Une crise énergétique généralisée ? Inflation galopante ? Si histoire rime, 2022 regorge de rappels aux années 1970. À l’époque, le double coup dur de la guerre israélo-arabe de 1973 et de la révolution iranienne de 1979 a provoqué des interruptions majeures des exportations de pétrole du Moyen-Orient, avec la crise énergétique qui s’ensuit alimentation occidentale récessions et alertant beaucoup sur le besoin de sources d’énergie alternatives.
La crise a marqué le passage à l’âge adulte d’une technologie développée pour la première fois au milieu du 19e siècle : la pompe à chaleur, qui transfère la chaleur du sol, de l’eau et de l’air dans les bâtiments. Les entreprises se sont précipitées pour investir dans ces grandes boîtes indescriptibles, mais la crise a pris fin, les combustibles fossiles sont redevenus bon marché et l’humble pompe à chaleur a été largement mise de côté.
Aujourd’hui, avec les machinations russes au gaz naturel obligeant l’Europe à fermer des usines et à regarder le baril d’un hiver froid, la pompe à chaleur est de retour. Et cette fois-ci, la crise climatique en cascade – qui exige l’adoption rapide de sources d’énergie renouvelables – signifie qu’elle est susceptible de durer.
“Les solutions sont disponibles”, a déclaré Max Viessmann, PDG du géant allemand du chauffage et du refroidissement Viessmann. “[Heat pumps] sont en fait beaucoup plus avancés que les gens ne le pensent, et ils doivent maintenant être mis à l’échelle.
450% d’efficacité
Les systèmes de pompes à chaleur, qui comprennent des appareils connectés à l’extérieur et à l’intérieur des bâtiments qu’ils desservent, ne sont peut-être pas très intéressants : les pompes à chaleur à air, qui sont le type le plus courant, ressemblent à de grandes unités de climatisation, mais elles sont remarquablement efficaces.
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Alors qu’un système de chauffage à gaz est au mieux efficace à 95 %, c’est-à-dire qu’il fournit 95 unités d’énergie pour 100 unités brûlées, les thermopompes modernes ont une efficacité supérieure à 450 %. Mettez une unité d’énergie électrique pour alimenter le système, et vous obtiendrez généralement au moins 4,5 unités d’énergie thermique. Et la chaleur qui émerge du système était déjà dans l’atmosphère au départ, contrairement à l’énergie que vous obtenez des combustibles fossiles.
Il n’est donc pas difficile de comprendre pourquoi près de la moitié des nouveaux immeubles multifamiliaux aux États-Unis et plus de 40 % des nouvelles maisons unifamiliales sont construits avec des pompes à chaleur, selon un rapport de novembre Rapport de l’Agence internationale de l’énergie (AIE). Les bâtiments plus anciens peuvent également être équipés de pompes à chaleur, bien que cela implique de faire un trou dans le mur et d’installer de nouvelles connexions électriques, ce qui en fait une part relativement petite du marché pour l’instant. Les pompes à chaleur sont certainement plus chères à l’achat que leurs homologues plus sales – selon la taille de la propriété, elles peuvent facilement coûter des dizaines de milliers de dollars – mais elles sont beaucoup moins chères à exploiter.
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Les pompes à chaleur ont un avantage supplémentaire : la plupart peuvent également servir de systèmes de refroidissement. Comme les réfrigérateurs et les climatiseurs, les pompes à chaleur utilisent des fluides appelés réfrigérants pour transférer la chaleur. Elles le font simplement de l’extérieur vers l’intérieur plutôt que de l’intérieur vers l’extérieur. Inversez le système, comme c’est possible avec la plupart des pompes à chaleur à air et à eau, et vous pouvez réduire jusqu’à 5 °C les températures intérieures. Cela ne remplacera pas une bonne climatisation dans les climats plus chauds, mais c’est un argument de vente important dans une région relativement tempérée comme l’Europe, où la climatisation est rare mais les vagues de chaleur sont de plus en plus fréquentes et extrêmes.
Cue un nouveau flot d’investissements.
Investissements dans les pompes à chaleur
Viessmann, une entreprise de 105 ans, a récemment annoncé un investissement de 1 milliard de dollars dans des pompes à chaleur et d’autres produits verts au cours des trois prochaines années.
L’entreprise est un exemple classique de classe moyenne entreprise familiale de taille moyenne, une catégorie qui constitue l’épine dorsale de l’économie en Allemagne, un pays qui s’efforce de répondre à la fois au changement climatique rapide et à une crise énergétique existentielle. Max représente la quatrième génération de son clan à diriger l’entreprise de 3,4 milliards de dollars. Viessmann a introduit sa première pompe à chaleur en 1979, seulement pour mettre la technologie sous silence après la disparition de cette crise énergétique. Mais il est revenu dans le secteur des pompes à chaleur il y a quelques décennies et l’année dernière, il détenait environ 15 % du marché allemand.
Viessmann doit maintenant défendre sa position de leader du marché du pays alors que ses rivaux investissent plus d’argent dans la technologie des pompes à chaleur.
Stiebel Eltron, une entreprise de chauffage de 98 ans, s’est lancée dans le secteur des pompes à chaleur dans les années 1970 et s’y est tenue malgré que la technologie devienne un gros perdant jusqu’à relativement récemment. L’entreprise a augmenté la production de pompes à chaleur de 60 % au cours de la dernière année pour répondre à la demande. C’est maintenant l’un des cinq principaux fabricants de pompes à chaleur en Europe et a annoncé le mois dernier un nouvel investissement de 600 millions de dollars dans la production et la R&D de pompes à chaleur au cours des cinq prochaines années.
“Dans un monde où personne n’a hésité à utiliser du gaz et à émettre des charges de CO2il est difficile de vendre quelque chose de plus cher, dont l’avantage est d’émettre moins de CO2», a déclaré le directeur général Kai Schiefelbein. “Nous sommes aujourd’hui dans une situation où le marché des pompes à chaleur en Europe connaît une croissance rapide, principalement en raison de la protection du climat.”
En effet, alors que la crise ukrainienne a provoqué une augmentation soudaine de la demande de pompes à chaleur cette année, laissant de nombreux acheteurs attendre des mois pour leurs nouvelles pompes à chaleur, la demande allemande avait déjà fortement augmenté depuis 2019, lorsque le gouvernement a augmenté les subventions alors qu’il se précipitait pour répondre ses objectifs climatiques.
À l’échelle mondiale, le chauffage, le refroidissement et l’alimentation électrique des bâtiments représentent plus d’un quart des émissions de gaz à effet de serre. Et selon l’organisation soutenue par le gouvernement Transparence climatique, les émissions de carbone par habitant de l’Allemagne liées aux bâtiments étaient supérieures de 56 % à la moyenne du G20 en 2020, en grande partie grâce à l’utilisation généralisée du gaz et du mazout pour le chauffage des bâtiments. Cela a fait du chauffage, avec le transport, une priorité absolue pour les législateurs.
Avec les nouvelles subventions en place, les ventes de pompes à chaleur allemandes ont bondi de 40 % entre 2019 et 2020, puis de 28 % supplémentaires l’année suivante, atteignant 154 000 unités en 2021, sur environ 900 000 unités de chauffage vendues en Allemagne cette année-là. (Dans le monde, selon l’AIE, 177 millions de pompes à chaleur ont été installées d’ici 2020, avec des augmentations d’environ 10 % par an au cours des cinq années précédentes.)
Le mois dernier, l’Allemagne nouveau gouvernement axé sur l’environnement a réformé le régime de subventions, réduisant la subvention maximale disponible pour les installations de pompes à chaleur de 50 % à 40 % du prix affiché.
Ce n’était pas un coup dur pour le secteur des pompes à chaleur, car le gouvernement a également mis fin aux subventions pour les chaudières à gaz – toujours le moyen le plus populaire de chauffer les bâtiments – et les systèmes de chauffage au mazout. Il a promis d’introduire une loi qui exigera que toutes les nouvelles installations de chauffage tirent au moins 65 % de leur énergie de sources renouvelables.
“Pour que l’industrie puisse planifier et avoir la sécurité dans sa planification, il est très important que cela soit spécifié dans la loi”, a déclaré Katja Weinhold, responsable des communications à l’Association allemande des pompes à chaleur. “Cela enverrait un signal important que le cas standard en Allemagne ne serait plus l’installation d’une chaudière à gaz mais la pompe à chaleur électrique.”
La règle des 65 % n’est pas encore gravée dans le marbre, et ce n’est qu’une des nombreuses incertitudes qui inquiètent actuellement l’industrie des pompes à chaleur.
Puces, compétences et gaz fluorés
Un problème immédiat, surtout compte tenu de la forte augmentation de la demande de pompes à chaleur, est la pénurie mondiale actuelle de puces. “Les micropuces et en particulier les processeurs sont très difficiles à obtenir pour le moment”, a déclaré Schiefelbein de Stiebel Eltron. “Les puces sont principalement destinées à l’industrie automobile”, a déclaré Max Viessmann. « Avons-nous besoin de plus de voitures ou avons-nous besoin de plus de pompes à chaleur pour rendre nos ménages et nos processus industriels indépendants [of fossil fuels]?”
Lars Ivar Nitter Havro, analyste senior chez Rystad Energy – qui s’attend à voir une multiplication par sept de la demande mondiale de pompes à chaleur d’ici 2050 – a déclaré que les chaînes d’approvisionnement en puces “ressentaient encore une partie des séquelles” des blocages de COVID. Mais il a également mis en garde contre d’éventuels problèmes futurs, en raison de la détérioration des relations entre la Chine et Taïwan (la première fournit à l’industrie des puces de cette dernière des matériaux cruciaux) et de la guerre de la Russie en Ukraine qui interrompt la production ukrainienne de gaz nobles (également cruciale pour la production de puces).
Une autre source majeure d’incertitude concerne les fluides frigorigènes qui font fonctionner les pompes à chaleur. Actuellement, il s’agit généralement de gaz dits F tels que les hydrofluorocarbures, qui, ironiquement, ont un potentiel de réchauffement climatique jusqu’à 1 700 fois supérieur à celui du CO2– s’ils fuient du système.
L’Europe ordonnera probablement une élimination progressive de ces substances plus tard cette année, mettant l’industrie des pompes à chaleur dans une impasse. Certaines entreprises ont déjà commencé à se tourner vers des alternatives naturelles et plus respectueuses du climat – certains produits de Viessmann utilisent du propane, par exemple – mais beaucoup craignent qu’une transition trop rapide ne conduise à étrangler le marché des pompes à chaleur à un moment où il est le plus nécessaire. .
“L’influence du réfrigérant sur le climat est très faible par rapport aux gains d’efficacité énergétique”, a expliqué Schiefelbein. “Bien sûr, tout le monde veut avoir des réfrigérants naturels dans les pompes à chaleur comme le propane, mais si nous éliminons trop rapidement les hydrofluorocarbures, nous ne ferons que réduire la vitesse de croissance de l’ensemble du marché des pompes à chaleur… Beaucoup de produits ne peuvent pas être fabriqués avec des produits naturels. réfrigérants aujourd’hui. Personnellement, je propose que si quelqu’un développe une nouvelle pompe à chaleur et la commercialise pour la première fois, alors [the rules can say] il doit avoir un réfrigérant naturel.
Il y a d’autres problèmes pour trouver suffisamment de travailleurs qualifiés pour installer des pompes à chaleur et, surtout, pour s’assurer que les maisons sont assez bien isolé pour profiter de tous les avantages de leur installation. La question de savoir dans quelle mesure les gens devraient être contraints de les installer reste également ouverte. Max Viessmann a averti qu’une approche trop lourde en Allemagne pourrait conduire à « une Mouvement des gilets jaunes comme nous l’avons vu en France » – une référence à un soulèvement populaire déclenché par les prix élevés de l’énergie.
Mais les avantages écologiques des pompes à chaleur sont clairs et les décideurs du monde entier adoptent la technologie. Par exemple, les États-Unis, qui représentent déjà la moitié du marché, sont incitant davantage l’installation de pompes à chaleur grâce aux subventions prévues dans la loi sur la réduction de l’inflation.
Comme pour les voitures électriques, les pompes à chaleur montrent qu’une grande partie de la technologie dont le monde a besoin pour lutter contre la crise climatique est déjà là – il suffit d’en faire la technologie par défaut.
