Conversion de l’énergie primaire en énergie finale

A l’occasion de la nouvelle réglementation thermique RE2020, le coefficient d’énergie primaire (CEP) de l’électricité baisse. Il passe de 2,58 à 2,3 soit une diminution de 11%. Pourtant, le « mix » énergétique n’a pas évolué significativement. Voici quelques éclairages pour comprendre comment a été calculé ce facteur de conversion et quelles en sont les incidences pratiques.


Pourquoi convertir en énergie primaire ?

Energie primaire : L'énergie primaire est l'énergie contenue dans les ressources naturelles, avant une éventuelle transformation. Le fioul, le gaz, le bois, le vent ou le soleil sont des exemples d'énergie primaire.

rayonnement solaire énergie primaire

Le rayonnement solaire constitue une énergie primaire inépuisable.

Energie secondaire : Une énergie secondaire existe grâce à la transformation d’une énergie primaire. L’électricité est par exemple une énergie secondaire. Elle n’existe pas directement dans la nature et nécessite le recours à une autre énergie. Dans une centrale nucléaire, on fissure de l’uranium pour produire de l’électricité par exemple.

Energie finale : L'énergie finale est l'énergie utilisée en bout de chaine par le consommateur, c'est-à-dire après transformation des ressources en énergie et après leur transport. C’est cette énergie qui est facturée par le fournisseur.

consommation énergie finale

Le compteur Linky permet à l’utilisateur de suivre sa consommation d’énergie finale.

En pratique : Concrètement, avec un coefficient d’énergie primaire de 2,3 pour l’électricité, cela signifie que pour consommer 1 kWh d’électricité, il a fallu en produire 2,3 en amont.

Pourquoi convertir ? Le but de tout rapporter en énergie primaire est de comparer les consommations des énergies entre elles, en prenant en compte les pertes liées à la transformation et à l’acheminement. Cela est particulièrement important, notamment pour la réglementation thermique, qui doit être égale pour tous les types d'énergie.

Quels sont les facteurs de conversion ?

Voici les facteurs de conversion utilisés en France.


EnergieCEP
Electricité2,3
Gaz1
Fioul1
Charbon1
Bois1
Soleil1

On constate que seule l’électricité a un coefficient d’énergie primaire supérieur à 1. C’est donc l’énergie la moins « efficace » car les pertes sont nombreuses au niveau du rendement des centrales et du transport sur le réseau.

centrale nucléaire rhin

Les centrales nucléaires ont un rendement de l’ordre de 33%.

La valeur de 1 pour les autres énergies relève d’une convention. En effet, il n'y a pas de transformation pour ces énergies primaires. De plus, comme le transport ou encore l'extraction ne sont pas (encore) comptabilisés, la conversion est de 1 pour 1.

Facteur de conversion pour l’électricité ?

L'électricité est l'énergie la plus utilisée en France. Elle représente environ 42% des consommations totales. Mais vous l’aurez compris, c'est aussi l'énergie qui nécessite le plus de transformations. Voici quelques précisions sur ce point.

Mix énergétique : Le « mix » énergétique de la production d'électricité en France se répartit ainsi. On y ajoute le rendement de chaque solution.


Type d'énergieRendement (%)Part de la production (%)
Nucléaire3375
Energies renouvelables10015
Energies fossiles3810

Calcul : Il suffit ensuite de faire un simple calcul de proportionnalité pour trouver un rendement global de 43,5% ce qui correspond à un coefficient de 2,3. Cela tombe bien, c’est précisément le coefficient officiel retenu pour la RE 2020.

transport electricité France

Le transport de l’électricité génère des pertes liées à l’échauffement des câbles (Enedis).

Pourtant, si vous avez bien suivi, nous n’avons pris en compte que le rendement des centrales. Il manque donc les pertes sur le réseau pour considérer l’acheminement de l’électricité. RTE les estime à 3% en énergie primaire sur les lignes hautes et très hautes tensions. Au total, elles seraient plutôt de l'ordre de 5 à 7% car les pertes augmentent en basse tension lorsqu’on se rapproche du consommateur final. Il faut également considérer le rendement des transformateurs.

Bref, en prenant des pertes en ligne à 5%, cela fait un rendement global de 38,5%. On obtient donc un coefficient de 2,59. C’est précisément le facteur de conversion utilisé jusqu’à lors : 2,58 pour être exact.

Comment expliquer le facteur de 2,3 pour l’électricité ?

Décision du législateur : Mais alors, comment justifier d’une baisse du CEP pour l’électricité à 2.3 alors que le mix énergétique est resté inchangé ? En fait, le législateur a anticipé le futur mix énergétique qui laissera plus de place aux énergies renouvelables. Il sera ainsi plus performant puisque le rendement de ces énergies est de 100%.

L’objectif est d’atteindre 40 % d’énergies renouvelables électriques dans la production nationale en 2030.

Comme les bâtiments ont une durée de vie de l’ordre de 50 ans, le législateur a considéré qu’on pouvait dès à présent prendre une valeur plus basse que la valeur réelle. Cela favorise donc mécaniquement l’électricité.

Contestations : Cette décision n’a bien sûr pas fait l’unanimité au sein de la profession et certains acteurs dénoncent « un tour de passe-passe ». Ils auraient préféré un facteur de conversion qui reflète vraiment l’état du mix énergétique, quitte à l’actualiser régulièrement.

Quels changements en pratique ?

Si on met de côté ces querelles de lobbyistes, les conséquences de cette baisse peuvent s’avérer assez concrètes.

Dans le neuf : Une baisse du coefficient signifie concrètement qu’une maison respectant la nouvelle norme RE2020 (CEP de 2,3) aura le droit de consommer davantage d’électricité qu’un logement construit lors de la précédente réglementation (CEP de 2,58). Ces deux réglementations imposent des consommations maximales de 50 kWhEP.m²/an (coefficient modulé selon les zones climatiques). Ainsi, on peut faire les calculs suivants pour une maison de 100 m². Ils donnent la consommation électrique maximale autorisée :

Autrement dit, une maison neuve aujourd’hui pourrait consommer 12% d’électricité de plus qu’hier. Cet abaissement du facteur de conversion ne favorise pas non plus les équipements électriques les plus performants que sont les pompes à chaleur. Reste qu’il sera probablement très difficile de respecter la nouvelle réglementation uniquement avec des chauffages de type « grille-pain ».

radiateur électrique et pompe à chaleur

Une pompe à chaleur est plus coûteuse à l’achat mais consomme 2 fois moins d’électricité qu’un radiateur.

En rénovation : Le CEP est également utilisé pour réaliser des diagnostics énergétiques sur des bâtiments existants. Ainsi, la baisse de ce coefficient valorise mécaniquement les logements se chauffant à l’électricité. Dans certains cas, ils peuvent même gagner une classe énergétique sans avoir effectué de travaux. Mais cette situation reste marginale.

Conclusion

Les conversions d’énergie finale en énergie primaire permettent de comparer des installations utilisant des sources d'énergie différentes. Cependant, ces conversions reposent sur des calculs complexes. Elles sont donc toujours attaquables et font l'objet de lobbyings très importants à chaque décision devant les établir.

Dans les faits, on remarque que les calculs considérés pour la RE2020 favorisent davantage l’électricité par rapport à la réglementation précédente.

Sur le même thème

Laisser un commentaire ou poser une question




En validant ce formulaire, j’accepte que mon message soit affiché de façon publique. Nous vous recommandons de ne pas diffuser d’informations personnelles : téléphone, mail, adresse... L’association Conseils Thermiques conserve des données pour le bon fonctionnement de ce service. Plus d’informations sur notre page relative à la protection des données.

#61 - Xavier (admin) - 24 Avril 2023

Bonjour jprt,

La meilleure solution est "collective" et probablement difficile à mettre en œuvre. Il s'agit de renforcer l'enveloppe de la copropriété : isolation du sol, des murs (par l'extérieur probablement), des combles, changement des fenêtres si nécessaire et du mode de ventilation. En agissant efficacement sur l'enveloppe, vous pouvez réduire par 2 à 4 votre besoin de chauffage. Ces travaux vous prémunissent efficacement de l'inflation car vous baissez votre consommation. De plus, ils sont sans entretien.

La moins bonne solution est de se contenter d'opter pour un chauffage plus performant : une PAC air-air par exemple. Selon votre région, vous pourrez diviser par 2 votre consommation d'électricité (COP de 2). Mais cela ne traite pas le problème de l'enveloppe qui est toujours prioritaire.

A bientôt

#60 - jprt - 20 Avril 2023

pour un studio chauffé a l'electricité, le besoin en energie pour le chauffer est donné par l'energie finale du DPE, par exemple 180kWh/m2 conduisant à un classement G en energie primaire environ 420kWh Cela signifie qu'il va etre tres difficile d'ameliorer le classement en E ou D en reduisant les deperditions car 180kWh/m2 est deja une bonne performance
comment faire pour etre efficace
merci
jprt

#59 - FL - 28 Mars 2023

Merci pour ces développements aussi glauques qu'inintelligibles.
Une seule question simple : quels sont les éléments (datas) nécessaires et suffisants pour obtenir "la consommation d'énergie finale" d'un logement. Merci pour une réponse simple précise et compréhensible.
Bien à vous.
FL

#58 - Xavier (admin) - 02 Mars 2023

Bonjour Jean,

Dans le neuf, les coefficients de conversion sont de 1 pour toutes les énergies sauf l'électricité où il est à 2.3.

Mais on ne favorise pas du tout le gaz qui est très émetteur de CO2 car la réglementation prévoit une conso max d'énergie non renouvelable. En pratique, il n'y a plus de gaz en neuf.

On ne pénalise pas non plus les pompes à chaleur car leur rendement (COP) est élevé (supérieur à 100%). De ce fait, les consommations sont faibles et même avec le coef de 2.3, il n'y a pas de problème.

En bref, dans le neuf, le bois et les PAC sont les alternatives privilégiées (voire "imposées" par la méthode de calcul). Les radiateurs électriques (mauvais rendement) et le gaz sont très pénalisés.

A bientôt

#57 - jean - 01 Mars 2023

on encourage clairement le chauffage au gaz ou au bois, surement pas les PAC quel que soit le cas quand aux apports du photovoltaique c'est pareil puisque on aura quand même le coeff 2.4 electricité : aurai-je mal compris ?????
gaz coeff 1, bois 0.6 ? + le co2

#56 - Xavier (admin) - 20 Février 2023

Bonjour Tudilo,

Le décret indique bien qu'il s'agit d'énergie finale :

" Les seuils définis aux articles 1er et 2 du présent arrêté sont exprimés en kWh d'énergie finale par unité de surface. "
https://www.legifrance.gouv.fr/jorf/id/JORFTEXT000039070419

Ils sont indiqués sur la facture d'énergie.

A bientôt

#55 - Tudilo - 19 Février 2023

Bonjour,
Actuellement les bâtiments en copropriété qui ont une consommation de chauffage >à 80kwh/m2.an doivent avoir une individualisation des frais de chauffage. Cela s’entend en kwhef ou kwep? Pour mon immeuble de 1981 le dpe collectif note consommation de chauffage collectif 148kwhep/m2.an donc 148:2,58 =57 kwhef/m2.an. Je vous remercie pour votre réponse.

#54 - Xavier (admin) - 18 Janvier 2023

Bonjour Syk,

Du point de vue "énergie", 301 kWh EP/m².an correspond à une mauvaise étiquette E. Il n'y a pas d'interdiction de location pour ces logements pour le moment (prévu en 2034).

A bientôt

#53 - Syk - 13 Janvier 2023

Bonjour
A quel taux d'énergie finale correspond le chiffre de 301kwhep/M2 (chaudière au gaz) ?
La location d'un appartement est-elle autorisée avec ce chiffre ?
Merci
Cordialement

#51 - STANNIS - 16 Octobre 2022

Pour faire suite à votre article sur le coefficient énergie primaire/énergie finale:
pourquoi n'existe t il pas un tel coefficient pour l'énergie fournie en réseau de chaleur? (tenant compte du rendement de production de la chaufferie centrale, des pertes en ligne)

#50 - Pierre - 13 Février 2022

Bonjour,
Avec la RE2020 il me semble que calcul est passé avec un facteur de 2,3 applicable au 1 janvier 2022 pour les habitations neuves.
Si vous pouvez nous faire un topo sur cette nouvelle règle et si les DPE sont aussi concernés.


MERCI

#49 - Jercessart - 23 Octobre 2021

Ce calcul d'un taux de conversion primaire/utile fait pas l'Ademe (donc 2,58 en moyenne) ne permet pas de mesurer l'impact en terme de réchauffement climatique. Ainsi pour le nucléaire que n'émet pas de gaz à effet de serre, il ne faut tenir compte que des pertes en lignes, de l'ordre de 12%. Le coefficient de conversion moyen en France de l'énergie primaire émettrice de gaz à effet de serre n'est alors plus que de 1,18.
Rappelons que c'est cette grille Ademe qui sert à notre l'efficacité énergétique des logements ce qui défavorise considérablement les logements tout électriques dont l'isolation a pourtant été mieux conçue.

#48 - jp44 - 10 Mars 2021

je viens de relire les commentaires : pour avoir un bon indice énergétique je devrais remplacer ma pac air eau (80kw/an m2 *2.4= E) par une chaudière a charbon (C) ....

#47 - Mina - 07 Mars 2021

Bravo, très intéressant.

#46 - Didier - 27 Janvier 2021

On regarde le rendement EP/ EF mais si on regarde la masse de ressources utilisées par kWh alors le nucléaire est très bas..

#45 - liion - 26 Janvier 2020

Calcul complètemnt débile qui vise à pénaliser l'électricité nucléaire au profit du gaz et du fioul !
Si l'objectif est de réduire les émissions de CO2, quel est l'interet de comptabiliser le rendement d'une centrale nucleaire qui emetttra toujours 0g de CO2 / kWh?

#44 - Laurent - 02 Février 2019

Oui car l'électrique est une forme d'énergie secondaire qui a une éxergie bien plus importante, toujours regarder le bilan énergétique global.
La thermosensibilite liés aux usages saisonniers coûte extrêmement cher dans le domaine de l'électricité, il faut tout surdimensionnner poir 2-3 jours dans l'année, la mobilité électrique est une demande stable qui permet de tirer le meilleur des installations électriques.

Bon choix pour le bois, pour les logements raccordés au gaz, PAC GAZ en développement très intéressantes (COP équivalent 2,58-4,6) et sans gaz HFC des PAC électriques (HFC responsables de 5% des émissions de gaz a effet de serre en France).

https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Pompe_%C3%A0_chaleur_gaz_naturel

https://pompe-a-chaleur.ooreka.fr/comprendre/pompe-a-chaleur-gaz

#43 - jp45 - 30 Janvier 2019

En conclusion malgré une consommation de 95kw/m2 avec un coeff de 2.58 mon habitation est classée E car j'ai une pompe à chaleur air eau, elle sera remplacée par une chaudière granulé bois coeff 0.66? donc je passe en B...... 62kw/m2 an, .... ou au charbon : 95 kw/an. .... raisonnement inverse si j'ai un véhicule electrique !!! tout ça d'une logique éblouissante.....

#42 - laurent - 01 Novembre 2018

Pour Negawatt, ils partent sur une division par 2 de la consommation il me semble.
Oui parler de transition sans parler de réduction forte de la consommation n'a pas de sens, on sait très bien que les énergies decarbonées ne pourront pas remplacer les fossiles a la même hauteur et que celles-ci provoquent aussi des fortes contraintes environnementales, certes potentiellement mieux maîtrisables. Pour le nucléaire, je suis un petit peu inquiet sur le renouvellement du parc de production, son taux de retour énergétique est pas si élevé car il implique énormément de richesses elles mêmes actuellement générés par des fossiles. La perspective d'un effondrement profond est très plausible.

L'appauvrissement est inévitable avec la contraction énergétique, il va falloir piocher dans les inégalités sinon ça ne va pas tenir au niveau social.

#41 - Vincent - 31 Octobre 2018

L'arnaque de negaWatt/Ademe, c'est justement le terme "sobriété", qu vise surtout à laisser croire aux gens qu'ils vont pouvoir continuer à vivre comme maintenant et pour pas plus cher.… alors qu'il est évident qu'ils vont s'appauvrir :
- isoler une maison coûte des dizaines de milliers d'euro, voire encore plus
- remplacer une chaudière gaz/fioul par une pompe à chaleur : plusieurs milliers d'euro
- une voiture électrique coûte deux fois plus cher et pour un usage nettement moins pratique qu'une thermique (distance parcourable avec une charge, difficulté à trouver une prise disponible, temps nécessaire pour la recharge, batteries à changer au bout de 5-10 ans)
etc.

Comme pour le biogaz EnR etc. : plein de choses sont techniquement possibles, mais certainement pas avec notre niveau de consommation actuel.
Il suffit de voir que le kWh pour les particuliers est 2x plus cher an Allemagne et au Danemark, alors même que ces pays sont loins d'avoir décarboné leur mix électrique comme l'a fait la France (à l'origine, pour économiser sur sa facture pétrolière, certes).

En plus, on va vite buter sur la contrainte des métaux (1 miliard de voitures électriques, vraiment ?) + baisse des moyens disponibles à cause de la décroissance qu'impose la sortie des énergies fossiles.

Sur les ordres de grandeur, l'excellent travail du physicien britannique David MacKay :
"L'énergie durable - pas que du vent!"
https://www.withouthotair.com/translations.html

#40 - laurent - 31 Octobre 2018

Une autre remarque sur l'article de Jancovici :la modulation de la puissance des réacteurs se fait seulement pour quelques réacteurs qui ne tournent pas à puissance nominale mais en dessous de leur capacité, et qui répondent à des services systèmes pour la régulation des réseaux électriques. (Régulation en tension notamment). La production nucléaire reste une production de base qui n'est pas conçu pour répondre à des consommations thermosensibles.

#39 - laurent - 31 Octobre 2018

Pour la mobilité électrique, elle permettrait de réduire d'un facteur 2 à 3 les émissions de C02 à usage identique, combiné à une très forte diminution de l'usage, de la masse et du nombre de véhicules, elle rend envisageable le respect des engagements sur le climat concernant l'automobile. (Les camions c'est un autre problème)

Un point ne devrait pas echapper à Jancovici : même si 50% du chauffage électrique moyen est assuré par le nucléaire (ce n'est absolument pas le cas lors des pics, mais plausible car les radiateurs tournent la moitié de l'année avec les logements mal isolés), l'hydraulique étant à sec l'hiver, les 50% ou 45% restant combinés au rendement des centrales à combustible fossile font que les émissions de C02 restent plus importantes que de brûler le combustible au point de consommation. Pour rappel le rendement thermique -> Elec -> thermique est de 33% avec la conversion thermodynamique et les pertes sur le réseau électrique.
Pour le mix, on sait qu'on aura besoin à la fois des Enr et du nucléaire, avec de la sobriété, des compteurs intelligents, il est envisageable de reduire la part du nucléaire pour rendre le renouvellement du parc nucléaire plus réaliste. Le chauffage électrique s'y oppose purement d'ailleurs.

Pour le biogaz, le potentiel est important et apporterait une part majeur, toujours dans le cas d'une forte sobriété, inévitable et indispensable. À l'échelle du problème donc.

#38 - Vincent - 29 Octobre 2018

Sophocle > Quel surcoût ( 3KW/H de PV coûtent 10 000 euros installés) ?

3kW, plutôt.

> Ca ferait un peu usine à gaz !

Et le gaz, c'est du fossil :-)
Remonter

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l'utilisation de cookies nous permettant de mesurer l'audience de façon anonyme sans utilisation de données personnelles.
Plus d’informations sur notre page relative à la protection des données.