Il est maintenant temps de se lancer dans les pompes à chaleur

Jun 15, 2023

Remplacer les appareils fonctionnant aux combustibles fossiles par des alternatives électriques très performantes est crucial pour atteindre nos objectifs climatiques, sanitaires et économiques. Cependant, les données les plus récentes montrent que les États-Unis ne font toujours pas de progrès significatifs, les émissions des bâtiments restant stables pendant des décennies. Au total, en 2021, l’utilisation de gaz ou de fioul pour le chauffage, l’eau chaude et la cuisine représentait plus de 10 % des émissions de carbone des États-Unis.

Alors que les incitations fédérales du projet de loi climatique de 2022, l’Inflation Reduction Act, commencent à être déployées, davantage d’Américains que jamais pourront électrifier différents aspects de leur vie, des transports au chauffage domestique. Pour cet article, nous nous concentrons sur l'un des appareils de chauffage et de refroidissement propres les plus efficaces : la pompe à chaleur à air, qui fournit deux à quatre fois plus d'énergie de chauffage que l'électricité qu'elle consomme.

Et les pompes à chaleur sont à l’honneur. Auparavant principalement utilisées dans les climats plus chauds, les pompes à chaleur ont dépassé les ventes des fournaises à gaz pour la première fois l'année dernière et les États plus froids comme le Maine ouvrent la voie aux installations domestiques.

Mais les sceptiques se demandent si une pompe à chaleur peut-elle réellement réduire les émissions d'un bâtiment tout au long de sa durée de vie, même dans les climats les plus froids ? Et peuvent-ils les réduire dès la première année, même si un service public utilise toujours principalement des combustibles fossiles comme le charbon, le gaz et le pétrole pour l’électricité ?

Pour répondre à ces questions, RMI a publié une analyse mise à jour qui examine les 48 États inférieurs, en se concentrant sur les deux plus grandes utilisations directes des combustibles fossiles dans les bâtiments : le chauffage des locaux et le chauffage de l'eau. Nous avons comparé les fournaises à gaz et les chauffe-eau à gaz à des alternatives électriques facilement disponibles : les pompes à chaleur à air et les chauffe-eau à pompe à chaleur. Les intensités des émissions du réseau ont été tirées des ensembles de données Cambium 2022 du NREL, troisième édition annuelle. Cette analyse utilise le scénario intermédiaire, qui comprend les politiques étatiques et fédérales actuellement adoptées, y compris les principales dispositions du secteur de l'électricité de la loi sur la réduction de l'inflation de 2022, et des estimations centrales des réductions des coûts technologiques.

Les résultats indiquent des réductions significatives des émissions pour le chauffage des locaux. Dans les 48 États continentaux, le remplacement d'une chaudière à gaz par une pompe à chaleur réduira les émissions dès la première année d'installation et tout au long de la durée de vie de 15 ans du produit. Dans tous les États du pays, de la Floride au Michigan en passant par la Californie, les pompes à chaleur réduisent les émissions tout au long de leur durée de vie jusqu'à 93 % par rapport aux chaudières à gaz. Les avantages en matière d'émissions des pompes à chaleur à air proviennent du rendement élevé de l'équipement et de la réduction de l'intensité carbone de l'électricité au fil du temps, à mesure que davantage d'énergies renouvelables arrivent sur le réseau.

Dans les 48 États continentaux, le remplacement d’une chaudière à gaz par une pompe à chaleur réduira les émissions dès la première année d’installation.

La technologie des pompes à chaleur s’est considérablement améliorée ces dernières années. Même en tenant compte d’une efficacité réduite par temps extrêmement froid, notre analyse révèle que les pompes à chaleur à air modernes sont plus de deux fois plus efficaces que les chaudières à gaz. Nous avons calculé l'efficacité opérationnelle des pompes à chaleur toute l'année pour la ville la plus peuplée de chaque État en combinant les conditions météorologiques horaires historiques avec les performances des pompes à chaleur modernes et facilement disponibles. Notre analyse a ajusté l’efficacité de la pompe à chaleur pour tenir compte de la chaleur de secours par résistance électrique quand et où elle est nécessaire – rarement et pendant les journées très froides. Par exemple, à Fargo, dans le Dakota du Nord, où les températures descendent parfois en dessous de -20 °F en hiver, un chauffage d'appoint est nécessaire pour environ onze pour cent de la charge de chauffage annuelle.

Le graphique ci-dessous montre le coefficient de performance (COP) attendu de la pompe à chaleur, qui est une moyenne pondérée de l'efficacité quotidienne de la pompe à chaleur par degrés-jours de chauffage. Un COP de 1 signifie que le système est efficace à 100 % : l’énergie de chauffage équivaut à la consommation d’électricité. Un COP de 2 signifie que pour chaque kWh d’électricité consommé par une pompe à chaleur, elle fournit 2 kWh équivalent de chaleur.