Le chauffage et la climatisation représentent environ la moitié de la consommation mondiale d'énergie et sont responsables de plus de 40 % des émissions de dioxyde de carbone liées à l'énergie.
Étant donné que seul un tiers des personnes vivant dans des climats chauds possèdent des appareils de climatisation, la demande énergétique pour le chauffage et la climatisation devrait augmenter considérablement, en particulier avec la hausse des températures mondiales. Cela souligne l'urgence de transformer et de décarboner ce secteur.
Des pompes à chaleur électriques hautement efficaces seront essentielles dans cet effort, en particulier pour le chauffage des locaux et de l'eau dans les bâtiments où le refroidissement est largement électrifié.
Les pompes à chaleur sont des appareils qui utilisent l'électricité pour déplacer la chaleur d'un endroit à un autre. Considérez-les comme des « climatiseurs réversibles ». Tout comme un réfrigérateur conserve vos aliments au frais en leur retirant leur chaleur, les pompes à chaleur peuvent soit extraire la chaleur de l'extérieur pour chauffer un bâtiment, soit la rejeter à l'extérieur pour refroidir le bâtiment. Elles peuvent puiser cette chaleur dans diverses sources, telles que l'air extérieur, l'eau des rivières ou des lacs, le sol, ou même la chaleur résiduelle des processus industriels. Ces mêmes sources peuvent être utilisées comme dissipateurs thermiques en mode refroidissement.
Les pompes à chaleur sont des appareils très efficaces sur le plan énergétique. Elles peuvent fournir trois à six unités d'énergie thermique utile pour chaque unité d'électricité consommée. En comparaison, les systèmes de chauffage traditionnels à combustion ne fournissent que moins d'une unité d'énergie thermique pour chaque unité d'énergie consommée.
Elles sont également polyvalentes. Dans les bâtiments déjà équipés d'une infrastructure gazière, les pompes à chaleur peuvent être combinées avec des chaudières à gaz existantes afin de minimiser les pertes d'efficacité des pompes à chaleur par temps froid, ce qui contribue à renforcer la confiance des utilisateurs dans la transition vers un système de chauffage électrique.
Ce type de solution hybride à pompe à chaleur fournira la majeure partie de la chaleur, générant ainsi des économies immédiates en termes de coûts énergétiques, tout en réduisant la nécessité d'augmenter la charge électrique de pointe sur le réseau, qui pourrait autrement être nécessaire pour alimenter les pompes à chaleur pendant les périodes de grand froid, lorsque celles-ci sont moins efficaces.
La possibilité de passer d'un vecteur énergétique à l'autre (électricité et chaleur) renforce la résilience du système énergétique et peut réduire les coûts grâce à l'utilisation de commandes intelligentes qui tiennent compte des prix de l'énergie. À terme, l'utilisation restante du gaz pourrait être remplacée par des combustibles décarbonés, tels que le biogaz renouvelable.
Les avantages des pompes à chaleur vont au-delà de leur rendement élevé et de leur hybridation avec les systèmes de chauffage traditionnels. Elles peuvent être regroupées pour fournir des services au réseau et, en contrepartie, générer des revenus pour leurs propriétaires.
Un exemple mentionné dans le rapport « Innovation Landscape Report » de l'IRENA est celui de la société suisse Tiko, qui regroupe les pompes à chaleur, les réfrigérateurs et autres appareils électriques appartenant à de nombreux clients pour créer ce qui est aujourd'hui la plus grande centrale électrique virtuelle d'Europe. Regroupant plus de 7 000 foyers, les centrales électriques virtuelles de Tiko ont une capacité totale de 100 MW, ce qui en fait l'une des plus grandes centrales électriques virtuelles d'Europe.
Ce type d'entreprise de centrale électrique virtuelle utilise des plateformes numériques pour contrôler ces appareils afin de déplacer ou de réduire la demande de pointe, offrant ainsi une flexibilité précieuse au réseau tout en réduisant les factures des utilisateurs. La plateforme associe également la consommation électrique des appareils à la production d'électricité privée, telle que les panneaux photovoltaïques installés sur les toits, afin de réduire davantage les factures.
Pour limiter la hausse des températures mondiales à 1,5 °C, la feuille de route de l'IRENA vers le zéro net suggère que près de 800 millions de pompes à chaleur supplémentaires doivent être installées d'ici 2050. Cela représente une multiplication par 14 par rapport aux quelque 60 millions d'unités installées aujourd'hui, ouvrant la voie à une augmentation significative des services de réseau fournis par cette technologie de chauffage hautement efficace.
Les utilisations innovantes des pompes à chaleur, leur impact bénéfique sur les consommateurs et les stratégies visant à accroître leur adoption sont autant de thèmes qui seront abordés en profondeur lors d'une session consacrée à l'électrification du chauffage et du refroidissement dans les bâtiments, dans le cadre de la Semaine de l'innovation de l'IRENA qui se tiendra à Bonn du 25 au 28 septembre 2023.
La Semaine de l'innovation est un événement phare dans le calendrier de l'IRENA en vue de la COP28. Elle met en avant notre rôle d'organisateur mondial de solutions durables de pointe visant à accélérer la transition énergétique mondiale. Elle réunira des dirigeants, des experts, des représentants de l'industrie, des universitaires et des décideurs politiques afin de discuter des innovations de pointe susceptibles de soutenir et d'accélérer la transition énergétique mondiale.
Pour en savoir plus sur les pompes à chaleur, consultez le document de l'IRENA intitulé «Paysage de l'innovation pour une électrification intelligente», qui met en avant 100 innovations clés pouvant servir de base à des stratégies d'électrification intelligente.
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