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Agence internationale de l'énergie : la pompe à chaleur peut répondre à 90 % de la demande mondiale de chauffage et ses émissions de carbone sont inférieures à celles d'une chaudière à gaz (Partie 2)

Les performances saisonnières de la pompe à chaleur ont été régulièrement améliorées

Pour la plupart des applications de chauffage des locaux, le coefficient de performance saisonnier typique d'une pompe à chaleur (indice de performance énergétique annuel moyen, COP) a augmenté régulièrement pour atteindre près de 4 depuis 2010.

Il est courant que le COP d'une pompe à chaleur atteigne 4,5 ou plus, en particulier dans les climats relativement doux comme la région méditerranéenne et le centre et le sud de la Chine. Au contraire, dans les climats extrêmement froids comme le nord du Canada, la basse température extérieure réduira la performance énergétique des technologies actuellement disponibles à une moyenne d'environ 3 à 3,5 en hiver.

Au cours des dernières décennies, le passage d’une technologie sans onduleur à une technologie avec onduleur a amélioré l’efficacité. Aujourd'hui, la technologie de conversion de fréquence évite la plupart des pertes d'énergie causées par l'arrêt et le démarrage de la technologie sans conversion de fréquence et réduit l'augmentation de la température du compresseur.

Les réglementations, les normes et les labels, ainsi que les progrès technologiques, ont entraîné des améliorations à l’échelle mondiale. Par exemple, après que la norme minimale d’efficacité énergétique ait été relevée à deux reprises, le coefficient de performance saisonnier moyen des pompes à chaleur vendues aux États-Unis a augmenté respectivement de 13 % et 8 % en 2006 et 2015.

En plus de nouvelles améliorations du cycle de compression de vapeur (par exemple grâce à des composants de nouvelle génération), si vous souhaitez augmenter le coefficient de performance saisonnier de la pompe à chaleur à 4,5-5,5 d'ici 2030, vous aurez besoin de solutions orientées système (pour optimiser l'énergie utilisation de l'ensemble du bâtiment) et l'utilisation de fluides frigorigènes à potentiel de réchauffement climatique très faible ou nul.

Par rapport aux chaudières à gaz à condensation, les pompes à chaleur peuvent répondre à 90 % de la demande mondiale de chauffage et avoir une empreinte carbone plus faible.

Bien que les pompes à chaleur électriques ne représentent encore que 5 % du chauffage mondial des bâtiments, elles peuvent fournir plus de 90 % du chauffage mondial des bâtiments à long terme et ont des émissions de dioxyde de carbone inférieures. Même en tenant compte de l’intensité carbone en amont de l’électricité, les pompes à chaleur émettent moins de dioxyde de carbone que la technologie des chaudières à gaz à condensation (fonctionnant généralement avec un rendement de 92 à 95 %).

Depuis 2010, en s'appuyant sur l'amélioration continue des performances énergétiques des pompes à chaleur et la production d'énergie propre, la couverture potentielle des pompes à chaleur a été considérablement améliorée de 50 % !

Depuis 2015, la politique a accéléré l'application des pompes à chaleur

En Chine, les subventions accordées dans le cadre du plan d'action pour la lutte contre la pollution atmosphérique contribuent à réduire le coût des premières installations et équipements. En février 2017, le ministère chinois de la Protection de l'environnement a lancé des subventions pour les pompes à chaleur à air dans diverses provinces de Chine (par exemple, 24 000 à 29 000 RMB par foyer à Pékin, Tianjin et Shanxi). Le Japon a un plan similaire à travers son plan d’économie d’énergie.

D’autres plans concernent spécifiquement les pompes à chaleur géothermiques. À Pékin et partout aux États-Unis, 30 % du coût d’investissement initial est supporté par l’État. Afin de contribuer à atteindre l'objectif de déploiement de 700 millions de mètres de pompes à chaleur géothermiques, la Chine a proposé des subventions supplémentaires (de 35 yuans/m à 70 yuans/m) pour d'autres champs, tels que Jilin, Chongqing et Nanjing.

Les États-Unis exigent que les produits indiquent le coefficient de performance saisonnier du chauffage et la norme minimale d'efficacité énergétique de la pompe à chaleur. Ce système d'incitation basé sur la performance peut améliorer indirectement les performances futures en encourageant la combinaison de la pompe à chaleur et du photovoltaïque en mode d'auto-utilisation. Par conséquent, la pompe à chaleur consommera directement l’énergie verte produite localement et réduira la consommation électrique nette du réseau public.

En plus des normes obligatoires, le label européen de performance du chauffage des locaux utilise la même échelle de pompe à chaleur (au moins Grade A+) et de chaudière à combustible fossile (jusqu'au grade A), afin que leurs performances puissent être directement comparées.

De plus, en Chine et dans l'UE, l'énergie utilisée par les pompes à chaleur est classée comme énergie thermique renouvelable, afin d'obtenir d'autres incitations, comme des réductions d'impôts.

Le Canada envisage d'exiger obligatoirement un facteur d'efficacité supérieur à 1 (équivalent à 100 % d'efficacité de l'équipement) pour la performance énergétique de toutes les technologies de chauffage en 2030, ce qui interdirait effectivement toutes les chaudières traditionnelles au charbon, au mazout et au gaz. .

Réduire les obstacles à l’adoption sur les marchés plus vastes, en particulier pour les marchés de la rénovation

D’ici 2030, la part de la chaleur résidentielle fournie par les pompes à chaleur mondiales doit être triplée. Les politiques doivent donc s’attaquer aux obstacles à la sélection, notamment les prix élevés des achats anticipés, les coûts d’exploitation et les problèmes hérités des stocks de construction existants.

Sur de nombreux marchés, les économies potentielles dans le coût d'installation des pompes à chaleur par rapport aux dépenses énergétiques (par exemple, lors du passage des chaudières à gaz aux pompes électriques) signifient généralement que les pompes à chaleur ne seront peut-être que légèrement moins chères dans 10 à 12 ans, même s'ils ont des performances énergétiques supérieures.

Depuis 2015, les subventions se sont révélées efficaces pour compenser les coûts initiaux des pompes à chaleur, initier le développement du marché et accélérer leur application dans les nouveaux bâtiments. L’annulation de ce soutien financier pourrait grandement entraver la popularisation des pompes à chaleur, notamment les pompes à chaleur géothermiques.

La rénovation et le remplacement des équipements de chauffage peuvent également faire partie d'un cadre politique, car un déploiement accéléré dans les nouveaux bâtiments ne suffira pas à lui seul à tripler les ventes résidentielles d'ici 2030. Le déploiement de programmes de rénovation impliquant la modernisation des composants et des équipements de l'enveloppe du bâtiment réduira également le coût d'installation de la pompe à chaleur, qui peut représenter environ 30 % du coût d'investissement total de la pompe à chaleur à air et occuper 65 à 85 % du coût d'investissement total de la pompe à source.

Le déploiement de la pompe à chaleur doit également prévoir les modifications du système électrique nécessaires pour répondre à la SDS. Par exemple, la possibilité de se connecter à des panneaux solaires photovoltaïques sur site et de participer aux marchés de réponse à la demande rendra les pompes à chaleur plus attractives.

Agence internationale de l'énergie : la pompe à chaleur peut répondre à 90 % de la demande mondiale de chauffage et ses émissions de carbone sont inférieures à celles d'une chaudière à gaz (Partie 2)


Heure de publication : 16 mars 2022