Trois questions que les habitants du Wisconsin se posent sur les pompes à chaleur

La Commission de la fonction publique du Wisconsin, qui réglemente les services publics de l'État, décide actuellement du rôle que le programme d'efficacité énergétique et d'énergies renouvelables de l'État, Focus On Energy, jouera dans le développement du marché local des pompes à chaleur. Les pompes à chaleur sont une solution efficace et adaptée au climat pour le chauffage et le refroidissement des locaux qui peuvent bien fonctionner dans le climat froid du Wisconsin. En remplaçant les fournaises à combustibles fossiles, les pompes à chaleur peuvent également aider à atténuer les coûts futurs des infrastructures de gaz et à améliorer la qualité de l'air intérieur et extérieur qui a un impact direct sur la santé.

Avec 80% des foyers du Wisconsin brûlant encore des combustibles fossiles pour le chauffage, les habitants du Wisconsin se posent des questions sur les pompes à chaleur. Dans cet article, nous apportons des réponses aux trois principales questions posées par les décideurs du Wisconsin au sujet de la technologie. Répondre à ces questions importantes maintenant garantira que le Wisconsin prend la bonne décision pour garantir un secteur des bâtiments abordable, adapté au climat et résilient.

Consultez cette ressource de pompe à chaleur 101 pour une introduction à la technologie.

Oui, les pompes à chaleur installées aujourd'hui dans le Wisconsin produisent moins d'émissions à vie qu'une fournaise au gaz ou au propane.

Les pompes à chaleur sont intrinsèquement plus efficaces que les fournaises à combustibles fossiles ou la technologie de chauffage à résistance électrique traditionnelle, car elles déplacent la chaleur au lieu de générer de la chaleur. Notre analyse révèle qu'une pompe à chaleur facilement disponible qui répond à l'efficacité minimale Energy Star produira environ 30 % moins d'émissions à vie qu'une chaudière à gaz, en supposant que le Wisconsin est neutre en carbone à 95 % d'ici 2050. Cette hypothèse est plus prudente que les engagements actuels des services publics d'être 100 % neutre en carbone d'ici 2050. Une pompe à chaleur plus performante voit les économies sur la durée de vie augmenter à environ 50 %. La technologie des pompes à chaleur hautes performances s'est considérablement améliorée au cours de la dernière décennie, ce qui a permis d'obtenir de meilleures performances à des températures beaucoup plus froides qu'auparavant. Cette performance améliorée, combinée à la part croissante des énergies renouvelables sur le réseau, fait des pompes à chaleur une solution climatique efficace dans le Wisconsin.

Remarque : En utilisant les valeurs d'émissions de gaz et de propane standard, les émissions moyennes sur la durée de vie sont estimées avec une fournaise au propane AFUE à 90 % et une fournaise au gaz AFUE à 95 %. Les émissions de la pompe à chaleur sont estimées à l'aide du scénario standard 95x50 de NREL pour le réseau électrique du Wisconsin et d'un coefficient de performance pondéré de la saison de chauffage (COPh) basé sur les conditions météorologiques du Wisconsin de 3,00 et 3,97 pour l'Energy Star et la pompe à chaleur haute performance, respectivement. Source : RMI

Oui, les pompes à chaleur sont déjà compétitives pour les principaux cas d'utilisation dans le Wisconsin.

Avec le moratoire annuel sur la fermeture des services publics en hiver qui se termine en avril, les habitants du Wisconsin sont désormais confrontés à de sérieuses inquiétudes quant à la façon de payer leurs factures de services publics. Ces préoccupations sont aggravées par les récentes augmentations des prix du gaz naturel, qui, selon les services publics du Wisconsin, entraîneront une hausse des factures de services publics. Étant donné que les pompes à chaleur sont très efficaces et tirent parti des prix de l'électricité plus stables, les recherches de la Commission de la fonction publique du Wisconsin (PSC) ont identifié que les pompes à chaleur peuvent déjà réduire les coûts pour les résidents dans des situations clés.

1. Construction neuve :La construction de nouvelles maisons entièrement électriques est moins chère au départ que la construction de maisons mixtes, car les promoteurs évitent les coûts d'infrastructure de gaz sur la propriété, qui peuvent atteindre 5 000 $ pour une maison unifamiliale.

2. Améliorations au propane, à la résistance électrique et au gaz :Selon le rapport sur les pompes à chaleur PSC, 300 000 ménages du Wisconsin utilisant des combustibles livrés, tels que le propane ou une résistance électrique pour le chauffage, pourraient économiser de l'argent en passant aux pompes à chaleur.

Les pompes à chaleur présentent un avantage économique dans ces deux situations, car ce sont des technologies très efficaces qui peuvent tirer parti des prix stables de l'électricité. L'avantage d'efficacité des pompes à chaleur par rapport à la chaleur à résistance électrique permet aux ménages d'économiser jusqu'à 700 $ par an sur la facture des services publics. Comparativement aux fournaises au propane et au gaz, les thermopompes sont près de trois fois plus efficaces. En raison de ces gains d'efficacité et des coûts élevés du propane, les ménages qui passent du propane à une thermopompe peuvent réaliser des économies de plus de 500 $ par année.

Alors que les bas prix ont fait du gaz une option moins coûteuse pour les clients pendant des années, les fortes augmentations des prix du gaz ces derniers mois ont rendu le gaz moins attractif sur le plan économique. Par exemple, les clients de l'une des plus grandes sociétés gazières d'État, Wisconsin Gas, ont payé 24 % de plus pour le gaz en mai 2022 qu'en octobre 2021. Les prix du gaz ont tendance à augmenter depuis des années, les clients de Wisconsin Gas payant 34 % de plus en hiver 2021–22 qu'en hiver 2018–19.

3. Remplacement des climatiseurs et des fournaises au gaz : Comme les effets du changement climatique augmentent les températures estivales, davantage de personnes auront besoin d'une climatisation fiable. Contrairement aux fours à combustibles fossiles, les pompes à chaleur peuvent fonctionner à la fois comme un appareil de chauffage et comme une unité de climatisation. La recherche sur les pompes à chaleur commandée par PSC a révélé que les pompes à chaleur peuvent coûter un quart du prix de l'achat d'unités de chauffage et de climatisation séparément.

L'adoption à court terme de la pompe à chaleur peut réduire les investissements dans les infrastructures de gaz sans affecter les besoins en capacité de production d'électricité.

En novembre 2021, le Wisconsin PSC a approuvé un site de stockage de gaz de 370 millions de dollars. Ce projet coûteux a la capacité de desservir environ 14 000 ménages par an. Ces coûts élevés d'infrastructure de gaz peuvent être atténués à l'avenir si le Wisconsin investit plutôt dans des pompes à chaleur électriques. Le PSC aurait pu éviter de nouveaux investissements dans les combustibles fossiles et le faire de manière plus abordable s'il avait incité 20 000 pompes à chaleur par le biais du programme d'efficacité et d'énergies renouvelables de l'État, Focus on Energy (environ la quantité de fours à gaz qu'il incite chaque année).

Cependant, comme le Wisconsin devient moins dépendant du gaz, il est important de considérer l'impact de cette nouvelle technologie sur le système électrique. La demande d'électricité du Wisconsin culmine en été, ce qui signifie qu'il y a de la marge pour ajouter des pompes à chaleur au réseau sans exacerber la demande de pointe du système en hiver. Notre modélisation révèle que même si Focus encourage 800 000 pompes à chaleur avec une résistance électrique de secours (10 fois le nombre de pompes à chaleur comme il l'a fait pour les fours au cours des quatre dernières années), l'État sera toujours en mesure de répondre à sa demande d'électricité avec les centrales électriques actuellement en fonctionnement, même les jours les plus froids. Selon l'efficacité de la pompe à chaleur, la capacité de production hivernale de l'État dépasserait encore la demande de pointe de 1 400 à 4 300 MW le jour le plus froid.

Comme illustré dans le scénario extrême de la figure ci-dessous, les impacts sur le réseau peuvent être encore atténués en déployant des pompes à chaleur à haut rendement. Cela peut offrir des avantages à la fois en hiver et en été, car ces technologies fournissent un refroidissement à haut rendement les jours d'été tout en réduisant la demande de pointe.

Remarque : La capacité hivernale est estimée à l'aide des données 860 de l'EIA et des facteurs de capacité hivernale des usines du Wisconsin. La charge moyenne et extrême du Wisconsin est estimée à partir des données de la zone de ressources locales de MISO et additionnée aux données de charge horaire de la pompe à chaleur (HP) (HP certifiée Energy Star : SEER 16, 10 HSPF et compresseur à deux étages ; HP haute performance : SEER 22, 10 HSPF et compresseur à vitesse variable) fonctionnant dans la zone climatique 6. L'hiver est défini comme octobre-mai. Source : RMI

Ces résultats démontrent clairement que même l'expansion drastique des programmes de pompes à chaleur n'aura pas d'impact sur les pics hivernaux du Wisconsin et peut atténuer les besoins futurs en infrastructure de gaz et les contraintes de capacité estivale à court terme. Alors que le Wisconsin continue d'explorer l'électrification, la réponse à la demande et les mesures d'efficacité énergétique peuvent réduire davantage les impacts sur le réseau.

Dans le Wisconsin, les pompes à chaleur réduisent les émissions tout au long de la durée de vie de l'appareil, réduisent les coûts des consommateurs dans des situations clés et auront un impact minimal à court terme sur le réseau électrique. Le Wisconsin donnant la priorité aux pompes à chaleur, Focus on Energy peut être un outil pour accélérer le marché des pompes à chaleur, garantissant que chaque habitant du Wisconsin a accès à un chauffage abordable et propre.

Remarque : Cet article a été mis à jour le 23 juin 2022. Nous avons ajouté une deuxième pompe à chaleur à l'analyse d'impact sur le réseau pour mieux illustrer les impacts d'une pompe à chaleur plus efficace. Le graphique illustrant les impacts du réseau électrique a également été mis à jour pour inclure les impacts du chauffage d'appoint à résistance électrique les jours de froid extrême.