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CONSOMMATION ÉNERGÉTIQUE
LE POTENTIEL D’ÉCONOMIES DU CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE HORS POINTE Stéphan Gagnon ing. Avec la participation d’Énergir et d’Hydro-Québec
La plupart des bâtiments des secteurs commercial et institutionnel ont un profil de consommation électrique qui leur permet de profiter du chauffage électrique hors pointe. C’est d’autant plus vrai pendant la soirée et la nuit, lorsque d’importants consommateurs d’électricité, comme les systèmes mécaniques, les ordinateurs et l’éclairage, sont à l’arrêt ou fonctionnent à bas régime. Regardons de plus près les chiffres à ce sujet. COÛT DU GIGAJOULE DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE HORS POINTE e tarif M1 d’Hydro-Québec comporte un montant pour l’énergie en kilowattheures (kWh) consommée pendant la période visée de facturation d’un mois et un montant pour la puissance à facturer en kilowatts.
L
Pour l’année débutant le 1er avril 2018, le montant pour la puissance à facturer est de 14,46 $/kW, et deux niveaux de prix du kWh s’appliquent, selon la quantité d’énergie consommée : • 4,99 ¢ / kWh pour les 210 000 premiers kWh par mois ; Travaillant chez Transition énergétique Québec depuis 2013, Stéphan Gagnon y est actuellement coordonnateur du service d’accompagne ment en efficacité énergétique. Il a été responsable de l’élaboration du volet bâtiment commercial et institutionnel du Plan directeur en transition, innovation et efficacité énergétiques du Québec et a publié plusieurs ouvrages techniques, dont le plus récent est Comment implanter la gestion de l’énergie dans les immeubles.
• 3,70 ¢ / kWh pour les kWh suivants. Le montant facturé pour la puissance correspond à la plus forte demande (en kW) enregistrée pendant 15 minutes consécutives dans le mois. Il est donc très avantageux de gérer la demande pour la maintenir la plus constante possible. Le chauffage électrique hors pointe permet de lisser la demande électrique afin de tirer un maximum de kWh pour une même demande en kW. Nous appelons « tarif hors pointe » le tarif applicable à la consommation électrique qui ne crée pas une augmentation de la demande. Comme 1 kWh = 0,0036 GJ (gigajoule) et que le chauffage électrique standard fournit un rendement de 100 %, alors 1 kWh d’électricité fournit 0,0036 GJ de chauffage.
Le coût pour répondre aux besoins du chauffage avec l’électricité hors pointe est donc de : • 13,86 $ / GJ pour une consommation électrique mensuelle inférieure à 210 000 kWh ; • 10,28 $ / GJ pour une consommation électrique mensuelle dépassant 210 000 kWh. COÛT DU GIGAJOULE DE CHAUFFAGE AU GAZ NATUREL Un mètre cube (m 3) de gaz naturel génère 0,03789 GJ. Compte tenu d’une efficacité moyenne de la chaudière au Québec de 85 %2, 1 m 3 de gaz naturel fournit 0,03221 GJ de chauffage. Selon les données fournies par Énergir, le coût marginal du GJ (excluant les coûts mensuels fixes) pour répondre aux besoins de chauffage avec du gaz naturel est donc de :
Consommation annuelle (m3) jusqu’à
Coût marginal Chauffage à 85 % d’efficacité
36 500
44,13 ¢ / m3
13,70 $ / GJ
109 500
41,62 ¢ / m3
12,92 $ / GJ
365 000
37,59 ¢ / m3
11,67 $ / GJ
1 095 000
34,59 ¢ / m3
10,74 $ / GJ
1. Tarif approuvé par la Régie de l’énergie : http://www.hydroquebec.com/affaires/espace-clients/tarifs/tarif-m-general-clientele-moyenne-puissance.html 2. Source : Énergir.
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MAINTENANCE IMMOBILIÈRE : : AUTOMNE 2018
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GETTY IMAGES PAR MARIOGUTI
COMPARAISON DU COÛT MARGINAL DU CHAUFFAGE AU GAZ NATUREL AVEC CELUI DU CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE HORS POINTE AU TARIF M Coût marginal du gaz naturel Consommation annuelle (m3) jusqu’à
Chauffage à 85 % d’efficacité
Coût électrique hors pointe Consommation électrique < 210 000 kWh
> 210 000 kWh
13,86 $/GJ
10,28 $/GJ
36 500
13,70 $ / GJ
-1,1 %
33,3 %
109 500
12,92 $ / GJ
-6,8 %
25,7 %
365 000
11,67 $ / GJ
-15,8 %
13,6 %
1 095 000
10,74 $ / GJ
-22,5 %
4,5 %
CONCLUSIONS DE CETTE COMPARAISON 1. Pour les consommateurs de moins de 210 000 kWh par mois, le chauffage au gaz naturel est de 1,1 à 22,5 % moins coûteux que le chauffage électrique hors pointe. 2. Pour les consommateurs de plus de 210 000 kWh par mois, le coût du chauffage au gaz naturel est de 4,5 à 33,3 % plus coûteux que le chauffage électrique hors pointe. À CHAQUE BÂTIMENT SON CALCUL DE COÛTS D’ÉNERGIE Pour les consommateurs de plus de 210 000 kWh par mois, le chauffage électrique hors pointe s’avère donc très économique et génère en plus une réduction radicale des émissions de gaz à effet de serre (GES). L’utilisation d’accumulateurs thermiques, une technologie très simple et fiable, permet de maximiser cet avantage tarifaire et de chauffer le bâtiment en période de pointe avec de la chaleur produite en période hors pointe. Les calculs ont été réalisés en fonction de l’utilisation d’un chauffage électrique standard (chaudières, fournaises, plinthes, aérotherme, etc.). L’aérothermie et la géothermie, qui ont des rendements de 200 à 300 %, permettent évidemment des coûts de chauffage bien moindres. Par exemple, un système de chauffage à thermopompes géothermiques ayant un coefficient de performance de 3 aura un coût de chauffage hors pointe de :
• 4,62 $/GJ pour une consommation électrique mensuelle inférieure à 210 000 kWh; • 3,43 $/GJ pour une consommation électrique mensuelle dépassant 210 000 kWh. Il est donc recommandé d’adapter les calculs à chaque bâtiment, selon les performances mesurées des équipe ments de chauffage en place (chaudières au gaz, thermopompes, etc.) et selon les tarifs réels de gaz naturel et d’électricité. Pour optimiser les bénéfices du tarif d’électricité hors pointe, il faut éviter de créer une hausse de la pointe électrique. Il faut donc quantifier le potentiel d’énergie disponible hors pointe (sans appel additionnel de puissance) et le comparer à l’analyse du besoin d’énergie pour le chauffage électrique hors pointe. Les engagements gouvernementaux en matière d’exem plarité de l’État pour les bâtiments institutionnels placent l’énergie renouvelable au cœur des stratégies de chauffage. La motivation première est de tracer la voie vers une nécessaire réduction massive des émissions de GES. Cependant, dans le but de concilier le facteur coût, dans le contexte tarifaire d’aujourd’hui, une combinaison des sources d’énergie renouvelable et d’énergie fossile est admise. Souvent méconnus ou sous-estimés, les bénéfices de cette combinaison peuvent se révéler très avantageux, même sur le plan économique. MAINTENANCE IMMOBILIÈRE : : AUTOMNE 2018
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