Les enjeux du mix énergétique

Levier majeur dans la stratégie de transition écologique menée à l’échelle mondiale, la consommation énergétique des bâtiments est un enjeu crucial.

Budget contraint, impacts environnementaux, confort des utilisateurs dans un cadre professionnel… En choisissant plusieurs sources d’énergie complémentaires, un établissement répond à plusieurs enjeux.

Mais le mix énergétique idéal n’existe pas, qu’on se le dise. Aucune énergie ne répond parfaitement aux besoins énergétiques de chaque saison.

Tout est question de complémentarité ! Trouver le bon mix énergétique consiste à associer les sources d’énergie pour dégager une efficacité maximum au regard des besoins et selon l’occupation d’un bâtiment.

Découvrez les étapes à suivre pour bien calibrer votre mix énergétique en fonction des attentes de confort dans votre établissement. Sur la base de quels critères pouvez-vous évaluer la pertinence des différentes sources d’énergie ? Retrouvez le sujet passé au crible par nos experts marchés.

Qu’est-ce que le mix énergétique ?

Commençons par préciser ce que l’on entend par “mix énergétique”, à ne pas confondre avec le “switch énergétique”.

• Le mix énergétique se définit comme la combinaison de plusieurs sources d’énergie, deux au minimum, pour assurer les fonctions d’éclairage, de chauffage (ventilation et climatisation) et d’eau chaude sanitaire dans un bâtiment. L’enjeu est de combler les principaux usages avec une source d’énergie (ex. pompe à chaleur) et couvrir les plages de consommation manquantes avec une autre (ex. solaire thermique) de manière à économiser sur les factures, gagner en performance environnementale et répondre aux attentes de confort des usagers.
• Le switch énergétique consiste à changer de source d’énergie en gardant la même intensité de production d’énergie. Cela revient à gagner en flexibilité pour changer de source d’énergie, souvent fossile, selon la fluctuation des prix sur les marchés. Une telle optimisation est réservée aux industriels capables d’investir dans des installations coûteuses. Par exemple, le passage du gaz naturel au gaz propane dans un bâtiment tertiaire coûte environ 20.000 euros HT. Une petite structure aura donc plutôt intérêt à sécuriser ses achats en gaz ou électricité sur la durée pour couvrir les grosses plages de consommation, en complétant avec l’utilisation d’une ou plusieurs autre(s) source(s) d’énergie destinée(s) à compléter les plages manquantes. Dans ce cas, c’est la création d’un mix énergétique sur mesure qui apportera la solution adaptée.

OBJECTIF N°1 – Etude des consommations énergétiques

La prise de conscience est souvent le point de départ du changement. Lorsqu’on s’intéresse aux consommations et qu’on les compare au taux d’occupation des locaux, il arrive de constater des écarts vertigineux sur certains pôles de consommation comme le chauffage ou la ventilation.

Quand on atteint un pic de consommation à certains moments de l’année N-1 alors que peu de collaborateurs sont présents sur place, des questions se posent légitimement sur les usages (éco-gestes et réglages des équipements) mais aussi sur le bon calibrage des installations potentiellement énergivores au regard des besoins réels.

OBJECTIF N°2 – Formalisation des besoins en énergie

C’est l’activité d’un établissement et la récurrence de ses besoins qui définissent l’installation. 

À moins de la revendre, l’énergie solaire thermique serait inadaptée pour les établissements scolaires, au vu du planning des vacances (absence de consommation d’ECS), là où le solaire photovoltaïque pourrait convenir en cas de revente d’énergie.

A contrario, un EHPAD ou une communauté religieuse se serviraient de cette installation toute l’année, et rentabiliseraient donc leur achat beaucoup plus facilement.

Gestion d’eau chaude sanitaire en établissements scolaires

• une école avec internat doit produire de l’eau chaude en continu pour le confort des pensionnaires
• un collège accueillant des écoliers en journée pourrait rationaliser son utilisation d’eau chaude puisque le lavage des mains dans les sanitaires et les préparations en cuisine peuvent s’opérer à l’eau froide
• un lycée qui dispose d’un gymnase et d’un vestiaire avec douches gagnerait à installer la production d’eau chaude instantanée et autonome de la chaufferie principale pour répondre à une commande ponctuelle et localisée.

OBJECTIF N°3 – Calibrage des achats d’énergie pour les besoins courants (vs besoins extrêmes)

Comme dans tous les domaines d’achats, la bonne pratique est de rationaliser vos investissements dans l’optique du besoin réel constaté, en marginalisant le besoin extrême qui sera traité à part. Ce traitement particulier du besoin extrême en confort ou en durée, va construire de facto votre mix énergétique. Le mix énergétique n’est donc tant un objectif à atteindre qu’une solution de bonne gestion des besoins.

Exemple de mix énergétique dans une habitation particulière

• Dans une maison principale, on utilise plutôt l’inertie pour lisser la production énergétique correspondant à des besoins réguliers. Il faut donc :  
  • limiter les variations chaud/froid et
  • favoriser une production d’eau chaude la plus régulière possible pour répondre aux besoins des occupants
• Dans une maison secondaire occupée seulement le week-end et pendant les vacances, on utilise plutôt un mode de consommation instantanée et souvent énergivore comme le ballon d’eau chaude et les radiateurs électriques dédiés à un besoin ultra ponctuel. L’avantage est net : quand on quitte les lieux, la production s’arrête.

A la lumière de ce travail d’audit réalisé en interne, vous êtes maintenant en mesure de déterminer le mix énergétique adéquat pour votre structure. Encore faut-il bien connaître les atouts de chaque solution avant de préparer un projet d’investissement lié à la transition énergétique.

Avantages et inconvénients des sources d’énergie

Le principal risque serait de vouloir couvrir parfaitement tous les scenarii avec le même mix énergétique. La bonne complémentarité requiert une connaissance approfondie des différentes technologies : pompes à chaleur, panneaux photovoltaïques, bois, gaz/fioul…

Selon le principe de complémentarité, chaque installation vient améliorer le taux de couverture des besoins sur son mode le plus intéressant, sans surconsommation constatée a posteriori.

Regardons de plus près les opportunités offertes par les technologies les plus couramment utilisées.

tableau comparatif des technologies pour un mix énergétique pertinent

Cas pratique de mix énergétique chez un adhérent du Cèdre

Le Cèdre a constaté des incohérences entre les consommations et le taux d’occupation chez un site de formation avec hébergement en Bourgogne du Sud (adhérent).

L’établissement compte 20 occupants à l’année en moyenne. Sa consommation énergétique est particulièrement élevée en hiver alors que le taux d’occupation des salles sur ces mois de l’année reste faible. Son installation : quatre chaudières gaz à condensation pour une puissance totale de 390 kW, 3 panneaux solaires thermiques pour soutenir la production d’eau chaude sanitaire, une cheminée en état de fonctionnement… et une facture énergétique très élevée.

Après étude, il ressort des discordances tant dans l’organisation de l’activité humaine que matérielle.

Consommations d’énergie par mois selon le taux d’occupation d’un site de formation avec hébergement.

Nos préconisations de transition énergétique pour cet adhérent :

1. 1. 1. relocaliser l’activité humaine lorsqu’elle est très faible dans une autre aile du bâtiment en janvier et février pour limiter les espaces chauffés
      2. prévoir un contrat de maintenance “réparation des fuites”, équilibrage du réseau de chauffage et de “suivi des installations” adaptés (avec conduite) pour consommer moins de gaz
      3. réparer le système solaire thermique  
      4. programmer les périodes d’activité dans le système de régulation de la chaufferie
      5. utiliser, le plus souvent possible, la cheminée dans la salle de vie pour éviter de sur-solliciter la chaudière au moment où le froid se fait le plus ressentir (début de soirée)

Une question sur le mix énergétique ? Besoin d’aide pour y voir plus clair ? Prenez contact avec notre équipe pour étudier votre projet énergétique.