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Comment le changement climatique modifiera notre consommation d’éner​gie

Philippe Drobinski_VF
Philippe Drobinski
directeur de recherche au CNRS, professeur à l’École polytechnique (IP Paris) et directeur du centre interdisciplinaire Energy4Climate
En bref
  • Le réchauffement climatique entraîne une diminution globale des besoins en chauffage, bien que cette tendance varie selon les régions et les saisons.
  • En France, la diminution des besoins en chauffage s’accompagne d’une fragmentation de la consommation électrique, ce qui complique la gestion des pics de demande.
  • Le changement climatique augmente aussi les besoins en climatisation, surtout dans les régions tropicales, ce qui contrebalance la baisse des besoins en chauffage.
  • Les choix sociétaux et les dynamiques d'adoption de la climatisation influencent fortement la consommation énergétique.
  • Il existe plusieurs méthodes pour améliorer le confort thermique des habitants : repeindre les bâtiments, isoler, végétaliser, etc.

Comment le changement climatique influence-t-il les besoins en chauffage ?

En moyenne, plus le cli­mat se réchauffe, plus les besoins en chauf­fage dimi­nuent. Ce constat glo­bal cache des dis­pa­ri­tés : cela varie selon les régions et les sai­sons. Les besoins sont notam­ment impor­tants lors des vagues de froid. Pre­nons l’exemple de la France, un cas par­ti­cu­lier en rai­son de l’élec​tri​fi​ca​tion impor­tante de notre sys­tème de chauf­fage. Nous subi­rons tou­jours des vagues de froid, mais moins fré­quem­ment. Or nos besoins en chauf­fage vont, en moyenne, dimi­nuer avec le chan­ge­ment cli­ma­tique. La consom­ma­tion élec­trique va donc se frag­men­ter et les pics seront de plus en plus éle­vés. Cela pour­rait être plus dif­fi­cile à gérer pour le sys­tème électrique.

En 2023, les énergies renouvelables représentent 86 % des nouvelles capacités énergétiques installées1. Cette transition énergétique vers le renouvelable représente-t-elle un risque face à ces pics de consommation ?

En France, le sys­tème élec­trique est dimen­sion­né pour faire face aux pics de demande, les ges­tion­naires de réseaux sont très contraints sur leur capa­ci­té à four­nir de l’éner​gie. Mais cette grande varia­bi­li­té de la consom­ma­tion n’a​mé​liore pas les pro­blèmes liés à la varia­bi­li­té de pro­duc­tion des éner­gies renou­ve­lables. Par ailleurs, toutes choses étant égales, le chan­ge­ment cli­ma­tique apporte une contrainte com­plé­men­taire qui pour­rait impo­ser un sur­di­men­sion­ne­ment du système.

Et qu’en est-il des besoins en froid ?

Le chan­ge­ment cli­ma­tique affecte les besoins en cli­ma­ti­sa­tion. La pro­ba­bi­li­té de dépas­ser un seuil de tem­pé­ra­ture néces­si­tant de cli­ma­ti­ser aug­mente avec le chan­ge­ment cli­ma­tique. La bande tro­pi­cale est la région la plus concer­née par les risques liés aux cha­leurs extrêmes. Mais atten­tion, ces besoins éner­gé­tiques ne se tra­duisent pas for­cé­ment en consom­ma­tion éner­gé­tique : est-ce que ces retom­bées du chan­ge­ment cli­ma­tique vont réel­le­ment se tra­duire par la mise en place de plus de cli­ma­ti­seurs ? C’est très dif­fi­cile à dire.

Quel est l’im​pact du chan­ge­ment cli­ma­tique sur la demande en éner­gie ?

Une autre méthode d’é​va​lua​tion des retom­bées du chan­ge­ment cli­ma­tique est cou­ram­ment employée. Elle repose sur l’es​ti​ma​tion du nombre de jours de cli­ma­ti­sa­tion ou de chauf­fage néces­saire pour main­te­nir un confort ther­mique dans les bâti­ments. Leur com­bi­nai­son four­nit une approxi­ma­tion de la varia­tion de la demande en éner­gie. En inté­grant la démo­gra­phie, une étude estime qu’à l’é​chelle glo­bale, l’aug​men​ta​tion pro­gres­sive des besoins en cli­ma­ti­sa­tion va contre­ba­lan­cer la dimi­nu­tion des besoins en chauf­fage dans de nom­breuses régions à tra­vers le monde, et ce, pour presque tous les scé­na­rios d’é​mis​sions de gaz à effet de serre et niveaux de réchauf­fe­ment cli­ma­tique étu­diés (1,5 °C, 2 °C, 3 °C ou 4 °C)23. Glo­ba­le­ment, la demande en éner­gie va aug­men­ter par­tout sauf sous les moyennes et hautes lati­tudes en Eur­asie et au sud-ouest de l’A​mé​rique du Sud. L’A​frique​-Équa​to​riale et l’Inde sont par­ti­cu­liè­re­ment tou­chés par la hausse de la demande. Atten­tion : cet indi­ca­teur repose uni­que­ment sur les varia­tions de tem­pé­ra­tures liées au chan­ge­ment cli­ma­tique et la démo­gra­phie. Il pré­sente donc la limite de ne pas prendre en compte les actions réel­le­ment déployées par la population.

Quels sont les facteurs qui influencent les choix sociétaux lors des pics de chaleur ?

Les dyna­miques d’a​dop​tion de la cli­ma­ti­sa­tion sont très variables : elle est par exemple très répan­due aux États-Unis, beau­coup moins en Europe. Le type de cli­ma­ti­sa­tion employé varie lui aus­si. Avec mes col­lègues André Mou­nier et Louis-Gaë­tan Girau­det du CIRED, nous fina­li­sons une étude encore non-publiée illus­trant les dif­fé­rences de dyna­mique d’a​dop​tion entre cli­ma­ti­seurs fixes et cli­ma­ti­seurs por­tables. L’ef​fi​ca​ci​té éner­gé­tique de ces der­niers est deux fois moins bonne, avec des consé­quences poten­tiel­le­ment impor­tantes sur la consom­ma­tion éner­gé­tique. Si l’aug​men​ta​tion ten­dan­cielle de la tem­pé­ra­ture semble expli­quer en large par­tie l’a​chat de cli­ma­ti­seurs fixes, les vagues de cha­leur, plus ponc­tuelles, semblent davan­tage expli­quer l’a​chat de cli­ma­ti­seurs portables.

La consom­ma­tion éner­gé­tique dépasse la pro­blé­ma­tique du cli­mat, elle repose aus­si sur ces choix de socié­té. Il existe plu­sieurs façons de lut­ter contre les pics de cha­leur : repeindre les bâti­ments, iso­ler, végé­ta­li­ser, ins­tal­ler des cli­ma­ti­seurs… Une équipe menée par un cher­cheur fran­çais, Vincent Viguié, montre4 que les actions d’a​dap​ta​tion alter­na­tives à la cli­ma­ti­sa­tion sont utiles pour amé­lio­rer le confort ther­mique des habi­tants et la consom­ma­tion éner­gé­tique en Île-de-France. Opti­mi­sées, elles réduisent la tem­pé­ra­ture de l’air exté­rieur jus​qu’à 4,2 °C la nuit. Elles ne peuvent cepen­dant pas se sub­sti­tuer tota­le­ment à la climatisation.

Dans ce contexte, est-il réellement possible d’an​ti​ci​per les retombées du changement climatique sur les besoins en énergie ?

Conver­tir un besoin en éner­gie n’est pas simple, cela repose sur les dyna­miques d’a​dop​tion qui sont plu­tôt liées au déve­lop­pe­ment éco­no­mique qu’au chan­ge­ment cli­ma­tique. Pour le cas de la France, la modé­li­sa­tion des besoins en chauf­fage est plu­tôt aisée, car les tech­no­lo­gies sont connues. En revanche c’est plus com­pli­qué pour le froid. La cli­ma­ti­sa­tion n’est pas répan­due, nous dis­po­sons donc de peu de don­nées. Or, les don­nées his­to­riques sont essen­tielles à toute simulation.

Peut-on espérer que la baisse des besoins en chauffage compense la hausse des besoins en climatisation ?

Les modèles repo­sant uni­que­ment sur le besoin, indé­pen­dam­ment des usages effec­tifs, montrent que c’est effec­ti­ve­ment le cas à l’é​chelle glo­bale (cf enca­dré). Nous avons réa­li­sé des simu­la­tions à l’é​chelle de la France qui intègrent aus­si des scé­na­rios d’ins​tal​la​tion de cli­ma­ti­seurs. Nous mon­trons que la consom­ma­tion éner­gé­tique du ter­ri­toire devrait dimi­nuer, et la consom­ma­tion liée à la cli­ma­ti­sa­tion ne dépas­ser la baisse du chauf­fage que dans des scé­na­rios d’u​sage mas­sif de la cli­ma­ti­sa­tion. À l’é​chelle régio­nale, comme dans le sud de la France, la consom­ma­tion élec­trique de cli­ma­ti­sa­tion excé­dant la consom­ma­tion de chauf­fage est en revanche bien plus probable.

Anaïs Marechal
1https://​mc-cd8320d4-36a1-40ac-83cc-3389-cdn-endpoint.azureedge.net/-​/media​/Files​/IRENA​/Agency​/Publication​/2024​/Mar​/IRENA_RE_Capacity_Statistics_2024.pdf​?rev=50a4c39fd14c4274b246cd51150a0aa1↑
2https://​libra​ry​.wmo​.int/viewer​/68576​/download​?file=WMO-IRENA_2023_en.pdf&type=pdf&navigator=1↑
3https://​rmets​.onli​ne​li​bra​ry​.wiley​.com/doi​/10.1002​/joc.7328↑
4https://​doi​.org/10.1088​/1748–9326​/ab6a24↑

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