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Outil pour projections de prix de l’énergie sur 10 ans

Par Robert PELZER - Président du BET BETEC



Eu égard aux fluctuations des prix des énergies, le choix d'une solution énergétique est rendu difficile pour le concepteur comme pour le maître d'ouvrage. Il est nécessaire désormais de travailler avec des scénarios opposables d'évolution relative des énergies (fioul domestique, gaz naturel et électricité) en se basant sur les principales hypothèses structurantes que sont le prix du baril de pétrole et de la tonne de CO2.

Une simulation simple des prix des énergies sur 10 ans

Le prix des énergies est un paramètre essentiel qui influence directement le travail quotidien d'un bureau d'études dans son choix d'une solution énergétique plutôt qu'une autre. Personne n'est aujourd'hui en capacité de prévoir l'évolution en valeur absolue du prix des énergies à l'horizon de 10 ans, il est cependant crucial pour les praticiens de l'énergie de connaître leurs évolutions relatives en fonction d'hypothèses structurantes. L'origine de la difficulté à prévoir le prix des énergies tient pour une très large part à l'ouverture des marchés du gaz naturel et de l'électricité. L'évolution des prix de l'énergie est basée sur les évolutions possibles du prix du baril de pétrole et du coût de la tonne de CO2.

C'est pourquoi l'outil de simulation Enerprix a été créé et est mis à disposition des bureaux d'études par l'association ICO*.

Enerprix est ainsi accessible directement sur le site internet de l'association, http://www.association-ico.net/enerprix, une inscription gratuite avec demande de mot de passe doit être effectuée lors du premier usage.

Cet outil de calcul permet d'estimer l'évolution d'une facture énergétique sur dix ans et ainsi de réaliser des études comparatives entre différentes solutions énergétiques. Ce simulateur construit des scénarios opposables d'évolution relative des énergies (fioul domestique, gaz naturel et électricité) en se basant sur les principales hypothèses structurantes que sont le prix du baril de pétrole et de la tonne de CO2.

L'outil de simulation Enerprix permet aux prescripteurs énergétiques d'éclairer les maîtres d'ouvrage sur la compétitivité à terme des choix de solutions énergétiques. Le bureau d'étude thermique dispose ici d'un outil essentiel qui compile des éléments opposables pour déterminer des prix et leurs projections sur dix ans.

L'outil prend en compte les données élémentaires du projet traité et calcule les prix de marché et factures associées des différentes énergies à court et moyen terme. L'outil permet également de comparer un tarif réglementé et un prix de marché à l'année actuelle, dite année A.
Les scénarios utilisés dans le moteur de calcul reposent sur des évolutions tendancielles et sur des choix arbitraires d'évolution que l'utilisateur indique.
Les mises à jour sont effectuées tous les 3 mois : prix baril, prix CO2, prix marchés gaz, fioul et électricité, tarifs régulés gaz et électricité, communes desservies en gaz, taxes… tout est balayé !!

L'intérêt d'ENERPRIX est de permettre à l'utilisateur de réaliser des simulations d'évolution de prix de l'énergie, qui prennent en compte de nombreux paramètres, tout en utilisant des données «simples ». L'utilisateur peut donc envisager plusieurs scénarios, du plus défavorable au plus favorable.

En premier lieu, inscrire les données générales

Dans un premier temps l'utilisateur doit indiquer :

- Les prix du baril de Brent et du prix de la tonne de CO2 en 2012 et en 2022 (en fonction de ces hypothèses)

Les prix 2012 sont mis à jour par l'outil, il est conseillé de ne pas les modifier. Les prix 2022 sont des estimations proposées par l'outil, ils peuvent être modifiés en fonction des hypothèses retenues. Pour guider l'utilisateur, l'outil propose deux scénarios (haut et bas) de prix du baril et de la tonne CO2 à l'horizon 2022 définis par l'AIE (Agence Internationale de l'Energie)

- La situation géographique de son projet
- La ou les énergies (électricité, gaz et fioul) consommées dans son projet.

Ensuite, les données énergétiques du projet

Dans un second temps, l'utilisateur doit indiquer les consommations, les types de tarification et les profils en fonction des énergies.

Pour l'électricité :

L'utilisateur doit indiquer :
- La consommation
- La tension de raccordement
- La puissance souscrite
- Le profil de consommation

L'utilisateur a la possibilité de définir lui-même son tarif réglementé.


Pour le fioul :

L'utilisateur doit indiquer :
- La consommation


Pour le gaz :

L'utilisateur doit indiquer :
- La consommation
- Le profil de consommation (parmi les 9 profils proposés par l'outil)

Comme pour l'électricité, l'utilisateur a la possibilité de déterminer son tarif réglementé.

Enfin, vous obtenez les résultats pour les différentes énergies

Les scénarios utilisés dans le moteur de calcul reposent sur des évolutions tendancielles et sur des choix arbitraires d'évolution.


Evolutions des prix pour l'ensemble des énergies

Evolution des prix pour chaque énergie



Evolutions des prix de l'électricité






Evolutions des prix du fioul domestique






Evolutions des prix du gaz naturel

Sur ces graphiques, la courbe orange représente l'évolution des prix selon le scénario « haut », la courbe verte représente l'évolution des prix selon le scénario de l'utilisateur et la courbe bleue l'évolution des prix selon le « scénario bas ».



Récapitulatif des données d'entrée

L'utilisateur a également la possibilité d'exporter les données de sa simulation (en facture ou prix du MWh) sous forme d'un tableur.

Exemple d’une utilisation d’Enerprix par le bureau d’étude BETEC

Un exemple d’utilisation d’Enerprix a été réalisé sur un établissement scolaire devant être totalement rénové. Trois simulations ont été réalisées, la première montrant les consommations sans rénovation, la seconde si la chaufferie fioul est remplacée par une chaufferie gaz avec un bâti entièrement rénové, la dernière si la chaufferie fioul est remplacée par deux pompes à chaleur avec un bâti entièrement rénové.

Le bâtiment initial

Le bâtiment est un bâtiment « énergivore » d’environ 1800 m² situé dans les Yvelines, les parois ne sont pas isolées, il n’y a aucune étanchéité, le renouvellement d’air est assuré par ouverture des fenêtres. Une chaufferie Fioul installée dans les années 70 de 581.4 kW (Deux chaudières de 290,7 kW unitaire) estsituée au sous-sol du bâtiment. Elle n’alimente que ce bâtiment et inclus 55 kW pour la production d’eau chaude sanitaire. Le bâtiment est alimenté par un tarif vert.



Les consommations actuelles du bâtiment sont :



Postes

Consommations en kWh

Energie FIOUL

Chauffage

540 000

Energie
électrique

Eclairage, ventilation, bureautique

116 000

Total

656 000

Le bâtiment après rénovation

Une rénovation générale du bâtiment va être réalisée. Cela comprend une isolation de l’ensemble des parois déperditives et des menuiseries, la mise en place d’une CTA double flux avec récupération sur l’air extrait (efficacité 80%), le remplacement des émetteurs et le remplacement du système de production.

La rénovation doit permettre de viser les performances minimales à l’obtention du label « BBC rénovation».

Le choix de l’énergie pour le chauffage n’est pas encore déterminé, les chaudières fioul peuvent être remplacées par :


  • Deux chaudières gaz à condensation dans la chaufferie existante (2 x 60 kW)
  • Deux pompes à chaleur en toiture terrasse (2 x 60 kW)


Le recoupement entre les factures actuelles et des simulations sur CLIMAWIN ont permis d’estimer les consommations futures avec les deux systèmes de production.



Les consommations du bâtiment après rénovation si une chaufferie gaz est installée :



Postes

Consommations en kWh

Energie GAZ

Chauffage

7 900

Energie
électrique

Eclairage, ventilation, bureautique

76 600

Auxiliaires

400

Total

84 900





Les consommations du bâtiment après rénovation si deux PAC sont installées :



Postes

Consommations en kWh

Energie
électrique

Chauffage

3 900

Eclairage, ventilation, bureautique

76 600

Auxiliaires

3 000

Total

83 500



L’outil Enerprix a été utilisé afin de déterminer quelle solution énergétique parmi les deux décrites auparavant aurait les consommations les plus intéressantes d’un point de vue financier. L’ensemble des données ont été saisies, les résultats sont sous forme de graphique, ils peuvent être exportés sur un tableur.



Les données de base :



Situation Géographique

COMMUNE

CROISSY-SUR-SEINE - 78190

ZONE CLIMATIQUE

H1


Données de Base

Votre Scénario

Scénario Bas

Scénario Haut

2012

2022

2022

2022

PRIX DU BARIL DE BRENT

117,30

125,00

99,00

150,00

PRIX TONNE DE CO2

7,69

37,00

45,00

30,00





Consommations de fioul

La consommation de fioul saisie pour l’étude sans rénovation est la consommation donnée par la facture de fioul, à savoir, 540 MWh.



Consommations électriques

Le profil K correspond au profil de consommation du bâtiment, il a été choisi parmi les 19 profils prédéfinis par l’outil. Le tarif réglementé du site est un tarif vert MU, la tension de raccordement est comprise entre 130 kV et 350 kV et la puissance suscrite est de 130 kVA.




Consommations gaz

Le profil P012 correspondrait au profil de consommation du bâtiment si une chaufferie gaz été installée parmi les 9 profils prédéfinis.





Consommations initiales :






Coût du fioul
cumulé sur 10ans

Coût de l’électricité
cumulé sur 10 ans

Total

Total scénario

554 191 €

309 379 €

863 570 €

Total scénario bas

499 037 €

304 982 €

804 019 €

Total scénario haut

607 220 €

313 751 €

920 971 €





Consommations du bâtiment futur avec une chaufferie gaz




Coût du gaz
cumulé sur 10 ans

Coût de l’électricité
cumulé sur 10 ans

Total

Total scénario

6 579 €

264 357 €

270 936 €

Total scénario bas

6 247 €

261 438 €

267 685 €

Total scénario haut

6 846 €

267 259 €

274 105 €





Consommations du bâtiment futur avec deux pompes à chaleur




Coût de l’électricité cumulé sur 10 ans

Total scénario

271 306 €

Total scénario bas

268 159 €

Total scénario haut

274 435 €




En conclusion, les résultats d’ENERPRIX montrent dans un premier temps qu’une économie d’au moins 600 000 € sur 10 ans peut être réalisée grâce à la rénovation du bâti et du système énergétique (quelle que soit l’énergie retenue). Dans un second temps, les différents scénarii montrent que du point de vue des consommations, la mise en place de la chaufferie gaz serait très légèrement plus rentable que la mise en place des deux pompes à chaleur, cette faible différence s’explique notamment par l’impact faible des consommations de chauffage.

* : ICO. L'association ICO, créée en 1991, a pour objectif la progression des idées et techniques permettant d'améliorer les performances énergétiques et environnementales des bâtiments.

Robert PELZER - Président du BET BETEC
Robert PELZER, Ingénieur ENSAIS spécialisé génie thermique, dirige le bureau d'études technique parisien BETEC. Il intervient dans des opérations importantes de réhabilitation de bureaux et de surfaces commerciales à caractéristiques basse consommation. www.betecsa.com

SOURCES & LIENS

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