En guise d'introduction à
un débat promis pour l'automne 1994 nous avons resorti un dossier
sur le chauffage électrique datant de 1989. Il est toujours d'actualité,
une actualité brûlante. Ce type de dossier fut élaboré
par EDF pour faire pression quand la Délégation Générale
de l'Energie et des Matières Premières (DGEMP) a sorti un
dossier trop critique à son goût.
La note est prodigieuse dans sa simplicité: - Le chauffage électrique est rentable pour le client, - Le chauffage électrique n'a pas été imposé par EDF, - Le chauffage électrique est l'avenir Et voilà pourquoi ce qui est bon pour EDF est bon pour la Nation. Leur argumentaire est à la limite du spécieux et est souvent faux. On impute au chauffage au floul, une série d'à côté que l'électricité n' engendre pas. C'est tout de même amusant, l'électricité se fait toute seule!! Quant à parier sur le prix du fioul ou sur celui de l'électricité personne n' a intérêt à le faire mais c'est malheureusement valable pour les 2, avec en plus le fait que l'un est un produit et l'autre le résultat d'un passage dans une énorme machine qui peut avoir des pannes. Pour le reste inéluctablement la présence du chauffage entraîne un besoin de surcapacité pour faire face aux pointes d'hiver. On peut le nier mais la dure réalité reprend ses droits quand on se penche sur le problème des rejets et des déchets. On peut d'ailleurs par une image simple comprendre l'ampleur du problème: Imaginez que les 57 millions de français représentant environ 14 millions de foyers soient tous équipés d'une plaque chauffante à l'électricité pour cuire leur beefsteack. Cette plaque fait 1000 Watt et ils cuisent tous leur viande en même temps à midi et ça fait combien de réacteurs de 1000 Mwé? 14 pour cuire tous à la même heure!! Comme explique la note «tout raisonnement qui superpose les usages de l'électricité favorise indûment certains usages au détriment des autres. Le vice du raisonnement est le suivant: seules sont estimées responsables d'avoir fait déborder le vase les dernières gouttes d'eau, en ignorant que celles du dessous le sont tout autant que celles du dessus.», bien sûr la Gazette a choisi ses gouttes mais rassurez vous EDF aussi! Quant à refuser d'attribuer à un usage son coût en réacteurs en le répartissant sur tous les autres c'est gommer les effets de pointe. Ils se gomment en moyenne mais entraînent un sur- équipement. Au plan «tarif» ça se défend encore que cela revient à répartir les charges de quelques uns sur tout le monde mais au plan équipement c'est faux. On peut évidemment vendre du courant au moment où on ne cuit pas sa viande mais comme on ne vend pas les déchets ni les rejets, il y a quelqu'un qui a des ennuis pour finir et, bien sûr ce sont les habitants de la France. Le dossier chauffage d' EDF est complété par une série de remarques sur ce même chauffage, remarques de bon sens préparés pour le ministère. Il n'est pas inutile de constater que ce dossier d' EDF est plutôt mal reçu par ses interlocuteurs officiels. Quant à nous consommateurs il faut savoir que toute facilité se paie: rien n'est gratuit et surtout pas l'énergie. Bonne lecture et que tout cela vous inspire de nombreuses questions. (suite)
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un choix justifié pour un produit d'avenir -1989- Récemment plusieurs documents ont porté
directement ou indirectement un jugement sur le chauffage électrique:
des dossiers émanant de la Direction Générale de l'Energie
et des Matières Premières du Ministère de l'Industrie
(DGEMP), de l'Association Chauffage Fioul, du Groupement des Industries
Françaises des Appareils d'Equipement Ménager (GIFAM) ont
été diffusés.
1. Le chauffage électrique est rentable pour
le client
1.2. Cette comparaison est favorable au chauffage électrique
intégré
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Un client qui investit dans un système de chauffage central à eau chaude aura certes un coût d'exploitation annuel moindre qu'avec du chauffage électrique. Mais, l'économie qu'il réalise est faible comparée à l'importance de son investissement. Le temps de retour d'un investissement chauffage central au fioul par rapport à une installation Chauffage Electrique Intégré est aujourd'hui supérieur à 10 ans aux conditions actuelles de prix du floul dont personne ne prendrait le risque de s'engager sur la pérennité. 1.3. Le chauffage électrique intégré possède
des avantages spécifiques
2. Les prix de vente représentent bien les coûts
d'EDF
Schématisation des moyens de production utilisés [2] 2.2. L'application de cette méthode sert à déterminer
les prix de l'électricité
La part des différents moyens de production dans les consommations du chauffage électrique [3] (suite)
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La figure 2 montre qu'une puissance appelée maximale de 11W de chauffage électrique se décompose en: 1) une puissance de 0,15 kW appelée pendant 6.000 heures, soit une fourniture de 900 kWh, que l'on produit avec du nucléaire. 2) une puissance supplémentaire de 0,5 kW (0,65-0,15) appelée sur 3.000 heures, soit une fourniture de 1.500 kWh, qui est demandée au charbon. 3) une puissance supplémentaire de 0,35 kW (1-0,65) appelée sur 400heures, soit une fourniture de 140 kWh, assurée par une centrale au fioul. En termes d'énergie annuelle, 1 kW de chauffage électrique utilise 2540 kWh par an qui se décomposent en: -35 % de kWh nucléaire (900 kWh) [4] - 59% de kWh charbon (1 500 kWh) - 6% de kWh floul (140 kWh) Le tarif qui lui et appliqué doit tenir compte de cette répartition dans laquelle le nucléaire et le charbon sont prédominants (voir aussi annexe 1). 2.3. Malgré l'absence de saisonnalité du tarif Basse
Tension, le chauffage électrique est bien pris en compte à
son vrai coût
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2.4. Une méthode irrecevable pour évaluer
le coût du chauffage électrique : la méthode du dossier
«Chauffage électrique en France»
Dans son dossier sur le chauffage électrique en France, la DGEMP n'utilise pas de raisonnement marginaliste. Elle distingue des usages «de base» et «de pointe» et cherche à leur affecter des moyens de production. Pour cela elle construit un diagramme où elle superpose les différents usages dans un ordre qu'elle définit a priori. «Attribution» des moyens de production aux usages vue dans le dossier «Le chauffage électrique en France» Or ceci ne correspond pas à la réalité du fonctionnement d'un chauffage électrique (voir 2.2.). De fait, tout raisonnement qui superpose les usages de l'électricité favorise indûment certains usages au détriment des autres (explication détaillée en annexe 2). Le vice du raisonnement est le suivant: seules sont estimées responsables d'avoir fait déborder le vase «les demières gouttes d'eau», en ignorant que celles du dessous le sont tout autant que celles du dessus. Ce type de méthode est erroné, car il suppose un empilement arbitraire des usages «de base» et des usages «de pointe». La force d'Electricité de France est au contraire d'avoir une démarche tarifaire qui reflète exactement ses coûts sans avoir à trier les kWh vendus par type d'usage. 3. Les prix de l'électricité seront stables
sur le long terme
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4. Le développement des usages de l'électricité: un enjeu national soutenu par les pouvoirs publics Au lendemain du premier choc pétrolier, les Pouvoirs Publics ont voulu augmenter l'indépendance énergétique de la France. Ceci conduisait tout naturellement à développer l'énergie électrique produite sur le territoire national à partir de nucléaire et de charbon: son coût en devises est bien moindre que celui de l'électricité produite par des centrales à fioul. Il s'agissait donc également de développer les usages de l'électricité: le chauffage des locaux représentait un marché important qu'EDF devait aborder. Les qualités spécifiques du produit, sa facilité de mise en oeuvre ont fait le reste et le chauffage a pris une grande part du marché de la construction neuve. La France n'est d'ailleurs pas seule à utiliser le chauffage électrique: les Suédois, les Belges, les Suisses, les Norvégiens et les Anglais agissent de même. Les stratégies nationales sur les moyens de chauffage dépendent en effet largement des énergies disponibles. Mais Electricité de France est restée très vigilante à ce que le chauffage électrique soit installé dans de bonnes conditions d'isolation: dès avant le premier choc pétrolier, EDF s'est mobilisée pour former rapidement la profession du bâtiment à l'isolation. Les compétences scientifiques et techniques qu'EDF avait accumulées ainsi que ses clients avec la profession du bâtiment permettent de dire qu'EDF a été le support des réglementations thermiques de 1974 et de 1982. Les Pouvoirs Publics se sont d'ailleurs appuyés sur EDF pour assurer le succès rapide de ces réglementations. 5. L'avenir du chauffage électrique: des évolutions
en perspective
[1] Ces comparaisons considèrent un amortissement économique calculé sur l5 ans au tauxde 10%. [2] Les schématisations représentées dans ce document sont illustratives du raisonnement mais ne sont pas des calculs. [3] Le parc de production hydraulique n'étant plus en développement de façon significative, on peut le passer sous silence sans altérer la validité du raisonnement. [4] La part du nucléaire dans la consommation totale d'un logement chauffé à l'électricité est encore plus élevée, l'électricité assurant dans la majorité des cas le chauffage de l'eau et la cuisson. p.12
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Par quels moyens produire l'électricité? Pour résoudre cette question, il faut
modéliser la production d'électricité en tenant compte
de la demande agrégée des clients selon les différentes
heures de l'année.
Compte tenu de cette courbe, les moyens de production seront mis en oeuvre pour optimiser les coûts: l'énergie nucléaire, avec des investissements élevés et un coût de fonctionnement faible, servira plutôt sur longue période; le fioul, avec des coûts en capital faibles et une charge horaire d'exploitation élevée, fonctionnera plutôt en pointe. Le raisonnement d'EDF est simple: si j'ai à
livrer un kWh de plus, quelles dépenses supplémentaires devrais-je
consentir en investissements de production et de réseaux et en coût
de fonctionnement?
La puissance de chaque moyen de production
(par exemple nucléaire) imputable à ces x kWh de chauffage
électrique n'est autre que l'écart de puissance installée
de ce moyen de production entre les deux schémas.
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Or, le fonctionnement d'un chauffageélectrique pour 1 kWh de puissance peut être schématisé de la façon suivante: Figure 7:
La répartition entre moyens de production
de la puissance appelée en pointe par le chauffage électrique
est donc la suivante:
ANNEXE 2 Pourquoi la méthode du dossier «le chauffage électrique en France» est arbitraire L'évolution par EDF du coût du
chauffage électrique repose sur une approche «marginaliste»
classique.
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Monotone des puissances simplifiées Ensuite, un empilement des usages est superposé à ce diagramme en commençant par les consommations dites de base puis les consommations hors base en plaçant celles du chauffage électrique en dernier (le hors base de la «basse tension avec chauffage électrique»). Figure 9:
Dans ce raisonnement, le chauffage électrique
est seul responsable de la pointe. Toute la production d'électricité
réalisée à partir du fioul lui est ainsi attribuée.
Réponse: aucun. Toute représentation
de ce type ne peut être qu'arbitraire!
Figure 11:
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Et ce schéma conduirait à attribuer au chauffage électrique 100 % de nucléaire! Les conclusions auxquelles aboutit le dossier sur «le chauffage électrique en France» sont donc tributaires de l'ordre dans lequel les usages sont empilés. Or cet ordre ne peut être qu'arbitraire. Il n'est pas possible d'«attribuer» les moyens de production mis en oeuvre pendant une période donnée aux différents usages présents durant cette période. Si EDF utilisait ce type de méthode, des arbitrages constants seraient nécessaires pour déterminer l'ordre des usages «de base» et des usages «de pointe». La force d'Electricité de France est au contraire d'avoir une démarche tarifaire qui reflète exactement ses coûts sans avoir à trier les kWh vendus par type d'usage. ANNEXE 3 La part de l'uranium dans le coût
Le coût d'un kWh nucléaire sur
la base d'un fonctionnement pendant 8.760 heures est (en centimes):
A l'horizon 1995, ce coût du combustible
se décompose lui-même en quatre postes de coûts:
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«Le chauffage électrique,
Notons que ce dossier a été préparé pour le Ministère de l'Industrie - Direction Générale de l'Energie et des Matières Premières (Direction dont la charge et de veiller aux orientations énergétiques du pays pour les acteurs concernés: AFME, GDF, EDF...). Quelques remarques de bon sens
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- La part de l'électricité sur le marché du logement neuf dans les autres pays est habituellement très inférieure à ce qu'elle est en France 67 % (Grande-Bretagne 25 %, Pays-Bas 0%, RFA6%, Italie3%). - La part de gaz naturel est de 60 % en Grande-Bretagne, 95 % aux Pays-Bas, 53 % en RFA. - L'installation d'un chauffage électrique fait l'objet d'un contrat spécifique. - On notera que les pays cités, à l'exception de la France, disposent de ressources hydroélectriques importantes permettant de disposer de kWh à coût relativement bas. - De plus, l'existence de services de distribution communs a EDF et GDF - association également spécifique à la France - ne permet guère à la concurrence du gaz de s'exercer sérieusement. - EDF est la plus grande compagnie électrique du monde à économie de marché, et c'est l'entreprise électrique du monde occidental qui dispose du monopole le plus étendu. Les choix tarifaires faits par EDF favorisent les fournitures domestiques et plus particulièrement le chauffage électrique, et pénalise donc les fournitures industrielles. - Comparé aux autres modes de chauffage, le chauffage électrique se caractérise par un avantage en matière de coût d'équipement du logement et par un coût d'exploitation plus élevé. - Ce sont les usages thermiques, surtout le chauffage des maisons, des bureaux, des ateliers, chauffage et aussi climatisation de plus en plus indispensable dans les immeubles de grande hauteur ou construits avec verre, acier et aluminium. - Donc sur le plan de la compétitivité, déjà, le nucléaire est absolument écrasant; il n'y a pas de problème prétend EDF mais rien ne permet d'étayer sa conviction sauf des calculs tronqués. - Les réacteurs nucléaires, hermétiquement clos, ne sont pas polluants! (c'est la rengaine générale) - Cette double orientation, EDF l'a résumé dans ce slogan «Le tout électnque par le tout nucléaire». - L'augmentation du parc des logements chauffés à l'électricité a eu pour conséquence un accroissement de la saisonnalité des consommations en basse tension. - Du fait de la croissance du parc de logements chauffés à l'électricité, cette saisonnalité de la courbe de charge se renforce plus vite en France qu'à l'étranger; elle sera beaucoup plus accentuée en 2000. - Or, de l'aveu même d'EDF, les tarifs domestiques actuels ne reflètent pas les coûts des usagers du chauffage électrique. - On voit donc que l'ensemble des tarifs se trouve au-dessus des coûts marginaux de long terme redéfinis par EDF en novembre 86, à l'exception des tarifs appliqués aux usagers du chauffage électrique. - Le gradient thermique est passé de 400 mW par degré en 1980 à 1050 mWen 1987. - En outre, le réseau de transport et de distribution devra être en mesure de faire face à ces pointes qui nécessitent un surdimensionnernent important. - Or, à l'exception de zones nouvelles où la conception des réseaux a pu prendre en compte ces surcharges potentielles, de nombreux réseaux d'alimentation, notamment en zone urbaine n'ont pas été prévus pour cela comme en témoignent les incidents survenus ces dernières années à Paris. - Il faut freiner la croissance des besoins de pointe par la limitation de la pénétration du chauffage électrique et le développement de dispositifs de contrôle de la charge (écrêteurs de puissance, télécommande, etc.) auxquels globalement EDF se montre défavorable aujourd'hui. - Il conviendra de veiller à répercuter convenablement les surcoûts liés au renforcement de la distribution à ceux des consommateurs qui le rendent nécessaire. p.15
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1. Introduction
Les réflexions et exposés faits à ce jour au KGÜ par les représentants des compagnies d'électricité, de l'inspectorat du courant fort, etc., sont basés sur le présupposé tacite que la consommation de courant, comme l'entropie d'un système fermé, ne peut que croître indéfiniment. On laisse entendre, de plus, que cette croissance permanente est à considérer comme un bien, le bonheur des gens étant en quelque sorte lié de manière linéaire à leur consommation d'électricité. Cette manière de voir est probablement la conséquence directe de l'allégeance au mythe de la prospérité par l'expansion économique, mythe qui reste dominant dans la société de consommation actuelle. Ce mythe simpliste et dangereux est probablement responsable du fait que le courant électrique est considéré comme une marchandise dont on cherche à augmenter les ventes pour faire plus de bénéfices, alors même que ni vous ni moi n'avons besoin de plus d'électricité. Mais cette approche à la fourniture et de la consommation d'électricité est naïve. L'expansion permanente est un non-sens dans un monde fini. Il y a une limite évidente à la consommation de toutes choses, même de l'électricité. En Suisse aujourd'hui, il y a de fait une surconsommation d'électricité considérable, puisque l'alimentation de pertes (environ le 30 % de la consommation) n'est pas un besoin et n'apporte aucun avantage au consommateur. D'autre part, l'électricité est utilisée en bonne partie à des fins non spécifiques comme la production de chaleur à basse température, ce qui signifie mauvais rendement et gaspillage. La présente note discute les conséquences possibles d'une approche fondée sur une utilisation efficace de l'électricité et sur une meilleure diversification des moyens de production. Elle pose la question des répercussions possibles sur les besoins en lignes de transmission. 2. La responsabilité des compagnies d'électricité
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Il est cependant nécessaire de souligner que le LCP ne peut se traduire dans les faits que si les compagnies d'électricité le prennent en charge, car elles sont seules à même de mettre en oeuvre les mesures que le LCP implique. Pour l'instant, elles n'ont rien entrepris de sérieux dans ce sens, même si elles ont occasionnellement distribué des conseils pour mieux utiliser l'électricité. Mais des appels à économiser ne sont de loin pas du LCP. Le point important pour cette discussion est que l'application décidée du LCP doit permettre de réduire la consommation à services constants d'au moins 30 %, voire 50 %. Il en résultera nécessairement une diminution importante des besoins en lignes de transmission qui sont l'objet des discussions du groupe KGÜ. Un autre point important est que le LCP ne doit pas se limiter à la consommation, mais doit aussi intervenir dans le choix des méthodes de production. Le choix des compagnies d'électricité s'est porté sur un réseau de distribution à très haute tension alimenté, pour l'essentiel, par des très grosses umtés de production. Ce choix n'est pas le seul possible et, à mon avis, n'est de loin pas le meilleur. Il dôit être remis en question, car il n'est pas viable à long terme. L'alternative est une production aussi décentralisée que possible par de petites à moyennes unités et la récupéraflôn, par le réseau, de l'électricité produite dans des installations privées par des couplages chaleur-force, des turbinettes, ou encore des installations photovoltaïque / onduleur. Les possibilités sont multiples et il est clair que cette alternative a un meilleur potentiel d'utilisation des énergies renouvelables que le concept centralisé dont l'imposition a certainement été liée au développement de l'énergie nucléaire, laquelle n'est pas renouvelable. Il a, de plus, conduit à des projets aberrants comme Cleuson-Dixence, dont le but est un doublement de puissance sans production d'énergie supplémentaire. 3. Le long terme
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- Le tout-à-l'hydrogène
supposé fournir des quantités quasi illimitées d'énergie
par combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène soit par combustion,
soit par catalyse (fuel cell). L'hydrogène serait obtenu par hydrolyse
de l'eau dans d'immenses centrales, nucléaires pour les uns et solaires
pour les autres, puis distribué aux utilisateurs (en principe tout
le monde) par un réseau de pipe-lines. Bien qu'il soit incontestable
que l'hydrogène ait des avantages en tant que combustible, cette
vision énégétique n'a guère plus de chances
de se réaliser que les autres. La complexité du système
le rend difficilement maitrisable, sans parler des risques inhérents
à la distribution généralisée d'un gaz très
inflammable et détonnant.
TABLEAU 1
(2) Ces totaux sont inférieurs d'environ 10 PJ à ceux de la statistique fédérale (non-comptabilisation du chauffage à distance alimenté surtout par les déchets et le pétrole avec une petite contribution de nucléaire). (3) La répartition sur les différents agents énergétiques pourra différer de celle suggérée ici, mais le total ne devrait pas être notablement plus éleve. La réduction d'un facteur de l'ordre de 4 de la consommation
d'énergie n'est pas incompatible avec le maintien d'une civilisation
technique, mais cela suppose une meilleure efficacité et plus de
modestie.
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4. Electro-SMOG
5. Conséquences pour les lignes de transmission
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Ma proposition est par conséquent
de choisir l'option b) comme but long-terme. De toutes façons, même
en restant dans le système centralisé actuel, la mise en
oeuvre du LCP s'impose, ne serait-ce qu'au titre de la préservation
des ressources. Et, comme on l'a vu, il en résultera une diminution
importante de la consommation et, par suite, un moindre besoin de distribution.
Parallèlement, pour chaque tronçon de ligne planifié, il faut poser la question de savoir s'il est possible de s'en passer moyennant mise en oeuvre de mesures de réduction de la consommation et de productions locales à partir de ressources renouvelables. Les oppositions qui se manifestent contre des tronçons de ligne sont dues non seulement aux destructions et à l'enlaidissement du paysage que ces tronçons occasionnent, mais aussi à la réalisation, de la part des opposants, que des alternatives existent et que l'on refuse d'en discuter. Le KGÜ ne doit pas simplement chercher à trouver le moyen d'aider les compagnies d'électricité à se débarrasser des oppositions pour accélérer la mise en place de lignes de transmission. Il doit au contraire se demander comment, dans la perspective du long terme, le réseau de distribution doit être transformé et réduit. Il est fort probable que cette manière d'aborder le problème menera à renoncer à des tronçons contestés et, par conséquent, à résoudre des conflits. 6. Démarche dans un cas pratique
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ï Est-il nécessaire pour une période de transition, et si oui quelle est la durée de cette période? ï Est-il nécessaire de manière (à vue humaine) permanente? Il serait évidemment préférable à mon avis de repenser de fond en comble et dès maintenant l'approvisionnement en électricité de l'Europe en partant de l'option b). Il n'est cependant pas très probable que cette démarche se fasse avant que les contraintes de fait (en particulier l'effondrement du nucléaire) ne l'imposent. Il n'est par contre pas impensable que l'on puisse tendre vers l'option b) à une échelle régionale, surtout en Suisse où la distribution d'électricité est le fait d'une multitude de compagnies dont certaines disposent de moyens de production propres. Conclusion
Références:
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