Rénovation thermique : quels outils pour quels gisements? Etienne Perrot, Arthur Souletie

Rénovation thermique : quels outils pour quels gisements? Etienne Perrot, Arthur Souletie

Introduction (1/3) En France, le secteur du bâtiment (résidentiel et tertiaire) est le premier consommateur d énergie finale (45,1 % de la consommation finale en 2014) et émet environ 20 % des gaz à effet de serre (GES). En particulier, le secteur résidentiel représente 30,5 % de la consommation finale d énergie en 2014. Le secteur du bâtiment est donc un sujet important pour la transition énergétique. Plusieurs objectifs de la loi de transition énergétique pour une croissance verte votée concernent directement ou indirectement le secteur du bâtiment : Réduction des émissions de GES de 40 % en 2030 par rapport à 1990 et de 75 % en 2050. La stratégie nationale bas-carbone décline ces objectifs par secteurs. Pour le bâtiment (résidentiel et tertiaire), l objectif est de passer 99 MtCO2eq à 46MtCO2eq entre 2013 et 2018. Réduction de la consommation énergétique finale de 50 % en 2050 par rapport à 2012. Rénovation de 500 000 logements par an à partir de 2017, dont la moitié est occupée par des ménages modestes. Du fait des ces objectifs, importance de la rénovation thermique.

Introduction (2/3) La rénovation thermique est soumise à plusieurs défaillances de marché Les prix de l énergie ne reflètent qu imparfaitement le coût complet socio-économique de l énergie (non prise en compte de l externalité liée aux émissions de GES). Manque d informations et asymétrie d information sur les gains à la rénovation (notamment entre propriétaire et locataire). «Myopie» des consommateurs qui réalisent seulement les travaux rentables rapidement alors que beaucoup d investissements ne sont rentables que sur un temps assez long (parfois une dizaine d années). Contrainte d accès au crédit dans certains cas. Plusieurs politiques publiques ont été mises en place pour pallier ces défaillances : Certificats d économie d énergie (CEE), qui permettent de valoriser les actions d efficacité énergétique. Programme «Habiter Mieux» de l Agence Nationale de l Habitat (ANAH) Diagnostics de performance énergétique (DPE) Réglementation thermique Crédit d impôt transition énergétique Eco-prêt à taux zéro

Introduction (3/3) But de cette étude : à partir de l enquête Phébus Déterminer les gisements d économie d énergie les plus rentables et leur montant. Distinguer la rentabilité privée et la rentabilité socio-économique pour déterminer le gain à attendre des différents outils en termes de gisements. Evaluer l évolution des gisements rentables pour différents prix du carbone. Pour ce faire, on mobilisera les recommandations de travaux des DPE de Phébus. Il s agit d actualiser et d approfondir l étude de l UFE (2013) qui estimait le gisement de rénovation rentables.

Données (1/4) Nous utilisons l enquête Phébus (Performance de l Habitat, Équipements, Besoins et Usages de l énergie. Elle a été réalisée en 2013 sur le parc des résidences principales en métropole. Deux parties : volet Clode caractéristiques générales des logements et des ménages 5405 logements, multiples questions (plus de 500) posées aux ménages sur l équipement, les habitudes de vie, les consommations, etc. volet DPE caractéristiques énergétiques des logements et améliorations possibles 2389 logements (40 % d appartements contre 60 % de maisons individuelles), intervention d un technicien qui effectue des mesures sur place L étude ne porte donc que sur le résidentiel (tertiaire exclu).

Données (2/4) Les DPE Valeurs de consommation d énergie et d émissions de CO2. Utilisation de la méthode 3CL évaluer des consommations théoriques. Découpage des consommations par source d énergie et par usage (chauffage ou eau chaude sanitaire). Chaque DPE se termine par des recommandations de travaux, que nous utilisons pour évaluer les gisements de travaux.

Données (3/4) Les DPE présentent souvent des erreurs d estimation de la consommation énergétique. mauvaise estimation du comportement d usage mauvaise estimation de la performance mauvaise estimation des autres variables physiques biais de modèle thermique Figure 4 : Consommation prévue (en gris) et consommation effective (en noir) aux Pays-Bas Source : Aydin et al., 2013, The Rebound Effect in Residential Heating

Mtep Données (4/4) De fait, la consommation totale obtenue par les DPE est supérieure à la consommation totale mesurée. Choix d affecter un coefficient aux consommations théoriques afin d obtenir une valeur cohérente avec les valeurs nationales estimées par le CGDD En moyenne les consommations théoriques de chauffage des DPE surestiment d environ 27 % les consommations effectives 50 45 40 35 30 + 27 % 25 20 15 10 5 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Année Consommation énergétique totale Consommation chauffage Consommation chauffage théorique (selon DPE) Sources : SOes, CGDD, données Phébus Figure 5 : Consommations énergétiques effectives et théoriques en France

Méthodologie (1/2) On se restreint aux logements antérieurs à 1990. D une part ce sont les logements qui sont les plus énergivores. D autre part, cela nous permet de comparer nos résultats à ceux de l étude de l Union française de l énergie (2013). On utilise les opérations proposées dans les DPE et des consommations d énergie théoriques des DPE. On calcule une valeur nette actualisée (VAN) pour chaque travaux. Pour cela, il faut déterminer le coût, le gain à attendre en fonction du prix de l énergie, et un taux d actualisation. Pour déterminer les coûts et les gains à attendre de chaque opération, nous mobilisons l enquête Ylios (2016), qui nous donne : Le coût des opérations de rénovation Les économies d énergie associées (en % de la consommation de chauffage) Le coût des énergies suit le New Policy Scenario de l AIE (2015), hors électricité pour laquelle le prix est égal au coût de production (calcul DG Trésor). On teste différents prix du carbone (100 /t ou 400 /t en 2030). Pour l électricité, on retient 50 /t en 2030 pour les ménages (prévision moyenne sur le marché ETS) et 100 /t ou 400 /t pour l analyse socio-économique (valeur tutélaire du carbone).

Méthodologie (2/2) On utilise différents taux d actualisation Durée considérée Taux d actualisation Rentabilité socio-économique Rentabilité ménages Rentabilité ménages court-termistes 2,5 % (préconisation du rapport Découpage par mesure Quinet 2013 de pour ce les gisement opérations total : d économie d énergie) Durée de vie de l équipement (généralement entre 10 et 30 ans) 4 % (valeur UFE dite «rentable sous conditions» - correspond aussi au taux d actualisation des kwh économisés dans les CEE) 10 % (valeur UFE) réalisation des opérations par valeurs de VAN décroissantes pour chaque logement (avec Pour chaque logement, on effectue les travaux par ordre de VAN décroissante. La prévision de consommation de chauffage est mise à jour à chaque étape, pour tenir compte des effets d interaction. En agrégeant les données de l ensemble des logements pour chaque opération, on obtient un ordre de mérite des travaux, et les gisements associés (dépendants de cet ordre).

Résultats (1/7) Les principaux travaux de rénovation cités sont les suivants : isolation (combles, murs par l intérieur ou l extérieur, planchers, portes d entrée, vitrage), mode de chauffage (chaudière à condensation ou basse température, panneaux rayonnants, pompe à chaleur), programmation (robinets thermostatiques, programmateur, thermostat d ambiance), ventilation (ventilation mécanique répartie/contrôlée), eau chaude sanitaire (chauffe-eau solaire ou thermodynamique) Place importante des opérations de programmation et ventilation parmi les travaux proposés Pompes à chaleur peu représentées donc non retenues parmi les mesures principales Figure 1 : Fréquence des travaux proposés 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Source : Phébus

Résultat (2/7) Le gisement annuel total d économie d énergie est estimé à 121,2 TWh. Le montant des gisements rentables d un point de vue socio-économique est de 83,4 TWh (sous l hypothèse d un prix du carbone de 100 /t en 2030). Figure 2 : Gisement total et gisement rentable 35 30 25 20 15 10 5 0 Phebus total Phebus rentables socio-économiquement UFE total

Résultat (3/7) On obtient l ordre de mérite suivant : Amélioration / MWh Cumac évité Gisement total (TWh) En cumulé (TWh) Gisement socioéconomiquement rentable (TWh) En cumulé (TWh) Isolation plancher LC 12,6 0,9 0,9 0,9 0,9 Isolation combles ou toitures LC 14,0 0,3 1,2 0,3 1,2 Robinets thermostatiques 18,5 3,8 5,0 3,7 5,0 Chaudière (gaz à condensation) LC 36,1 7,0 12,0 6,7 11,7 VMC Hygro 37,4 7,2 19,1 7,1 18,8 Chaudière (fioul à condensation) LC 42,4 1,2 20,3 1,1 19,9 Programmateur MI 47,6 4,0 24,3 4,0 23,9 Isolation murs par l'intérieur LC 50,2 8,8 33,1 7,5 31,4 Isolation combles MI 62,1 16,0 49,0 15,5 46,9 Isolation murs par l'extérieur LC 69,0 17,0 66,0 12,5 59,4 Chaudière (gaz à condensation) MI 78,2 12,3 78,3 11,0 70,4 Isolation plancher MI 148,3 9,5 87,8 5,8 76,2 Chaudière (fioul à condensation) MI 181,2 6,8 94,6 1,5 77,7 Isolation murs par l'intérieur MI 181,3 2,1 96,7 0,6 78,4 Isolation murs par l'extérieur MI 244,9 19,5 116,2 5,1 83,5 Vitrage LC 257,6 1,7 117,8 0,0 83,5 Vitrage MI 818,2 3,3 121,2 0,0 83,5 Source : Phébus, calcul DG Trésor. Note de lecture : pour le calcul du prix, on suppose une consommation annuelle moyenne de chauffage de 12 MWh

Résultat (4/7) Le gisement privé rentable représente 60 à 90 % du gisement socio-économique total (en présence d un prix du carbone). Une taxe carbone augmente d environ à 400 /t en 2030 augmente d environ 8 TWh le stock de gisements rentables. Gisement en TWh annuel UFE Phébus horizon 100 /tco2 2030 Phébus horizon 400 /tco2 2030 Gisement total 117 121 121 Gisement rentable socio économiquement 52 83 95 Gisement rentable ménages 38,5 76 87 Gisement rentable ménages court-termistes Pompes à chaleur selon l UFE 11 14 50 58 Source : UFE, Phébus, calcul DG Trésor. * Répartition différente due au changement de l ordre de réalisation des mesures de rénovation et à l effet d interaction

Résultat (5/7) Un prix du CO2 à 400 la tonne permet de faire monter la part du gisement rentable pour les ménages à 80 % contre 63 % environ pour une taxe à 100 la tonne. Cependant, avec un prix du carbone nul, près de 55 % du gisement est déjà rentable pour les ménages. Figure 3 : part rentable du gisement d économies d énergie selon le prix du carbone 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Prix de la tonne de CO2 Part du gisement rentable (taux d'actualisation à 2,5%) Part du gisement rentable (taux d'actualisation à 4%) Source : Phébus, calcul DG Trésor.

Résultats (6/7) Certaines actions sont complètement rentables de manière privée. 100,0% 90,0% 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% Phebus rentables ménages rationnels Part uniquement rentable socio-économiquement Source : Phébus, calcul DG Trésor.

Résultat (7/7) Part des gisements dans des logements occupés par des ménages modestes. Répartition entre propriétaire et locataire des gisements. Le problème locataire/propriétaire peut être un frein important à la rénovation thermique. A ACTUALISER

Quelles politiques? Il existe un stock important de gisements rentables hors taxes. Des outils d informations ou pour lutter contre les contraintes de crédit permettrait de favoriser l atteinte de ces gisements. Mise en place d un mécanisme d information ou de normes pour les actions présentant les plus fort rendement. Le développement de Linky et de Gazpar pourrait aider à la diffusion de l information. Réflexion sur l accès au crédit pour les ménages modestes. Réflexion sur le problème d incitation entre propriétaire et locataire. Une partie du problème pourrait être résolu par des normes. Le prix du carbone reste un outil important : permet de rendre rentable un volume important de gisements de rénovation thermique. Du fait des différences d actualisation, une partie des gisements rentables socioéconomique ne l ait pas de manière privé. Il faut donc aider les ménages à réaliser ces travaux. Cela peut passer par des subventions. Concernant le CITE et le CEE, on peut se demander s ils ne devraient pas être concentrés sur les travaux rentables du point de vue socio-économique, mais pas du point de vue privé. Cela reviendrait à sortir les travaux les plus rentables pour éviter les effets d aubaine.