Le monde fait-il face à « une crise imminente du froid » ?

En octobre dernier, j’ai emménagé dans un nouvel appartement où il fait très très chaud. Etant très frileuse, j’ai été ravie de pouvoir m’y promener tout l’hiver en tongues et en t-shirt sans avoir eu froid une seule fois. En revanche, je redoute l’arrivée de la saison estivale, les épisodes de canicule étant de plus en plus fréquents. Je pourrais fermer mes stores en journée, mais je ne tiens pas à passer mes vacances d’été enfermée dans une cave. Peut-être devrais-je alors investir dans une climatisation ? Mais d’un point de vue environnemental et économique ça ne serait vraiment pas l’idéal. Hum décision difficile… Pourtant, certains choisiraient de climatiser sans hésiter. Pour un habitant de Dubai ou Hong-Kong, la question ne se poserait même pas ! Et voilà comment nous arrivons à une situation où la climatisation est en passe de faire exploser la demande mondiale d’électricité.

Augmentation de la demande mondiale en climatisation :  les chiffres

Un récent rapport de l’Alliance Mondiale pour les Bâtiments et la Construction¹ a mis en relief  une augmentation nette de la demande énergétique associée à la climatisation. L’énergie consommée pour refroidir nos espaces a en effet déjà augmenté de 25% depuis 2010, et plus de 1.6 milliards de climatiseurs équipent aujourd’hui nos bâtiments dans le monde (dont la moitié en Chine et aux Etats-Unis). Pourtant, les marchés les plus consommateurs aujourd’hui ne sont pas les pays les plus chauds de la planète : seulement 8% de la population vivant dans des lieux où les températures journalières dépassent les 25°C possède un climatiseur !

Le parc mondial de climatiseurs augmente significativement  (Source : Agence International de l’Energie)

Selon l’Agence Internationale de l’Energie², les consommations d’énergie liées à la climatisation représentent aujourd’hui 20% des consommations totales d’électricité des bâtiments dans le monde, et ont augmenté plus rapidement que tous les autres postes de consommation (chauffage, éclairage etc.). Si nous ne prenons aucune mesure, ces consommations pourraient encore doubler voire tripler dans les décennies à venir, rendant la climatisation responsable de 40% de l’augmentation des consommations d’électricité dans les bâtiments.

Des conséquences très lourdes sur les réseaux électriques et les émissions de carbone

En 2016, la climatisation représentait environ 14% des pics de demande d’électricité dans le monde. Et cette part peut s’élever jusqu’à 30% dans certains pays tels que les Etats Unis! De quoi perturber lourdement la stabilité des systèmes et réseaux de fourniture d’électricité.

Le refroidissement contribue significativement à la demande d’électricité, surtout durant les pics (Source : Agence International de l’Energie)

Les réseaux électriques actuels ne seront plus nécessairement en mesure de produire assez d’énergie pour répondre aux besoins durant les pics de demande, pouvant entraîner des baisses de tension et coupures de courant imprévues. Des capacités additionnelles de production d’électricité seront alors nécessaires.

L’impact sur les émissions de dioxyde de carbone (CO₂) et d’autres polluants tels que le dioxyde de sulfure et de nitrogène est également considérable. A titre d’exemple, les émissions de CO₂ dues à la climatisation ont triplé depuis 1990, atteignant les 1135 millions de tonnes, soit l’équivalent des émissions totales de CO₂ au Japon ! 

Les émissions de CO₂ liées à la climatisation des bâtiments ont triplé de 1990 à 2016 (Source : Agence International de l’Energie)

Quelles solutions ? Une enveloppe performante en premier lieu !

En considérant l’augmentation des températures, l’urbanisation croissante et le vieillissement de la population à l’échelle mondiale, ainsi que la croissance économique et démographique dans les pays en voie de développement comme l’Inde, la Chine, le Brésil et l’Indonésie, il est certain que la demande en refroidissement continuera à augmenter significativement dans les prochaines décennies.

Pour tenter de ralentir la tendance et de limiter les impacts sur la demande énergétique et l’environnement, les solutions suivantes peuvent être envisagées :

• Améliorer l’efficacité énergétique des systèmes de climatisation : cela diminuerait de presque moitié l’augmentation des consommations énergétiques associées au refroidissement
• Développer les énergies renouvelables en particulier l’énergie solaire
• Faciliter l’adoption des systèmes de stockage d’énergie afin de réduire les pics de demande
• Améliorer la performance énergétique de l’enveloppe des bâtiments 

Cette dernière piste pourrait contribuer à long terme à réaliser des économies d’énergies encore plus importantes.  En effet, la « meilleure » énergie est celle que l’on ne consomme pas ! Si nous concevons des bâtiments avec des matériaux bien choisis, une enveloppe s’adaptant aux conditions climatiques, favorisant une bonne ventilation naturelle, filtrant la chaleur lorsque nécessaire tout en apportant de la lumière naturelle, les besoins en refroidissement et les consommations énergétiques associées pourront être fortement réduites, sans pour autant compromettre le confort des occupants.  

Bureaux exécutifs de IATA en Suisse : suite à au remplacement de la verrière et de ses protections solaires par  des vitrages plus performants et dynamiques, le besoin en climatisation a été réduit de 60%

Par ailleurs, l’installation de climatiseurs contribue pour beaucoup à l’effet d’îlots de chaleur urbains en plus d’en être une conséquence. En effet, refroidir un espace requiert d’évacuer de la chaleur à l’extérieur des bâtiments. On estime que la climatisation peut entrainer une élévation de température de plus de 1°C dans certaines villes ! Or plus les températures extérieures sont élevées, plus grande sera la demande en refroidissement et en climatisation, et plus on rejettera de chaleur à l’extérieur etc., et nous voici dans un cercle vicieux. Une autre bonne raison donc de privilégier tout d’abord une bonne conception de l’enveloppe.

Une meilleure gestion de la demande grâce aux bâtiments et réseaux intelligents

L’avènement des bâtiments intelligents, équipés de capteurs et de systèmes intelligents capables de mesurer voire d’anticiper les niveaux de température, d’ensoleillement, de lumière, d’occupation etc. et de contrôler les fenêtres, la ventilation, la climatisation etc. aux moments opportuns, pourra favoriser une meilleure gestion de la demande en refroidissement. A l’échelle des quartiers ou des villes, la multiplication des réseaux intelligents dits « smart grids » permettra également de mutualiser plus efficacement les moyens de production d’énergie incluant les énergies renouvelables, et de faire face aux pics de consommation les plus extrêmes. Nous y reviendrons plus en détails dans de prochains articles.

¹ The 2018 Global Status Report – Towards a Zero-Emission, Efficient and Resilient Buildings and Construction, Global Alliance for Buildings and Construction, 2018

² The Future of Cooling – Opportunities for energy-efficient air conditioning, International Energy Agency, 2018