptions qui seront précisés par décret), afin que la performance énergétique affichée devienne un des critères de choix dans le secteur de l'immobilier ; Le Grenelle II prévoit un DPE obligatoire pour tous les bâtiments à chauffage collectif, dans les 5 ans suivant la publication de la loi. L'analyse des DPE réalisés permettra des statistiques sur la performance énergétique en France.
Les articles L. 111-9 et L. 111-10 du Code de la construction et de l'habitation permettaient déjà un « exigentiel » (liste d'exigences de performance énergétique), ainsi que la création de labels de performance énergétique (pour la construction neuve, comme pour la rénovation). Le Grenelle II, dans son exposé des motifs, annonce un « futur label plus largement fondé sur des exigences de performances environnementales globales sur l’ensemble du cycle de vie du bâtiment » (sur la base des consommation d'eau, d'énergie, de matériaux et des émissions d'équivalent-CO2, de polluants et déchets, ainsi que sur la qualité de l’air intérieur, les déchets produits...
Les bâtiments tertiaires dont le diagnostic a montré qu'ils doivent améliorer leur performance énergétique devront réaliser les travaux le permettant dans les 8 ans, « à compter du 1 janvier 2012 », un décret précisera :
- les types de bâtiments ou parties de bâtiments concernés (pour prendre en compte certaines contraintes techniques, l’accessibilité aux handicapés et le patrimoine historique) ;
- le type de travaux obligatoires, le performanciel (la performance à atteindre sera adapté au type de bâtiment concerné, en « optimisant le rapport coût des travaux / économies d'électricité, de gaz, fuel, bois.... ») ;
- Les modalités de cette obligation.
Les coûts d'investissements seront importants, mais les économies d'énergies remboursant généralement ces investissements en quelques années, des systèmes de type tiers-investisseurs seront favorisés (travaux rémunérés sur les économies d'énergies, c'est-à-dire pour un « coût de zéro € » pour la copropriété et les propriétaires ou locataires, via un « contrat de performance énergétique ». L'article 3 du projet de Grenelle II vise en outre à faciliter les DPE et les travaux d’économie d’énergie dans les copropriétés, avec consultation obligatoire de « prestataires en service d’efficacité énergétique ». Le Projet de loi doit pour cela modifier les règles de décision des copropriétés concernant les « travaux d’intérêt commun ». des décrets en Conseil d’État préciseront les situations de dérogation (selon taille de l'immeuble, mode de chauffage, etc. ) et la liste des travaux éligibles ;
A titre d'exemple, l’éclairage vise à produire de la lumière. La part de l’énergie consommée se transformant en une autre forme d’énergie comme la chaleur est donc perdue. On produit généralement la lumière à partir d’électricité, mais selon les ampoules utilisées, un même éclairement nécessite une quantité d’électricité pouvant aller de 1 à 15 (voir tableau).
Mais dans un « bâtiment passif » (ou « positif en énergie »), la source électrique d'éclairage pourra elle-même être considérée comme une des sources de calories.
| Type d’ampoule | Efficacité par rapport à l’ampoule à incandescence | Rendement lumineux |
|---|
| Ampoule à incandescence (tungstène) | 1 | 12 (11-19 lm/W) |
| Ampoule halogènes à basse tension | 1.5 | 18 (12 - 22 lm/W) |
| Diode électroluminescente | 1.5 à 8 | 20 à 100 (120 à 300 lm/W dans quelques années) |
| Tube fluorescent | 6 | 70 (45 à 100 lm/W) |
| Ampoule fluocompacte | 6 | 70 (30 à 87 lm/W) |
| Ampoule au sodium basse pression (pour l’éclairage urbain) | 8 à 17 | 100 à 200 lm/W |
La Caisse des dépôts finance la rénovation du logement social (assistance technique, crédit), avec :
- des prêts incitatifs (prêt énergie performance, éco prêt logement social...) cohérent avec les critères du FEDER et bonifiables par la Caisse des dépôts, l'État et les collectivités.
- un mécanisme de certificats blancs ou Certificat d'économie d'énergie (CEE) utilisable dans le système de marché européen, par les fournisseurs d’énergie qui ont des obligations de réalisation ou d’achat de CEE.
- Crédits carbone : nouvel outil développé par la Caisse des dépôts.
- Tiers-investissement et Contrat de Performance énergétique (pour sécuriser les économies d’énergie nécessitant des investissements à long terme, avec l'aide d'interventions des collectivités
Efficience énergétique des produits de consommations durables
Dans le cadre d'une politique de MDE (Maîtrise de la demande en électricité), depuis la fin du XX siècle des étiquettes sont apposées dans l’Union européenne sur certains produits (frigidaires par exemple) pour indiquer au consommateur le niveau de performance de l'appareil : les étiquettes-énergie.
Efficience énergétique dans l'industrie
Dans l'industrie, l'efficacité énergétique est le rapport entre l'énergie minimale nécessaire pour assurer la production et l'énergie totale consommée par l'usine. En moyenne, l'efficacité énergétique d'une usine est de 41 % : sur 100 kWh achetés et consommés par l'usine, 41 kWh sont réellement utiles à ses processus de production. Par conséquent, l'augmentation de l'efficacité énergétique est une piste d'économie financière très importante dans l'industrie. Le 1 juin 2009, le Secrétaire américain à l’Énergie Steven Chu a annoncé un fonds de 256 millions de dollars afin d’améliorer l’efficience énergétique des principales industries aux États-Unis. Réseau de capteurs sans fil (WSN) peut être utilisé pour surveiller l'utilisation efficace de l'énergie, comme dans le cas du Japon. Ce type de technologie permet de réaliser des économies d'énergie en suivant en temps réel l'état de multiples capteurs situés en différents endroits. Les données traitées par des algorithmes de calcul d'optimisation permettent d'utiliser de façon plus efficace l'énergie permettant ainsi de réaliser des économies d'énergie.