Le Batiment à énergie positive, minima pour 2020 ?

Cet article est une ré-écriture d’un dossier écrit en 2008 et intégré dans le dossier « les labels basse énergie ». Jusque la, les aspects les plus problématiques de cette transition programmée pour 2020 ont été assez peu évoqués. S’il est pertinent d’améliorer les réglementations thermiques, pour quelle raison la France défend t-elle ce concept plutôt que celui de la construction passive ? Est-il possible et souhaitable d’obliger tout le monde à produire de l’électricité ? Cela permettra t-il de faire des bâtiments autonomes et neutres en carbone ?

La loi Grenelle prévoit une nouvelle réglementation thermique en 2020, consacrant une révolution pour le bâtiment puisqu’il produirait plus d’énergie qu’il en consommerait. La définition actuelle est pour le moins floue. Ainsi, le texte de loi précise :

b)  Toutes les constructions neuves faisant l’objet d’une demande de permis de construire déposée à compter de la fin 2020 présentent, sauf exception, une consommation d’énergie primaire inférieure à la quantité d’énergie renouvelable produite dans ces constructions et notamment le bois-énergie ;

Si on peut s’accorder sur l’importance de fixer un échéancier dès 2010 sur le caractère évolutif de la réglementation thermique, et sur le fait que la RT 2012 n’est qu’une transition, on ne peut qu’être surpris par l’opacité du paragraphe définissant l’énergie positive. Une consommation d’énergie pour quels postes de consommation ? Qu’appelle t-on l’énergie renouvelable ? Pourquoi « notamment le bois-énergie », alors que l’énergie positive fait au départ plutôt référence à l’équipement de moyens de production d’électricité renouvelable ?

Aujourd’hui, le cadre du bâtiment à énergie positive est flou car il n’est encadré par aucun label, ni aucune définition précise. Ainsi, on voit souvent des bâtiments « positifs » parce qu’ils compensent une partie de leur consommation primaire pour le chauffage et l’eau chaude, ou pour le chauffage eau chaude, éclairage et consommation des auxiliaires. Ils sont donc producteurs d’électricité mais sans compenser tous leurs postes de consommation, notamment le principal : les usages électroménagers.

Le CSTB qui travaille sur cette question propose une autre définition :

1.Des bâtiments conformes au label BBC effinergie actuels
2.Des bâtiments qui en moyenne annuelle produisent autant d’énergie qu’ils en consomment
3.Un engagement de rendre publiques les consommations
4.Un affichage de l’énergie grise

Cette définition (si c’est celle qui est finalement retenue) renseigne sur le fait que les bâtiments ne sont pas passifs, mais basse consommation. En somme, ils répondraient à la RT2012, et des capteurs photovoltaïques produisent une électricité reliée au réseau d’ERDF.

Peut-on considérer ce type de bâtiments comme le « must » en matière de performance énergétique ? A priori, oui, parce qu’ils sont « positifs ». Mais ce qui en première approche parait une avancée ne résiste pourtant pas à une analyse sérieuse.

 

Comment fonctionne t-on en Europe aujourd’hui ?

Il n’y a pas qu’en France que des initiatives sont réalisées pour mettre en place des bâtiments plus performants qu’à l’heure actuelle. Quasiment partout, la démarche suivie est de fixer comme objectif réglementaire de long terme l’obligation de construire des bâtiments passifs, c’est à dire qui répondent à la procédure dans le dossier Les labels basse énergie . Pour arriver à cet objectif contraignant, les exigences réglementaires tendent à se rapprocher progressivement de ce niveau.
Pour faire évoluer une réglementation thermique, il faut qu’environ 30% des constructions soient construites aux normes passives avant le passage en réglementation. Cela permet que cette transition se passe sans trop de douleur (maîtrise des pratiques constructives, limitation des surcoûts « conjoncturels »…). La puissance publique a plusieurs leviers à sa disposition : des labels pour que les personnes qui par anticipation construisent plus performants que le réglementaire soient récompensées, ce qui permet de faire connaitre au maitre d’ouvrage le passif, lui donner une aide financière pour compenser une partie des surcoûts qui sont liés à l’expérimentation, et commencer à faire travailler le monde du bâtiment sur des techniques constructives de ce type, car un constructeur expérimenté aura moins de réticence à passer le palier. Et ensuite relever les minima réglementaires pour imposer ces bâtiments performants.

Au niveau européen, d’une manière générale, les labels portent l’attention sur la performance de l’enveloppe du bâtiment, en considérant qu’il faut d’abord que les besoins de chauffage soient réduits à un minimum, les consommations énergétiques primaires sont également visées par un seuil ambitieux qui permet de réduire les consommations énergétiques, pour certains également l’énergie grise, c’est à dire en intégrant l’impact écologique du choix des matériaux de construction afin de favoriser les filières les plus environnementales.
Il faut signaler la directive « performance énergétique des bâtiments », ratifiée cette année par le parlement européen, qui demande aux pays de l’union européenne de traduire dans les réglementations nationales un niveau de performance énergétique proche de la construction passive pour 2020. Cette directive fixe un cap qui a un caractère contraignant pour les pays, et traduit le schéma de construction décrit plus haut.
En France, c’est le concept de bâtiment à énergie positive qui est visé en 2020, et pas le concept de bâtiment passif. Donc, dans sa définition actuelle, plutôt une performance d’enveloppe moindre que le passif, mais l’obligation de disposer d’une installation de production d’électricité renouvelable. Ces exigences sont donc assez différentes par rapport à la voie suivie par les autres pays européens.

Avant d’aller plus loin, quelques remarques :

1- Produire plus que la consommation annuelle, sur le papier cela signifie que la facture d’électricité est négative.

Cela ne signifie pas pour autant qu’elle est autonome. Cela signifie que la construction est comme actuellement raccordée au réseau électrique, qu’elle consomme de l’électricité et injecte sur le réseau sa production (ou sa surproduction). Certaines périodes de l’année comme l’été, la production est largement supérieure à la consommation, donc on réinjecte sur le réseau. En hiver par contre, la consommation est supérieure à la production donc on consomme de l’électricité.
Pour être complet, il faut prendre en compte également le fait qu’une installation photovoltaïque raccordée sur le réseau peut fonctionner en consommant sa production et revendant le surplus, ou en revendant la totalité de sa production et consommant l’électricité du réseau. Lorsque de l’électricité est produite, elle fait l’objet d’un contrat avec EDF qui rachète cette électricité à un tarif incitatif (fixé par l’état).

2- Le décompte de la production électrique impacte déjà le bilan énergétique.

Pour favoriser l’implantation de capteurs solaires photovoltaïque, la plupart des labels intègrent une part de cette production en négatif dans le bilan énergétique.
– Pour le BBC « brut », le seuil des 50 kWh/m² peut intégrer une production électrique PV (photovoltaïque) sans limite définie. Comme aucune exigence ne définit de niveau d’isolation minimal, on peut théoriquement faire un bâtiment BBC uniquement grâce au photovoltaïque. Heureusement, jusqu’à dernièrement aucun label n’a repris textuellement ce texte.
– Pour le BBC Effinergie, le seuil des 50 kWh/m² peut intégrer 12 kWh/m² de production PV au maximum. Ainsi, c’est un passe droit puisque les maitre d’ouvrage intégrant du PV ont le droit de construire un bâtiment plus consommateur (de 62 kWh/m²). Depuis début 2010, ce passe droit est pondéré par l’obligation d’avoir une enveloppe correctement isolée. Toute cette production électrique photovoltaïque est pondérée d’un facteur 2.58. Cela a son importance, nous y reviendrons plus loin.
– Pour Minergie, aucun plafonnement de la production PV, et en plus cette production est pondérée d’un facteur 2. Mais le label fixe d’autres exigences sur notamment le niveau d’isolation du bâtiment. Donc finalement, la présence de capteurs peut impacter les systèmes mais ne peut pas impacter négativement la performance du bâtiment.
– Pour le passif, la production PV est symbolique puisqu’elle n’est pas décomptable des 120 kWh/m² fixés en exigence primaire de consommation tout usage. Cette production est pondérée d’un facteur 0.7. Cela veut dire qu’un bâtiment passif ne peut utiliser le PV pour atteindre les exigences de performance et de faible consommation.

Ainsi, et c’est toute la problématique posée par la définition du CSTB, comment intégrer la production électrique PV si elle est déjà en partie décomptée ?

3- Parler en consommation « primaire » travestit la réalité la plupart du temps.

Lorsque l’on raisonne en énergie primaire pour l’électricité en France, on considère la conversion suivante : si je consomme 1000, je considère 2580 kWh dans mon bilan, puisque cela correspond à la quantité d’énergie nécessaire pour cette consommation de 1000, c’est le rendement de l’équipement de production en amont du bâtiment, et les différentes pertes liées à la distribution de cette énergie. Si l’on considère une consommation de 1000 pour le fioul ou le gaz, on considère 1000 en énergie primaire en considérant que le rendement de production et de distribution est en aval, c’est votre chaudière et les radiateurs, c’est donc déjà comptabilisé dans le bilan (le raisonnement RT2005 et RT2012 ne tient pas compte de l’énergie amont pour l’extraction, le transport et le raffinage du produit). Dans la plupart des bilans énergétiques, le photovoltaïque est décompté de la manière suivante : je produis 1000, je décompte 2580 kWh. Cela revient à considérer que lorsque vous consommez votre électricité photovoltaïque, vous ne recourez pas à l’électricité du réseau. Sauf que pour les usages autres que électriques, une compensation en énergie primaire revient à décompter largement plus que de réalité.

Les principales interrogations sur la transition vers le bâtiment à énergie positive

En avant propos, nous précisons qu’il ne s’agit pas de critiquer frontalement le concept même de bâtiment positif, uniquement l’aspect objectif réglementaire en 2020.

Les enjeux de cette norme énergétique, s’ils doivent permettre d’améliorer la performance énergétique des constructions, ne doivent pas masquer le fait que l’ambition de l’état n’est pas de réduire la possibilité de construire une maison à quelques nantis, mais de continuer à permettre la construction d’autant de maisons qu’aujourd’hui. « Quand le bâtiment va, tout va ». Il suffit de voir comment cet argument à dès à présent été utilisé pour pousser la RT 2012 vers le bas, notamment sur la question du chauffage électrique. Nous avions relaté sur le blog les arguments pour le moins discutables de certains législateurs pro chauffage électrique.
Donc, dans tous les arbitrages qui détermineront cette réglementation, il y aura deux aspects qui seront de toute façon considérés :
– L’élévation de la performance des bâtiments
– L’élévation du coût de la construction
Si l’élévation du coût de la construction lié à la performance énergétique de ceux ci est considéré comme problématique, il est certain que jamais la loi ne sera votée.

Or, comment se finance une maison à énergie positive ?

La maison BBC a déja un surcoût par rapport à un pavillon de même surface respectant la RT. Ce surcoût est différent selon que l’enveloppe est performante, ou que le seuil du BBC s’obtient par la mise en place d’une pompe à chaleur. Lorsqu’une installation photovoltaïque est réalisée, elle bénéficie d’un crédit d’impôt pour l’installation, et ensuite d’un tarif d’achat avantageux (environ 6 fois le tarif d’achat de l’électricité).
Le crédit d’impôt comme le tarif d’achat sont des incitations, qui sont pour le moment présentes pour aider au développement de la filière PV, ils sont payés par le contribuable et rentrent dans la catégorie des niches fiscales.

Lorsqu’il s’agit de raisonner sur le long terme, on peut raisonnablement penser que ces crédits d’impôts sur les systèmes sont utiles car ils permettent de favoriser l’émergence des filières, mais évidement, ils ne se justifient plus si l’ensemble des constructions se doivent de respecter la norme BBC ou BEPOS, et que pour la respecter, il n’est pas possible de faire autrement que d’installer des systèmes à énergie renouvelable.
Cela aurait d’ailleurs un impact considérable sur le budget de l’état et vu son endettement, difficilement envisageable.
Si les 200.000 maisons construites tous les ans pouvaient bénéficier d’un crédit d’impôt compris entre 8000 et 16000 euros, cela représenterait une charge annuelle supérieure à 2 Md d’€.
Si ces incitations sont appliquées à la rénovation du bâti ancien, car la construction neuve est un enjeu énergétique somme toute mineur, chaque projet ajouterait à la charge annuelle liée aux bâtiments neufs.

On le voit dès 2010, ou le crédit d’impôt sur le matériel photovoltaïque est abaissé, au motif que « ça coûte trop cher, et d’ailleurs, les objectifs fixés sont atteints (vous savez, les 0.05% de la part de production électrique fournie par le PV) ». On peut penser que si dès à présent, c’est compliqué à financer, cela risque d’être autrement plus douloureux à financer si les installations sont recommandées sur tout projet de construction. Donc reste deux éléments : soit le prix d’installation baisse fortement (on a vu avec le solaire thermique que l’équation serait plutôt : l’état soutient = les prix augmentent que son contraire), soit des tarifs d’achats avantageux sont proposés à tous.

Actuellement, les installations photovoltaïques individuelles bénéficient d’un tarif d’achat de l’électricité qui tourne autour de 0.108 €/kWh et le cout de revente à 0.58 €/kWh. De ce fait, la majeure partie des personnes qui font le choix du PV revendent la totalité de leur production car couplé au crédit d’impôt, leur retour sur investissement sera inférieur à 7 ans ! Le tarif d’achat, s’il ne se couplait pas au crédit d’impôt sur l’installation doublerait le retour sur investissement, qui passerait à 14 ans. Mais dans tous les cas, le tarif d’achat de l’électricité est la pièce centrale qui donne la possibilité d’avoir un retour sur investissement.

Imaginons que ce tarif d’achat soit le même en 2020. Si nous prenons pour hypothèse qu’en moyenne, la production PV par maison est de 5000 kWh, et que chacune des 200.000 constructions revendent cette électricité à 0.58 €/kWh…
Cela couterait, rien que pour les nouveaux bâtiments la première année 600 Millions d’euros, et à chaque année s’ajouterait ce chiffre. De fait, la tentation pourrait être de supprimer les aides et d’adapter le tarif d’achat pour que son impact soit moins important. Mais cela aura également une conséquence : l’installation n’étant plus rentable en soit, elle impacte le cout de la construction, et mécaniquement fait que moins de gens peuvent construire des maisons. Et on retombe dans la problématique que l’état ne souhaite pas impacter le nombre de constructions.

Donc, dans tous les cas, on bute sur une problématique : comment se finance cette installation de production d’électricité si elle devient obligatoire ? Soit elle est aidée et elle coûte au contribuable, soit elle est peu aidée et coûte au maitre d’ouvrage.

Oui mais au moins, les bâtiments ne sont plus consommateurs d’énergie…

Il faudra se poser la question de l’utilité de cette production d’électricité. C’est un système qui, s’il repose sur l’électricité photovoltaïque permet une production importante en période estivale. Pour quels besoins ? D’ailleurs, est il pertinent que chaque foyer dispose de capteurs solaires PV ? Cela permet il de réduire l’importance des centrales électriques ?

Nous le disions plus haut, un bâtiment positif n’est pas autonome pour autant. En été, la production électrique individuelle serait largement suffisante pour couvrir les besoins si les occupants ne sont pas tentés de maintenir le confort d’été de leur habitations avec une climatisation (Ce qui en l’état est loin d’être acquis car le BBC et la RT2012 ne montrent pas un cap très exigeant sur le confort d’été, et est très loin d’anticiper l’élévation à la hausse des températures lié au changement climatique). Mais en hiver, la production PV est plus beaucoup faible et donc les maisons consomment de l’électricité en dehors de leur production personnelle. Cela renvoie à une autre faiblesse du bâtiment à énergie positive (mais qui sera certainement prise en compte un jour, soyons fous) il ne fixe aucune contrainte quant à l’équipement de la maison, et n’impose pas de rentrer dans une logique de maitrise des consommations, avant de gérer la production. Or c’est la performance des appareils électroménagers, leur nombre qui déterminera la charge de chaque maison par rapport à la production des centrales électriques.

Donc, les maisons à énergie positive développées à grande échelle selon les définitions actuelles consommeront de l’électricité sur le réseau en intersaison et hiver, et généreront d’importants surplus de production en été. Ces surplus de production en été seront rachetés à des tarifs incitatifs (0.58 €/kWh), et la consommation électrique d’hiver rachetée à bas coût (0.11 €/kWh).
C’est en soit illogique car actuellement la production électrique en été produit environ 40 g de Co2 par kWh (usages de base, selon ERDF), alors qu’en hiver, avec les pointes de consommation, chaque kWh produit entre 180 g et 600 g de Co2 par kWh (600 lors des pointes ou nous faisons appel de plus en plus à une production étrangère, au charbon).
Un bâtiment à énergie positive n’est positif que sur le papier car en dégagement de Co2, il est négatif, l’électricité compensée n’ayant pas le même poids environnemental au cours de l’année, du fait du recours à des moyens de production d’électricité à base kérosène/charbon.

Si nous devions résumer

Le bâtiment à énergie positive se heurte à un manque de définition claire, un manque de visibilité sur qui en supporte le coût, et sur son adéquation vis à vis des problématiques environnementales.

La seule définition qui prévale est celle qui impose une performance d’enveloppe proche du passif, sans aucune déduction possible de la production photovoltaïque dans le décompte des consommations en énergie primaire, et de revoir en profondeur le concept même d’énergie primaire, pour qu’il corresponde plus à l’impact écologique du bâtiment, et qu’il soit possible par ce biais de voir combien d’énergie il faut « compenser ». Et évidement de prendre en compte tous les usages dans cette définition d’énergie primaire, pour que cette production corresponde effectivement à une compensation complète et pas partielle.

La volonté de permettre aux bâtiments de produire de l’électricité, et les coûts qui vont avec nécessitent de disposer d’une vue claire sur les ambitions françaises en matière de capacité de production électrique d’origine renouvelable. Car si l’ambition est que la prochaine réglementation impose aux bâtiments d’être producteurs d’électricité, on touche quelque chose qui sort de la case « performance énergétique des bâtiments » pour rentrer dans la case « capacité de production électrique renouvelable pour la France ». La production décentralisée est-elle la solution la plus efficace ? La moins coûteuse pour le contribuable (à production électrique PV égale, entre une forte incitation via des tarifs d’achat importants, vis à vis d’une production de même puissance centralisée et gérée par un électricien) ? Comment s’insère t-elle dans les scénarios de production d’électricité en 2020-2030, cela permet-il de réduire les investissements sur les autres moyens de production ?

Et enfin, comme les budgets ne sont pas extensibles, ce qui fait que ce qui est donné à l’un manque à l’autre, ces moyens investis dès maintenant pour soutenir la filière photovoltaïque ne seraient-ils pas mieux investis s’ils étaient mis sur l’amélioration des performances énergétiques du bâti existant ? Pour un kWh investi dans une installation solaire PV, combien de kWh auraient été économisés s’ils avaient été dépensés dans une rénovation de type niveau basse consommation ?