Article d'invité : Comment les pompes à chaleur sont devenues une réussite nordique
On reproche souvent aux pompes à chaleur de ne pas fonctionner par temps froid.
Toutefois, la région nordique - en particulier la Suède, la Finlande et la Norvège - apporte un démenti à cette affirmation, comme le montrent nos recherches dans le cadre du projet d'assistance réglementaire (PAR).
Ces trois pays européens enregistrent le plus grand nombre de ventes de pompes à chaleur pour 1 000 ménages sur le continent.
La Suède, la Norvège et la Finlande ont également les climats les plus froids d'Europe. Dans ces trois pays, on compte aujourd'hui plus de 40 pompes à chaleur pour 100 ménages, soit plus que dans n'importe quel autre pays du monde.
Avec le PAR, nous avons analysé les facteurs qui ont conduit à cette réussite nordique, dans le cadre de l'élaboration de notre boîte à outils pour les politiques relatives aux pompes à chaleur, que nous avons lancée lors du sommet sur le climat COP27 à Sharm el-Sheikh l'année dernière.
Croissance du marché des pompes à chaleur
Les installations de pompes à chaleur dans les pays nordiques ont augmenté rapidement après 2000 et, malgré un ralentissement en 2012, ont continué à progresser après 2015.
Les pompes à chaleur fonctionnent comme un climatiseur (ou un réfrigérateur) à l'envers, pour concentrer l'énergie thermique de l'air extérieur - ou d'une source d'eau ou de sol - à l'intérieur d'un bâtiment.
Les plus courantes sont les unités "air-air", c'est-à-dire qu'elles prélèvent la chaleur de l'air extérieur pour souffler de l'air chaud à l'intérieur, tandis que les unités "air-eau" produisent de l'eau chaude. Selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE), les pompes à chaleur sont la "technologie centrale" pour le chauffage bas-carbone.
C'est en Norvège que le taux de pénétration des pompes à chaleur est le plus élevé au monde, la plupart d'entre elles étant des systèmes air-air. En 2020, 60 pompes à chaleur étaient installées pour 100 ménages en Norvège. L'essentiel de cette évolution s'est produit après 2001, lorsque le marché des pompes à chaleur a connu une croissance significative, passant d'un faible niveau d'environ 2 000 unités par an à plus de 155 000 unités vendues en 2022.
De même, en Finlande, avant 2000, seules quelques centaines de pompes à chaleur étaient installées chaque année. À partir du milieu des années 2000, le pays a connu une croissance rapide avec des installations cumulées dépassant aujourd'hui le million d'unités.
Le graphique ci-dessous illustre les ventes annuelles de pompes à chaleur en Finlande, en Norvège et en Suède de 1990 à 2021.
Ventes annuelles de pompes à chaleur en Finlande, Norvège et Suède 1990-2022, ventilées par type d'unité. Source : données des associations nationales de pompes à chaleur de Norvège, de Suède et de Finlande. Graphique réalisé par Molly Lempriere pour Carbon Brief à l'aide de Datawrapper.
Comme les pompes à chaleur utilisent de l'électricité qui provient de plus en plus de sources bas-carbone, elles permettent de réduire globalement les émissions de GES. Au total, les pompes à chaleur vendues au cours des 30 dernières années ont contribué à une baisse de 72 % des émissions de dioxyde de carbone (CO2) liées au chauffage en Finlande, de 83 % en Norvège et de 95 % en Suède.
En outre, une analyse récente de PAR montre que les pompes à chaleur, même à des températures inférieures à zéro, sont deux à trois fois plus efficaces que les systèmes de chauffage à combustible fossile.
Cette réduction rapide des émissions de carbone dues au chauffage ne peut être attribuée aux seules pompes à chaleur - le chauffage urbain, également connu sous le nom de réseaux de chaleur, est devenu moins gourmand en carbone et les bâtiments ont été construits et rénovés au fil du temps selon des normes d'efficacité énergétique plus élevées. Toutefois, les pompes à chaleur ont joué un rôle essentiel.
Les pompes à chaleur : un atout pour les pays nordiques
Les pays nordiques dépendaient auparavant fortement du fioul domestique pour se chauffer, en raison de l'absence d'un réseau de gaz généralisé.
Ces pays - la Finlande, la Norvège et la Suède (le Danemark utilise le chauffage urbain comme principale source de chauffage, avec deux tiers des foyers qui en dépendent) - ont pris très tôt la décision d'abandonner le fioul domestique à la suite de la crise énergétique des années 1970. Celle-ci avait vu le prix du pétrole grimper de près de 300 % en raison d'un embargo pétrolier décrété par l'Organisation des pays arabes exportateurs de pétrole (OPAEP).
Cette crise a conduit à un objectif largement soutenu de devenir indépendant des importations de combustibles fossiles, dont la création d'une Commission pour l'indépendance pétrolière en Suède en 2005 est peut-être l'illustration la plus frappante.
Malgré les changements de partis politiques au fil du temps, cet objectif est resté une constante dans la politique énergétique nationale de ces pays - et explique pourquoi les combustibles fossiles représentent une faible part des combustibles de chauffage en Finlande (22 %), en Norvège (moins de 1 %) et en Suède (3 %).
La décision d'abandonner le chauffage au fioul a fortement stimulé la recherche et le développement de la technologie des pompes à chaleur, suivie par divers programmes gouvernementaux de promotion, notamment des campagnes d'information et des subventions.
La Norvège, en particulier, comptait également une grande proportion de logements chauffés à l'électricité. La conversion des maisons chauffées à l'électricité en pompes à chaleur permet de réduire considérablement la demande d'électricité et les coûts d'exploitation, car les pompes à chaleur sont généralement trois fois plus efficaces que le chauffage par résistance directe.
Plus récemment, des réglementations, telles que l'interdiction totale d'utiliser du fioul dans les bâtiments pour le chauffage, sont entrées en vigueur en Norvège. En juin 2018, le gouvernement a adopté un règlement interdisant l'utilisation de l'huile minérale (huile fossile, d’origine pétrole ou charbon) pour le chauffage des bâtiments à partir de 2020. L'interdiction couvre l'utilisation de l'huile minérale pour le chauffage des bâtiments résidentiels, des bâtiments publics et des bâtiments commerciaux.
Les prix historiques de l'électricité pour les ménages dans les trois pays étaient également relativement bas par rapport à de nombreux autres pays européens, avec environ 0,17 € par kilowattheure (KWh) en Finlande et en Norvège et 0,20 €/kWh en Suède avant la crise des prix.
Taxe carbone
La taxation du carbone a joué un rôle clé dans la compétitivité économique des pompes à chaleur dans les trois pays. En 1990, la Finlande a été le premier pays au monde à introduire une taxe sur le carbone, qui s'élève actuellement à 53 euros par tonne de CO2 (tCO2) pour les combustibles de chauffage.
Peu après la Finlande, la Suède a adopté une taxe sur le CO2 en 1991. Depuis son introduction, elle est passée de 21 €/tCO2 à 102 €/tCO2 en 2022.
La Norvège a également introduit une taxe sur le carbone en 1991, qui atteindra 76 €/tCO2 en 2023. Le livre blanc du gouvernement sur la politique énergétique a annoncé que la taxe passerait à 196 €/tCO2 en 2030, ce qui constituerait l'un des niveaux les plus élevés de l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE).
De nombreux autres pays européens ont corrigé les déséquilibres dans la taxation des combustibles de chauffage pour encourager l'adoption des pompes à chaleur, notamment les Pays-Bas, le Danemark et l'Allemagne, d'après l'analyse de PAR.
Au Danemark, l'électricité utilisée pour les pompes à chaleur dans les habitations est exonérée de taxes sur l'énergie jusqu'au montant minimum autorisé par la législation européenne. En Allemagne, les taxes ont été transférées des factures au budget public.
Pompes à chaleur air-air
Les données PAR présentées ci-dessus montrent que les deux tiers des pompes à chaleur vendues dans les trois pays sont des pompes à chaleur air-air. Cela diffère des autres grands marchés européens de pompes à chaleur, tels que l'Allemagne et la Pologne, où la majorité des pompes à chaleur sont des pompes air-eau.
La raison en est que, dans de nombreux cas, les pompes à chaleur ont remplacé le chauffage électrique par résistance sans eau chaude circulant dans les radiateurs.
En outre, l'architecture des pays nordiques tend à être plus ouverte que celle des autres pays européens. Cela rend l'application de l'air-air plus attrayante, sans qu'il soit nécessaire d'installer de grandes gaines ou de multiples ventilateurs individuels.
De plus, les pompes à chaleur air-air sont moins coûteuses que les pompes à chaleur air-eau, selon l'AIE.
Les pompes à chaleur air-air peuvent également être utilisées pour le refroidissement. Cependant, l'association finlandaise des pompes à chaleur estime que les pompes à chaleur air-air utilisées pour le refroidissement ne représentent que 10 à 15 % du marché, la majorité étant utilisée pour le chauffage uniquement.
Dans certains cas (bien que, selon l'association finlandaise des pompes à chaleur, il s'agisse d'une petite minorité), plus d'une pompe à chaleur est installée dans un seul bâtiment et les pompes à chaleur fonctionnent souvent en présence d'une deuxième source de chaleur.
Une étude du Centre d'Oslo pour la recherche sur l'énergie respectueuse de l'environnement (CREE) sur les pompes à chaleur montre que de nombreux foyers continuent d'utiliser des poêles à bois après l'installation d'une pompe à chaleur, mais moins fréquemment. En 2021, l'utilisation du bois pour le chauffage aura diminué d'environ un quart par rapport à 2010. L'utilisation continue du bois est au moins en partie le résultat de préférences esthétiques et culturelles.
En Finlande, les pompes à chaleur sont souvent installées comme système de chauffage supplémentaire, en complément du chauffage électrique.
Leçons sur le chauffage « propre » dans les pays nordiques
L'analyse de PAR a révélé que le succès des pompes à chaleur dans les pays nordiques n'est pas le fruit du hasard.
Il est plutôt le résultat d'un ensemble d'instruments politiques fonctionnant de concert, tels que la taxation du carbone, les incitations gouvernementales, les réglementations, les normes de qualité, la protection des consommateurs, par exemple par la création d'organismes chargés de traiter les plaintes et d'offrir des réparations, et les campagnes d'information.
L'efficacité naturelle des pompes à chaleur a également favorisé leur déploiement.
La principale conclusion est qu'il n'existe pas de politique unique permettant de créer un marché de masse pour les pompes à chaleur. Selon l'étude de PAR, une combinaison bien conçue d'instruments économiques, d'aides financières et de réglementations, étayée par la coordination et l'engagement, s'avère être la recette la plus efficace pour intensifier le déploiement des pompes à chaleur.
L'expérience des pays nordiques illustre non seulement ce qui peut être réalisé en seulement deux décennies, mais aussi la manière d'y parvenir.
Les décideurs politiques des pays où les pompes à chaleur n'en sont qu'à leurs débuts n'ont pas besoin de partir de zéro, mais peuvent s'inspirer de la réussite des pompes à chaleur en Norvège, en Finlande et en Suède et s'en inspirer.