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.

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#67 - Chafrene - 07 Février 2024

Pour répondre à la question de Hilel : il me semble avoir lu quelque part, mais sans pouvoir retrouver la référence, que, pour le bois, la captage de CO2 pendant la croissance de la végétation avant utilisation comme moyen de chauffage était prise en compte.

#65 - Hilel - 17 Janvier 2024

Bonjour,
Je suis auditeur énergétique et je me posais une question sont je ne trouve pas la reponse.
En méthode THCEx pour le scénario BBC Effinergie, le coefficient de transformation pour le bois est de 0.6.
Pourquoi et que celà représente il physiquement ?
Que le bois délivre plus d'énergie finale que l'énergie primaire nécessaire à sa constitution ? Pourtant ce n'est pas tout à fait le cas...

#64 - Joseph - 18 Novembre 2023

On peut comprendre qu'il faille mettre en œuvre de l'énergie "grise" pour obtenir de l'énergie "finale". Donc qu'il y ait un coefficient supérieur à 1 pour l'électricité est logique. Mais quand on approvisionne du gaz par méthanier depuis les USA, quand ce gaz a été comprimé, transporté (fioul lourd des navires), détendu dans des usines qu'on a construites expressément et rapidement pour cela, pourquoi ne pas tenir compte de toutes ces "déperditions" pour le gaz ? Et donc, pourquoi pas de CEP pour le gaz. Dito pour le fioul : on extrait du pétrole, on le raffine, on le distille et on transporte les sous-produits. Une raffinerie de pétrole consomme entre 5 et 10% de l'énergie qu'elle transforme (si on pose que le brut est en fait une énergie) pour faire tourner ses process chauds. C'est de l'ordre de 20% et plus quand on parle des schistes bitumineux. Quand on fabrique des granulés de bois, ce n'est pas neutre en énergie grise non plus. Tout ça pour dire que de n'affecter un coefficient supérieur à 1 qu'à l'électricité ressemble bigrement à un règlement de compte !!! Seraient-ce des anti-nucléaires qui ont gagné la bataille des lobbies ?

#63 - Maxime - 12 Novembre 2023

En fait, ce qui me gène avec ce coefficient c'est qu'on ne mesure pas l'efficacité de la maison mais de toutes la chaîne, ainsi une maison électrique très bien isolé peut se retrouve avec une consommation (sur le papier) plus importante qu'une maison chauffé au gaz et moins bien isolé c'est quand même dommage ...

Autre choses si on compte tout les pertes pour l'électricité il faudrait faire pareil pour les autres énergies, de décompter les coûts d'extraction du fioul du gaz, du charbon, et même du bois.
Il faudrait aussi retirer les coût de transport le GNL importer par bateau on ne peut pas dire que sont coefficient est de 1 !
Même si ce sont bien des énergies primaire leurs mise a disposition n'est pas gratuite en terme d'énergie.

#62 - catb - 31 Octobre 2023

Que penser aujourd'hui du forcing pour un CEP de l'électricité qui passerait de 2,3 à 1 ? Comment ne pas entrevoir derrière cette manipulation une volonté farouche de trouver les financements nécessaires à la multiplication des EPR ? Consommez, consommez du kWh, il en restera toujours quelque chose...

#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
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