Préparé pour l Agence de l efficacité énergétique. Par : Michel Boulanger, ing. M.Sc.A. Technosim inc. Le 15 mars 2006.

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1 Potentiel technico-économique d amélioration de l efficacité énergétique relié à l utilisation du mazout dans les secteurs résidentiel, commercial et institutionnel Préparé pour l Agence de l efficacité énergétique Par : Michel Boulanger, ing. M.Sc.A. Technosim inc. Le 15 mars 2006 Rapport final Demande R AEE-9, Document 1

2 Table des matières Résumé Contexte Méthodologie Secteur résidentiel Marché Potentiel technico-économique Chauffage Eau chaude domestique Secteurs commercial et institutionnel Marché considéré Potentiel technico-économique Chauffage Eau chaude Impact de l abolition du tarif BT Sensisibilité du potentiel au prix du mazout Conclusion et recommandations Annexe A Annexe B Annexe C Références

3 Résumé Ce document présente une évaluation du potentiel technico-économique d efficacité énergétique relié à l utilisation du mazout dans les secteurs résidentiel, commercial et institutionnel au Québec. Le potentiel est estimé à 150 millions de litres, soit 14 % de la consommation annuelle totale. Secteur Consommation Potentiel Pourcentage (litres) ( litres) Résidentiel 692,351,905 75,039,967 10,8 % Commercial et institutionnel 375,683,106 74,803,269 19,9 % Total 1,068,035, ,843,236 14,0 % Secteur résidentiel Le mazout est utilisé comme source de chauffage dans environ 528,000 logements au Québec. Le mazout est souvent utilisé en combinaison avec l électricité dans des systèmes de chauffage bi-énergie La consommation de mazout dans le secteur résidentiel est estimée à 692 millions de litres. Le potentiel technico-économique d efficacité énergétique est évalué à 10,8 % de cette consommation, soit 75 millions de litres. Secteur commercial et institutionnel La consommation de mazout dans ce secteur (alors que le tarif BT d Hydro- Québec était en vigueur) est estimée à 376 millions de litres. Suite à l abolition du tarif BT, cette consommation devrait augmenter de 32 %, pour revenir à un niveau de 497 millions de litres. Cette augmentation sera 3

4 particulièrement importante dans le secteur institutionnel, ou la consommation pourrait doubler, passant de 100 à 200 millions de litres. Le potentiel technico-économique d efficacité énergétique est évalué à 75 millions de litres, soit 20 % de la consommation de référence de 376 millions de litres. En considérant que les consommations additionnelles prévues suite à l abolition du tarif BT soient d un caractère permanent, le potentiel pourrait approcher les 100 millions de litres. La consommation de mazout lourd dans le secteur CI est marginale. La fiabilité des statistiques publiées sur la consommation de mazout est souvent questionable. 4

5 1. Contexte Les produits pétroliers sont utilisés pour le chauffage des bâtiments des secteurs résidentiel, commercial et institutionnel. Afin d identifier des interventions possibles auprès de cette clientèle, l Agence de l efficacité énergétique (AEÉ) souhaite connaître le potentiel technico-économique d efficacité énergétique relié à l utilisation du mazout. L objectif de cette étude est d évaluer le potentiel d économie de mazout à partir des modèles développés en 2001 pour l AEÉ et pour Hydro-Québec, en les actualisant et en les complétant au besoin. Ces modèles sont tous basés sur une approche microanalytique appliquée à un ensemble de bâtiments représentatifs du marché. Dans le cas du secteur résidentiel, le travail consiste dans une mise à jour du potentiel identifié en 2001 dans le cadre d un projet réalisé pour Hydro-Québec et l Agence de l efficacité énergétique [1]. Depuis ce temps, plusieurs paramètres ont évolué dans le cadre de mises à jour au niveau de l électricité, particulièrement au niveau du marché, des des gains unitaires et des coûts des mesures d efficacité énergétique. Plusieurs de ces modifications ont un impact sur l évaluation du potentiel des autres sources d énergie dont le mazout. L étude actuelle vise donc à mettre à jour l évaluation du potentiel mazout en fonction des données les plus récentes. Dans le secteur commercial et institutionnel, une évaluation du potentiel pour l électricité avait également été produite en 2001 pour Hydro-Québec et l Agence de l efficacité énergétique [2]. Ici encore, des mises à jour du modèle ont été apportées depuis ce temps dans le cadre des activités réglementaires d Hydro-Québec. Le modèle utilisé comprend entre autres un ensemble de bâtiments non-tae. L étude actuelle vise donc à adapter ce modèle pour ne cibler que la fraction des consommations non-électriques imputables au mazout. 5

6 Pour chacun des secteurs résidentiel, commercial et institutionnel, on considère l ensemble des mesures susceptibles de réduire la consommation de mazout, que ce soit au niveau des équipements de combustion, de l enveloppe du bâtiment ou des systèmes mécaniques 2. Méthodologie La méthodologie utilisée est la même que celle présentée dans deux études précédentes réalisées pour l Agence [1][2]. Elle est basée sur une approche micro-analytique, où chaque segment de marché donné est représenté par un ou plusieurs bâtiments types. Les différentes mesures d économie d énergie sont évaluées pour chacun de ces cas types. Cette évaluation tient compte des effets croisés et des effets cumulatifs, les mesures les plus rentables étant appliqués en premier. Le potentiel pour l ensemble du segment est alors obtenu en multipliant les économies des cas types par le nombre estimé qu ils représentent dans le marché, en excluant la fraction du parc ayant déjà implanté les mesures. Dans le cas du mazout, contrairement à l électricité, la notion de coût évité pour le distributeur ne s applique pas. Seule la rentabilité du point du vue du client est considérée. Les mesures retenues dans le potentiel technico-économiques sont celles dont le coût unitaire de l énergie économisée (cuéé) ne dépasse pas le coût évité pour l utilisateur. Le potentiel est établi sur un horizon de 5 ans et le taux d actualisation utilisé est de 4.83 %. L évaluation détaillée du potentiel a été faite en considérant un prix moyen du mazout de 0,50 $/litre pour tous les marchés. Afin d évaluer la sensibiilité du prix du mazout sur la taille du potentiel, une évaluation globale supplémentaire est présentée pour un prix de 0,75 $/litre. Dans le secteur institutionnel, aucune distinction n a été faite entre mazout léger et mazout lourd, à cause de la difficulté d obtenir des données fiables sur la proportion de mazout lourd (qui semble toutefois très faible). 6

7 Une description détaillée de la méthodologie est présentée à l annexe A. Le potentiel est établi par rapport à une consommation de référence, qui sert à calibrer les modèles utilisés. L établissement de consommations de référence correspondant au marché s avère un exercice difficile dans le cas du mazout. Les sources de données sont souvent contradictoires et leur fiabilité douteuse. De plus, la consommation de mazout a subi au cours des dernières années des variations annuelles importantes, principalement dans le secteur commercial et institutionnel, où les gros consommateurs ayant accès à plusieurs sources d énergie ont pu ajuster leur approvisionnement en fonction des prix du marché. Dans le secteur résidentiel, il s avère que le modèle utilisé est lui-même la meilleure source d évaluation de la consommation annuelle de mazout. En effet, le modèle est établi à partir de données récentes sur le marché, la répartition des sources d énergie ainsi que la définition des maisons type. Les consommations de mazout produites par le modèle représentent vraisemblablement l évaluation la plus fiable disponible actuellement pour le secteur résidentiel. Pour le secteur commercial, la principale source d information retenue pour la calibration du modèle est le document «Évolution de la consommation d énergie du secteur commercial québécois de 1990 à 1998» [3] basé sur des chiffres de l Office de l efficacité énergétique. Des corrections ont toutefois été apportées pour tenir compte de l impact récent de la biénergie commerciale, sur la base des données disponibles pour le marché du tarif BT [4]. Pour le secteur institutionnel, une calibration plus fine a pu être établie à partir de statistiques récentes de consommation des réseaux de l Éducation et de la Santé. Il faut noter que les données publiées par Statistique Canada dans leur «Bulletin sur la disponibilité et écoulement d énergie au Canada» s avèrent très peu fiables dans le cas du mazout. Statistique Canada reconnaît elle-même cette limitation dans son document 7

8 en notant que «plusieurs compagnies répondantes, surtout celles du secteur des produits pétroliers éprouvent des difficultés à déterminer les consommateurs finaux du produit en raison de présence d agents de commercialisation, de courtiers, etc.» [5]. 3. Secteur résidentiel 3.1 Marché Le mazout est utilisé comme source de chauffage dans environ 528,000 logements au Québec. Le mazout est souvent utilisé en combinaison avec l électricité dans des systèmes de chauffage bi-énergie. Le tableau RE-1 présente la répartition par type de logement du parc résidentiel utilisant le mazout pour le chauffage. La consommation de mazout dans le secteur résidentiel est estimée à 692 millions de litres. Tableau RE-1 : Nombre de logements utilisant le mazout pour le chauffage secteur résidentiel Source Type de logement principale Détaché Rangée Duplex Triplex Collective Total Mazout 275,000 3,000 50,000 20,000 50, ,000 Biénergie 116,000 3,000 6,000 2,000 4, ,000 Total 392,000 6,000 56,000 21,000 53, ,000 8

9 3.2 Potentiel technico-économique Tableau RE2 : Potentiel technico-économique d efficacité énergétique pour le mazout secteur résidentiel Usage Consommation Potentiel Pourcentage (litres) ( litres) Chauffage de locaux 650,174,606 70,012, % Chauffage de l eau 42,177,300 5,027, % Total 692,351,906 75,039, % Chauffage Tableau RE-3 : Potentiel technico-économique d efficacité énergétique pour le mazout par type de logement usage chauffage Secteur Consommation Potentiel chauffage litres litres Unifamilial 530,139,352 53,431,656 Duplex 58,909,022 Triplex 22,608,999 11,971,644 Rangée 5,036,021 Multifamilial 33,481,213 4,609,655 Total 650,174,606 70,012,955 9

10 Tableau RE-4 : Mesures composant le potentiel pour le chauffage secteur résidentiel Chauffage Potentiel Mesure litres Fournaises et chaudières à rendement élevé 16,192,634 Amélioration de l'isolation des toits 9,828,728 Baisse de la température des pièces de jour et de nuit de 5 C Prog. 9,803,611 Baisse de la température des pièces de nuit de 5 C Prog. 5,647,244 Amélioration de l'isolation des murs 5,597,144 Amélioration de l'isolation des murs du sous-sol 5,269,148 Remplacement des fenêtres (verre double) 4,685,823 Réduction de l'infiltration 4,558,683 Baisse de la température des pièces de jour et de nuit de 2 C manuel 4,031,682 Baisse de la température des pièces de nuit de 2 C manuel 2,422,925 Remplacement des portes 861,334 Nouvelle construction au CNÉH (note 1) 600,388 Isolation des vides sanitaires chauffés 226,268 Remplacement des fenêtres (verre simple) 174,505 Écran radiatif - eau chaude 112,838 Total 70,012,955 Note 1 : basé sur 21,500 nouveaux logements sur 5 ans Les fournaises et chaudières à rendement élevé représentent la mesure dominante dans le potentiel chauffage résidentiel. Une fiche décrivant les hypothèses utilisées dans l évaluation de cette mesure apparaît à l annexe B. 10

11 Tableau RE-5 : Périodes de retour sur l investissement secteur résidentiel PRI moyen Mesure (ans) Baisse de la température des pièces de nuit de 2 C manuel 0.0 Baisse de la température des pièces de jour et de nuit de 2 C 0.0 manuel Baisse de la température des pièces de jour et de nuit de 5 C 1.7 Prog. Baisse de la température des pièces de nuit de 5 C Prog. 2.3 Remplacement des fenêtres (verre simple) 2.8 Réduction de l'infiltration 3.4 Écran radiatif - eau chaude 3.5 Amélioration de l'isolation des murs du sous-sol 4.9 Amélioration de l'isolation des toits 5.8 Remplacement des fenêtres (verre double) 5.9 Fournaises et chaudières à rendement élevé 7.0 Remplacement des portes 7.8 Amélioration de l'isolation des murs 8.4 Isolation des vides sanitaires chauffés 9.1 Nouvelle construction au CNÉH Eau chaude domestique Tableau RE-6 : Mesures composant le potentiel pour l eau chaude secteur résidentiel Eau chaude Potentiel Mesure litres Emploi d'un chauffe-eau au mazout efficace 1,692,733 Échangeur eaux grises (GFX) 1,302,534 Lavage à l eau froide 785,807 Isolation de la tuyauterie reliée à l'eau chaude 521,414 Couverture de chauffe-eau - 60 gal 372,732 Couverture de chauffe-eau - 40 gal 275,774 Réduction de la température de l'eau à 60 C 42,368 Remise au point - Chauffe-eau solaire 33,650 Total 5,027,012 11

12 4. Secteurs commercial et institutionnel 4.1 Marché considéré La consommation annuelle de mazout dans les secteur commercial et institutionnel (CI) est estimée à environ 376 millions de litres. Ce chiffre est basé sur des données recueillies alors que le tarif BT d Hydro-Québec était en vigueur. L abolition du tarif BT devrait entraîner une augmentation de la consommation de mazout au cours des deux prochaines anneés. L impact de l abolition du tarif BT sur la consommation (et donc sur le potentiel) est discuté à la section 4.3. Tableau CI-1 : Consommation de mazout secteur commercial et institutionnel Secteur Consommation estimée (litres) Commercial 273,270,948 Institutionnel 102,412,158 Total 375,683,106 Comme la consommation du mazout lourd dans le secteur CI est marginale, elle a été regroupée avec celle du mazout léger dans l évaluation du potentiel. Le détail de la consommation par vocation est présentée à la section suivante. Le potentiel a été évalué sur la base de cette consommation de base de 376 millons de litres, qui a servi à calibrer le modèle. Pour le secteur institutionnel, la consommation de base a été établie à l aide de données réelles obtenues des secteurs de l éducation et de la santé. Pour le secteur commercial, la fraction mazout de la consommation non-tae du modèle développé pour l électricité a été estimée à partir de statistiques disponibles, en particulier celles de l Office de l efficacité énergétique [3.]. 12

13 4.2 Potentiel technico-économique Le potentiel technico-économique d efficacité énergétique du secteur CI est évalué à environ 75 millions de litres, soit 20 % de la consommation de référence de 376 millions de litres. Tableau CI-2 : Potentiel technico-économique d efficacité énergétique pour le mazout secteur commercial et institutionnel Usage Consommation Potentiel Pourcentage (litres) ( litres) Chauffage de locaux 73,125,782 Chauffage de l eau 1,677,487 Total 375,683,106 74,803, % Le tableau CI-3 présente le détail de la consommation et du potentiel par vocation. Dans le secteur commercial, on constate que deux vocations représentent la moitié du potentiel : - les grands bureaux (caractérisés par un petit nombre de grands bâtiments) - le petits magasins de détail (grand nombre de petits bâtiments). Dans le secteur institutionnel, ce sont les bâtiments de culte et les écoles secondaires qui dominent au niveau du potentiel. 13

14 Tableau CI-3 : Potentiel technico-économique d efficacité énergétique pour le mazout par vocation secteur commercial et institutionnel Potentiel Vocation Consommation 1 Chauffage Eau chaude Total litres litres litres litres Grands bureaux 83,579,648 13,661, ,855 14,208,951 Moyens bureaux 17,639,846 3,885,001 16,149 3,901,150 Petits bureaux 12,252,953 2,436, ,436,239 Supermarchés 3,491,417 2,108, ,108,743 Resto fast food 11,286, ,389 13, ,296 Resto familial & Bars 8,957, ,942 30, ,632 Hotel petit 11,902,803 1,044, ,602 1,416,282 Hotel grand 10,452,105 2,448,404 18,352 2,466,756 Centres commerciaux 2,242, , ,974 Détail grand 1,592, , ,401 Détail petit 61,523,420 14,609, ,609,940 Détails - alimentaire 6,863,162 5,251, ,251,693 Loisir - intérieur 4,113, , ,768 Loisir - extérieur 14,987,327 3,406, ,406,153 Arénas 1,873, , , ,798 Concessionaire 238,333 7, ,035 Garage 2,861, , ,116 Entrepots secs 16,832,826 2,480, ,480,965 Entrepots réfrigérés 579, , ,877 Sous-total commercial 273,270,948 56,264,857 1,108,914 57,373,771 École primaire 8,414, , ,355 École secondaire 14,510,952 4,176,403 27,771 4,204,174 CEGEP 812, , ,596 Petite /Université 1,377, , ,556 Grande université 7,498,263 2,256,878 88,499 2,345,377 Hôpitaux 28,277,890 1,907, ,480 2,305,297 CHSLD 12,493,591 2,324,965 57,646 2,382,610 Grand culte 27,318,385 4,878, ,878,792 Petit culte 1,708, , ,791 Sous-total institutionnel 102,412,158 16,862, ,295 17,434,548 Total 375,683,106 73,127,110 1,681,209 74,808,319 1 : Consommation obtenue lors des simulations. 14

15 4.2.1 Chauffage Le tableau suivant présent te le détail du potentiel par mesure en chauffage. Tableau CI-4 : Mesures composant le potentiel pour le chauffage secteur commercial et institutionnel Chauffage Potentiel Mesure litres Récupérateus de chaleur sur l air neuf 9,938,747 Arrêt de la ventilation en période inoccupée* 9,678,069 Abaissement de la température du bâtiment en période inoccupée * 8,848,542 Chaudières à haut rendement 7,655,127 Contrôle de l'air neuf par sonde de CO2 * 6,891,329 Récupération de la chaleur des condenseurs de réfrigération 6,454,049 Ajustement de la température de la chaudière selon la température extérieure* 4,761,500 Optimisation de la température d'alimentation * 2,971,603 Isolation du toit 2,701,177 Réduction de l'infiltration aux portes de garage 1,742,353 Fermeture des volets d'air neuf en période inoccupée* 1,715,696 Réduction de l'infiltration du bâtiment 1,714,420 Fournaises à haut rendement 1,701,411 Fenêtres faible émissivité/argon 1,306,463 Transformation en système DAV 1,087,031 Optimisation du contrôle de l'humidité* 961,661 Isolation des murs 737,445 Abaissement permanent de la température d'espace de service (escaliers, vestibules, entrepôts)* 600,371 Mur solaire 480,365 Réduction de l'infiltration aux portes piétonnières 454,926 Fenêtres en verre double sans film réfléchissant 299,435 Optimisation du contrôle des hottes* 265,032 Arrêt des évacuateurs en période inoccupée* 118,399 Hotte de cuisine avec récupération de chaleur 20,659 Installation de vestibules 11,898 Thermostats précis * 5,297 Réduction du temps d'ouverture des fenêtres 4,106 Total 73,127,110 * Mesures fréquemments implantées par l intermédiaire d un système de gestion de l énergie (SGE) 15

16 On retouve au total onze (11) mesures de contrôles qui sont habituellement implantées par l intermédiaire d un système de gestion de l énergie (SGE). Ces mesures représentent 50 % du potentiel identifié. L installation et/ou la modernisation des systèmes de contrôles représente donc une avenue majeure dans la réalisation du potentiel. Par ailleurs, il y a 2 mesures qui visent l amélioration de l efficacité des appareils en chaufferie : - chaudières à haut rendement; - fournaises à haut rendement. Ces deux mesures représentent 25 % du potentiel identifié. La rentabilité pour le client se définit ici par la période de retour sur l investissement (PRI) en l absence d aide financière pour l implantation des mesures. Le tableau suivant présente les PRI moyen observés pour les principales classes de mesures. Tableau CI-5 : Périodes de retour sur l investissement secteur commercial et institutionnel PRI moyen Mesure (ans) Réduction de l'infiltration (ouvertures) 0.5 Mesures de contrôles (chaufferie) 1.0 Mesures de contrôles (systèmes) 2.7 Réduction de l'infiltration (enveloppe) 3.2 Récupération réfrigération 3.9 Fournaise à haut rendement 7.3 Récupération de chaleur sur l'air neuf 7.3 Mur solaire 7.9 Chaudières à haut rendement 8.8 Mesures d'enveloppe (murs, fenêtres, toit) 9.0 Transformation en système à débit d air variable (DAV)

17 On remarque que les mesures de contrôles présentent en moyenne une rentabilité acceptable pour les clients avec une période de retour sur l investissement de moins de 3 ans. Par contre, d autres mesures importantes ont des PRI supérieures à 7 ans : - récupération de chaleur sur l air neuf; - fournaises et chaudières à haut rendement; - mesures d enveloppe (isolation et fenêtres) Eau chaude Au niveau de l eau chaude sanitaire, le potentiel est lié essentiellement à l amélioration de l efficacité des appareils de combustion. Tableau CI-6 : Mesures composant le potentiel pour l eau chaude secteur commercial et institutionnel Eau chaude Mesure Potentiel (litres) ECD à eau rendement 1,421,400 Isolation du système d'ecd 166,507 Récupération de la chaleur des condenseurs de réfrigération 93,302 Total 1,681,209 17

18 4.3 Impact de l abolition du tarif BT L abolition du tarif BT d Hydro-Québec entraînera le transfert d une partie de la consommation électrique de ce tarif vers le mazout. La consommation électrique au tarif BT dans le secteur CI était de 1243 GWh en 2003 [4]. 79 % de ces clients avaient des équipements au mazout comme source de relève [4]. Le scénario retenu ici est que 80 % de ceux-ci choisiront de revenir au mazout comme source de chauffage suite à l abolition du tarif BT. Tableau CI-7 : Consommations additionnelles possibles suite à l abolition du tarif BT Secteur Consommation électrique BT Pourcentage de transfert vers le mazout 1 Consommation additionnelle de mazout 2 (litres) (GWh) Commercial ,304,687 Institutionnel ,616,436 Total ,921,123 Note 1.79 (relève mazout) x.8 (retour au mazout) = 0.63 Note 2 efficacité des chaudières : 0.6 (mazout) et 0.98 (électricité) Le transfert de ces consommations aura comme effet d augmenter le potentiel technicoéconomique d efficacité énergétique pour le mazout. En l absence de données plus précises sur les caractéristiques de cette clientèle, le tableau suivant présente l impact en supposant que le ratio du potentiel par rapport à la consommation demeure le même. 18

19 Tableau CI-8 : Augmentation du potentiel avec scénario de retour des clients BT secteur commercial et institutionnel Secteur Potentiel p/r consommation de référence (litres) Potentiel additionnel BT Total avec scénario de retour des clients BT (litres) (litres) Commercial 57,373,771 4,472,961 61,846,732 Institutionnel 17,434,548 16,958,607 34,393,155 Total 74,808,319 21,431,567 96,239, Sensisibilité du potentiel au prix du mazout L évaluation du potentiel technico-économique présentée plus haut est basée sur un prix du mazout de 0,50 $/litre. Afin de mesurer la sensibilité du prix du mazout sur la taille du potentiel, celui-ci a été recalculé pour un prix du mazout de 0,75 $/litre. Comme le coût évité pour l utilisateur est plus élevé, des mesures supplémentaires avec des coûts unitaires plus élevés s ajoutent alors au potentiel. pour l utilisateur. Le tableau suivant présente l impact de la variation du coût du mazout sur la taille du potentiel. Secteur $/L (litres) $/L ( litres) Variation Résidentiel 77,347, ,051, % Commercial et institutionnel 74,803,269 83,829, % Total 152,151, ,880,950 19

20 La variation est beaucoup plus importante dans le cas du secteur résidentiel, où de nombreuses mesures d enveloppe parviennent à se qualifier même au coût total, avec des PRI pourvant atteindre 15 ans. Dans le secteur commercial et institutionnel, la plupart des mesures de contrôles, qui sont dominantes, se qualifiaient déjà à un prix de 0,50 $/litre, alors que les mesures additionnelles d enveloppe, plus dispendieuses que dans le secteur résidentiel, demeurent généralement hors du potentiel. Il faut noter qu un potentiel évalué à 0,75 $/litre demeure quelque peu artificiel, parce qu un tel niveau de prix est susceptible de générer à moyen terme des conversions massives du parc au mazout vers l électricité. 6. Conclusion et recommandations L évaluation du potentiel technico-économique relié à l utilisation du mazout révèle que celui-ci comprend une large gamme de mesures qui ne concernent pas seulement les appareils de production de chaleur. La nature des recommandations qui peuvent être émises dépend des scénarios d évolution des prix du mazout qu on peut considérer. Sur la base de prix passés de l ordre de 0,50 $/litre, l amélioration de l efficacité des appareils représente une mesure dominante (25 % du potentiel résidentiel, 15 % du potentiel CI). Toutefois, les efforts consacrés à ce niveau pourraient s avérer peu efficaces si des prix élevés et soutenus du mazout entraînaient à moyen terme des conversions importantes vers l électricité. 20

21 Si les prix du mazout devaient s établir et demeurer supérieurs à 0,75 $/litre, il est certain que le marché réagira par des conversions massives vers l électricité ou vers des systèmes hybrides mazout-électricité. Dans le secteur résidentiel, les programmes visant les mesures d enveloppe demeureront toujours valables, parce que les gains énergétiques réalisés à ce niveau resteront acquis même si de nouvelles envolées du prix du mazout entraînaient des conversions vers d autres sources d énergie. Dan le secteur commercial et institutionnel, dans un scénario de prix élevés du mazout, il conviendrait de favoriser l installation de systèmes hybrides pour conserver une plus grande diversité dans le parc et pour limiter la pression sur les tarifs d électricité. De plus, les mesures reliées à l opération des systèmes prennent toute leur importance, puisqu ici aussi, les gains effectués demeurent acquis même avec un changement de la source d énergie. Il y aurait donc lieu de développer des programmes de performance visant les bâtiments existants quelle que soit la source d énergie utilisée, puisque les utilisateurs de mazout ont été un peu oubliés à ce niveau, en l absence d un cadre réglementaire au niveau de la distribution. 21

22 Annexe A Description de la méthodologie 22

23 A.1 Description générale La méthodologie adoptée est identique à celle des études de 2001 [1,2]. L approche retenue est de type micro-analytique qui consiste à définir pour chaque marché, ou segment de marché, un certain nombre d applications types et d appliquer les mesures d efficacité énergétique sur celles-ci. Par la suite, les économies réalisées sont étendues à l ensemble de la population que représente cette application type. Cette démarche fut privilégiée dans tous les cas où l information requise pour un tel exercice était disponible et utilisable. L avantage de cette approche est de permettre de quantifier facilement la rentabilité des mesures en termes de potentiel technique et technico-économique. Le calcul du coût unitaire de l énergie économisée est facilité par la définition précise de clients ou d applications types. Les gains totaux d une mesure se calculent en étendant au segment de marché les gains évalués pour le client type. Cette méthode est toutefois soumise à d importantes contraintes pouvant en limiter l utilisation. Afin de demeurer valide, l approche micro-analytique requiert une définition judicieuse et suffisamment détaillée des applications types et une évaluation du segment de marché qui leur est attribuable. Une telle segmentation exige une connaissance approfondie du marché, tant du point de vue statistique que technique. Une première approche pour évaluer le potentiel serait de multiplier directement les économies de la mesure par le nombre d unités sur le marché. Toutefois, certains facteurs réduisent souvent significativement le potentiel, par exemple : les rénovations déjà effectuées; les améliorations naturelles dues aux évolutions technologiques; les améliorations imputables à la réglementation; les améliorations imputables à d autres programmes d efficacité énergétique; l adoption naturelle des mesures par un segment du marché. 23

24 Ces effets sont, dans la mesure du possible, intégré à l analyse du potentiel en réduisant le marché disponible à une mesure. Suite à la définition des segments de marché et des clients types qui leur sont associés, il est nécessaire de procéder à l évaluation des économies d énergie attribuables aux mesures qui peuvent s appliquer à un segment de marché donné. L évaluation des économies d énergie associées aux diverses mesures peut reposer sur un recueil d information provenant de la littérature technique, sur des calculs analytiques, des évaluations d experts, des simulations détaillées ou souvent sur une combinaison de ces méthodes. Dans tous les cas, les facteurs d influence, tel que décrits précédemment, doivent être pris en compte lors des évaluations. Il est particulièrement important de considérer les effets croisés et, dans une moindre mesure, les effets cumulatifs et d écrémage. Le gain énergétique associé à certaines mesures est parfois plus difficile à établir. C est notamment le cas pour la majorité des mesures reliées au comportement des utilisateurs. Ces mesures comportementales présentent habituellement un gain variable d un utilisateur à un autre. Certaines mesures comportementales sont, malgré tout, traitées dans le calcul du potentiel d efficacité énergétique. Afin de permettre une évaluation réaliste des économies possibles reliées à ces mesures, des hypothèses prédéterminées concernant l impact du comportement prévu ont été établies. Par exemple, une mesure concernant l utilisation judicieuse de la cuisinière a été traduite en une baisse de 10% de son niveau d utilisation. De cette façon, il est possible d obtenir une évaluation concrète du gain relié à ce comportement. Chacun des usages (i.e. source de consommation d énergie) traités dans l étude comporte une ou plusieurs mesures de type comportemental. Il est important de souligner que les gains rattachés à ces mesures ont un caractère moins permanent que des mesures reliées à l implantation d appareils ou d accessoires et sont sujettes à des effets d effritement. 24

25 Enfin, en disposant des données de marché et des données techniques, il est possible de procéder à l évaluation du potentiel technique d économie d énergie. Toutefois, afin de pouvoir évaluer le potentiel technico-économique ainsi que la rentabilité des mesures pour les clients types, des données sur les coûts d achat et de maintien des mesures d économie d énergie, ainsi que sur la durée de vie des mesures, doivent être recueillies. À partir de ces données, et du coût de fourniture de l énergie, le potentiel technicoéconomique peut être évalué. La rentabilité pour les clients types a été évaluée sur la base d un prix du mazout de 0,50 $/litre. Il est toutefois important de garder bien en vue les objectifs d un exercice aussi global que la détermination du potentiel d efficacité énergétique pour l ensemble du parc résidentiel, commercial et institutionnel. Ce qui est recherché est un indicateur global du potentiel qui permet également d identifier des mesures d ensemble qui permettent de l exploiter. Le projet ne vise donc pas à évaluer de manière fine et détaillée l ensemble des mesures considérées mais plutôt leur impact moyen. L analyse détaillée de mesures relève d études ciblées, lorsque certaines mesures se révèlent plus prometteuses. A.2 Analyse économique L analyse économique repose en premier lieu sur l évaluation des économies annuelles d une mesure et de son coût de revient annuel actualisé (annuité 1 ). Le coût de revient de l énergie économisée, appelé coût unitaire de l énergie économisée (cuee), est alors obtenu en calculant le rapport entre le coût annuel d une mesure d efficacité énergétique et l économie d énergie annuelle qui lui est attribuée. Cet indice sert à évaluer la rentabilité d une mesure du point de vue du client selon la formule suivante : cuee = où; Annuité EE source $ kwbé 1 Annuité : coût actualisé d une mesure répartie en versements annuels égaux sur la durée de vie d une mesure. 25

26 cuee = coût unitaire de l énergie économisée EE source = Énergie économisée annuellement pour le client, kwhé Deux types de coûts peuvent être utilisés lors du calcul de l annuité attribuable à une mesure. Un premier coût correspond au coût total requis pour implanter la mesure alors qu un second coût ne représente que la différence entre le coût pour installer la mesure et le coût pour installer un équipement ou un accessoire conventionnel. On identifie ce dernier type de coût comme étant le coût marginal d une mesure. Par exemple, un propriétaire faisant construire ou rénover sa résidence a le choix entre l achat de fenêtres en verre double conventionnel ou en verre double à basse émissivité, plus efficaces mais légèrement plus dispendieuses. S il opte pour la mesure d efficacité énergétique, seule la différence entre le coût des deux types de fenêtres est utilisée dans le calcul de l annuité. Cependant, si un propriétaire d une maison existante faisait changer ses fenêtres, avant la fin de la durée de vie utile des fenêtres existantes, uniquement pour économiser de l énergie, le coût total du remplacement des fenêtres serait attribué à la mesure. Dans tous les cas, le coût des mesures a été estimé en considération d un marché mature. Ainsi, pour certaines technologies à faible taux de commercialisation, le coût utilisé lors de l évaluation est inférieur à celui du marché actuel. Cet ajustement au coût de la mesure est effectué afin d escompter les baisses probables de celui-ci dans un marché plus large, dû à des économies d échelle. A.3 Détail du calcul du coût unitaire de l énergie économisée Facteur d actualisation : 1 (1 + i) P = i N 26

27 P = Facteur d actualisation i = taux d actualisation N = durée de vie de la mesure Valeur actualisée du coût de la mesure : C i Va = 1 (1 + i) N C = coût total de la mesure On obtient alors le coût unitaire ($/kwhé): cuee = Va Ea C i 1 (1 + i) = Ea N Ea = économie d énergie annuelle (kwhé) client Un second paramètre permet d évaluer la rentabilité d une mesure du point de vue du client. La période simple de récupération de l investissement (PRI) offre une évaluation préliminaire de la rentabilité d une mesure pour le client. Ce paramètre ne tient pas compte de l actualisation de l investissement requis pour implanter une mesure. Calcul du PRI PRI = C ( Ea Ce) Ce = prix moyen de l énergie pour le client Ea = économie d énergie annuelle (litres) client 27

28 Il est également possible d établir un lien entre le cuee et la PRI. La PRI peut s exprimer sous la forme suivante : PRI cuee P = Ce Ainsi le cuee et la PRI auront une relation linéaire l un à l autre dans la mesure où la durée de vie des mesures est la même. La figure A-1 illustre la relation entre le cuee et la PRI pour différentes durées de vie des mesures. Figure A-1 : Relation entre le cuee et le PRI PRI vs CUEE selon la durée de vie des mesures PRI (ans) ans 20 ans 15 ans 10 ans 5 ans CUEE ($/kwh) 28

29 A.4 Concepts utilisés Il est important de bien établir les concepts sur lesquels sont basés l établissement du potentiel d économie d énergie. À cette fin, une brève description des concepts de base est présentée. Potentiel technique : On entend par potentiel technique d économie d énergie, la sommation de l ensemble des économies réalisables par l entremise de mesures d économie d énergie, sans considération à des critères économiques. Une représentation graphique du potentiel technique permet de présenter les économies d énergie maximales disponibles pour un coût unitaire donné de mesures d économie d énergie. La figure A-2 illustre une courbe théorique de potentiel technique. Courbe de potentiel technique Coût unitaire /kwhé Coût A Économies disponibles B Potentiel d économie d énergie (TWhé/an) Figure A-2 : Courbe de potentiel technique Ainsi, sur la figure 3, un total de B TWhé d économies d énergie serait disponible pour un coût unitaire de mesures inférieur ou égal A /kwhé. 29

30 Potentiel technico-économique : À la différence du potentiel technique, le potentiel technico-économique représente la sommation des économies d énergie qui seraient disponibles à un coût unitaire inférieur au coût évité, qui est le coût équivalent au prix moyen de l énergie dans le cas des utilisateurs de mazout. Le potentiel technico-économique peut être obtenu à partir d une courbe de potentiel technique, tel qu illustré à la figure A-3. Figure A-3 : Détermination du potentiel technico-économique. Courbe de potentiel technique Coût unitaire /kwhé Coût évité Potentie technico-économique Potentiel d économie d énergie (TWhé/an) Cette illustration représente le cas le plus simple de détermination de potentiel technicoéconomique. Dans un secteur donné et pour un usage donné, les coûts unitaires des mesures peuvent varier d un client à un autre. Une segmentation doit alors être utilisée afin d obtenir des valeurs de potentiel technico-économique valides. 30

31 Annexe B Hypothèses utilisées pour les fournaises, chaudières et chauffe-eau à rendement élevé secteur résidentiel 31

32 1- Titre de la mesure R1 - Fournaises et chaudières à haut rendement 2- Description de la mesure Cette mesure consiste à remplacer les appareils de chauffage à air chaud au mazout par les appareils les plus efficaces sur le marché. 3- Durée de vie de la mesure La durée de vie de cet équipement est estimée à vingt ans. 4- Marché applicable à la mesure Type de logements considérés : Unifamilial + détaché + duplex Marché total (début de période) : unités Marché total (après 5 ans) : unités Consommation moyenne par logement : 1841 litres Tendanciel : 85% : nouvelles fournaise à 78 % de rendement 15% : nouvelles fournaises à 84,5 % de rendement Type de logements considérés : Collective Marché total (début de période) : unités Marché total (après 5 ans) : unités Consommation moyenne par logement : 696 litres Tendanciel : 85% : nouvelles fournaise à 78 % de rendement 15% : nouvelles fournaises à 84,5 % de rendement 32

33 Type de logements considérés : Biénergie (tous) Marché total : 0 On a estimé que cette mesure n était pas rentable dans le cas de la biénergie à cause du nombre d heures réduit d opération et du fait que le rendement moyen de combustion est déjà plus élevé dans ce cas (moins de pertes à charge partielle). 5- Économie d énergie attribuable à la mesure Les économies d énergie sont basées sur l amélioration du rendement des fournaises et chaudières par rapport aux équipements actuellement disponibles et non pas par rapport au rendement des équipements dans la parc. Cette hypothèse est utilisée en considérant que les appareils moins performants du parc actuel seront inévitablement remplacés par les appareils à meilleur rendement (économie naturelle). Dans le cas du mazout, un rendement maximal de 84,5 % est considéré par rapport au rendement type de 78% des fournaises actuelles. Cette hypothèse conduit à une économie moyenne de 182 litres par logement (unifamilial, détaché et duplex). 6- Coût de la mesure Le coût marginal de la mesure est estimé à 700 $. Le coût total utilisé est de $. 33

34 1- Titre de la mesure R2 - Chauffe-eau au mazout à haut rendement 2- Description de la mesure Cette mesure consiste à remplacer les chauffe-eau au mazout par les appareils les plus efficaces sur le marché. 3- Durée de vie de la mesure La durée de vie de cet équipement est estimée à douze ans. 4- Marché applicable à la mesure Marché total (début de période) : unités Marché total (après 5 ans) : unités Consommation moyenne par ménage : 757 litres Tendanciel : 85% : nouveaux chauffe-eau à 56 % de rendement 15% : nouveaux chauffe-eau à 60 % de rendement 5- Économie d énergie attribuable à la mesure Les économies d énergie sont basées sur l amélioration du rendement des chauffe-eau par rapport aux équipements actuellement disponibles et non pas par rapport au rendement des équipements dans la parc. Cette hypothèse est utilisée en considérant que les appareils moins performants du parc actuel seront inévitablement remplacés par les appareils à meilleur rendement (économie naturelle). Dans le cas du mazout, un rendement maximal de 60 % est considéré par rapport au rendement type de 56 % des chauffe-eau actuels. Cette hypothèse conduit à une économie moyenne de 89 litres par ménage. 6- Coût de la mesure Le coût marginal de la mesure est estimé à 300 $. Le coût total utilisé est de 1200 $. 34

35 Annexe C Hypothèses utilisées pour les fournaises, chaudières et chauffe-eau à rendement élevé secteur commercial et institutionnel 35

36 1- Titre de la mesure C1 - Fournaises à haut rendement 2- Description de la mesure Cette mesure consiste à remplacer les appareils de chauffage à air chaud au mazout par des appareils à efficacité élevée. 3- Durée de vie de la mesure La durée de vie de cet équipement est estimée à vingt ans. 4- Marché applicable à la mesure Des fournaises au mazout ont été considérées principalement dans les petits commerces de détail, petits bureaux et petits restaurants. Tendanciel : 85 % : nouvelles chaudières à efficacité standard (78%) 15 % : nouvelles chaudières à efficacité élevée (85%) 5- Économie d énergie attribuable à la mesure Les économies d énergie sont basées sur l amélioration du rendement des fournaises par rapport aux équipements actuellement disponibles et non pas par rapport au rendement des équipements dans la parc. Cette hypothèse est utilisée en considérant que les appareils moins performants du parc actuel seront inévitablement remplacés par les appareils à meilleur rendement (économie naturelle). Dans le cas du mazout, un rendement maximal de 85 % est considéré par rapport au rendement type de 78% des fournaises actuelles. 6- Coût de la mesure Le coût de base estimé pour l efficacité standard est estimé à 8 $ par MBH. Un surcoût de 40 % a été appliqué pour établir le coût total pour les équipements à efficacité élevée. Ce surcoût représente aussi le coût marginal. Les coûts d entretien ont été établis à 10 % du coût des appareils. 36

37 1- Titre de la mesure C2 - Chaudières à haut rendement 2- Description de la mesure Cette mesure consiste à remplacer les chaudières au mazout par des appareils à efficacité élevée. 3- Durée de vie de la mesure La durée de vie de cet équipement est estimée à trente ans. 4- Marché applicable à la mesure On retrouve ces équipements dans pratiquement toutes les vocations, mais principalement dans les secteurs de la santé et de l éducation. Tendanciel : 85 % : nouvelles chaudières à efficacité standard (de 65 à 78 % selon la taille et le type de bâtiment) 15 % : nouvelles chaudières à efficacité élevée (efficacité standard + 5 %) 5- Économie d énergie attribuable à la mesure Les économies d énergie sont basées sur l amélioration du rendement par rapport aux équipements actuellement disponibles et non pas par rapport au rendement des équipements dans la parc. Cette hypothèse est utilisée en considérant que les appareils moins performants du parc actuel seront inévitablement remplacés par les appareils à meilleur rendement (économie naturelle). L économie moyenne est basée sur une augmentation de l efficacité de 5 % selon les types de bâtiment. 6- Coût de la mesure Le coût de base estimé pour l efficacité standard varie de 9 à 15 $ par MBH en fonction de la taille. Un surcoût de 40 % a été appliqué pour établir le coût total pour les équipements à efficacité élevée. Ce surcoût représente aussi le coût marginal. Les coûts d entretien ont été établis à 10 % du coût des appareils. 37

38 1- Titre de la mesure C3 - Chauffe-eau au mazout à haut rendement 2- Description de la mesure Cette mesure consiste à remplacer les équipements de chauffage d eau sanitaire par des équipements à plus haute efficacité. On considère généralement qu il s agit de chaudières avec échangeur, sauf dans les très petits bâtiements où on peut retrouver des chauffe-eau avec réservoir intégré. 3- Durée de vie de la mesure La durée de vie de cet équipement est estimée à 20 ans pour les chaudières dédiées. 4- Marché applicable à la mesure Des chaudières avec échangeur ont été considérés principalement dans les hôpitaux, CHSLD, grands bureaux et universités. Des chauffe-eau individuels ont été considérés dans les petits restaurants. Tendanciel (chaudières dédiées) : 85 % : nouvelles chaudières à efficacité standard (de 60 à 70 % selon la taille) 15 % : nouvelles chaudières à efficacité élevée (efficacité standard + 5%) 5- Économie d énergie attribuable à la mesure Les économies d énergie sont basées sur l amélioration du rendement par rapport aux équipements actuellement disponibles et non pas par rapport au rendement des équipements dans la parc. Cette hypothèse est utilisée en considérant que les appareils moins performants du parc actuel seront inévitablement remplacés par les appareils à meilleur rendement (économie naturelle). L économie moyenne est basée sur une augmentation de l efficacité de 5 % pour chaque type d équipement. 6- Coût de la mesure Le coût de base estimé pour l efficacité standard varie de 8 à 10 $ par MBH en fonction de la taille. Un surcoût de 40 % a été appliqué pour établir le coût total pour les équipements à efficacité élevée. Ce surcoût représente aussi le coût marginal. Les coûts d entretien ont été établis à 10 % du coût des appareils. 38

39 Références [1] PARENT, M. (2001). «Mise à jour du potentiel technico-économique d amélioration de l efficacité énergétique au Québec». Rapport #RT préparé pour Hydro-Québec et l Agence de l efficacité énergétique. [2] PARENT, M. (2001). «Mise à jour du potentiel technico-économique d économie d énergie au Québec - Secteur commercial et institutionnel». Rapport #RT préparé pour Hydro-Québec et l Agence de l efficacité énergétique. [3] BERNARD, J.-T., IDOUDI, N.) (2003). «Évolution de la consommation d énergie du secteur commercial québécois de 1990 à 1998». GREEN, Département d économique, Université Laval. [4] HYDRO-QUÉBEC (2004), «Demande relative au tarif bi-énergie commerciale, institutionnelle et industrielle (Tarif BT)». Régie de l énergie, Demande R , HQD-1, Document 1. [5] STATISTIQUES CANNADA (2003), «Bulletin sur la disponibilité et écoulement d énergie au Canada». 39