Les coûts des différentes sources d’énergie utilisées dans les applications résidentielles et commerciales peuvent être difficiles à comparer tant qu’elles ne sont pas toutes reliées à un type de mesure commun. Cette fiche d’information aborde les bases de l’analyse et de la comparaison des coûts énergétiques à partir d’un “point d’utilisation commun” en dollars par MMBtu. Un simple calculateur en ligne est mentionné, permettant aux utilisateurs de comparer différentes sources d’énergie, les coûts et l’efficacité des équipements pour prendre des décisions.
Gaz naturel vs Électricité
La question simple: Le gaz naturel est-il moins cher pour chauffer une maison que l’électricité? – est difficile à répondre simplement. Ce sont des types d’énergie différents avec des schémas de coûts différents. Cependant, on peut avoir une idée des coûts relatifs des sources d’énergie si l’électricité et les combustibles sont mis dans une unité énergétique commune et que l’on fait quelques hypothèses sur l’équipement où l’énergie est utilisée. Cela permet une comparaison et une discussion plus communes des sources d’énergie.
Unités d’énergie
Il y a un vieil adage en ingénierie qui dit: On ne peut pas étudier ce que l’on ne peut pas mesurer. Cela s’applique particulièrement à l’énergie. Pour une utilisation résidentielle et commerciale, l’énergie se présente sous de nombreuses formes telles que le gaz naturel, l’électricité, le charbon, la biomasse, l’essence, etc. Si toutes les différentes formes d’énergie sont converties dans les mêmes unités d’utilisation finale, il serait possible de comparer les quantités et les prix de l’énergie (“pommes avec des pommes”). Aux États-Unis, les principales unités d’utilisation finale de l’énergie sont les British Thermal Units (BTU) ou les Kilowatt-Heures (kWh). Les BTU peuvent également être convertis en kWh et vice-versa. Les BTU sont généralement utilisés pour décrire le gaz naturel et les kWh sont utilisés pour l’électricité.
Un BTU est à peu près la quantité d’énergie thermique qu’une allumette en papier produirait si elle était brûlée. Il s’agit d’une quantité assez faible. Pour des unités énergétiques d’une certaine utilité, on utilise des millions de BTU ou des MMBTU (le chiffre romain “M” représente le nombre 1 000 et MM dans “MMBTU” signifie 1 000 x 1 000 = 1 000 000). Une autre unité courante de BTU est le “Therm”, qui équivaut à 100 000 BTU, ou un dixième de MMBTU. Un Dekatherm est égal à 10 Therms et à un MMBTU. Le gaz naturel est généralement acheté et vendu en MMBTU ou en Therms. Parfois, le gaz naturel est décrit comme 1 000 pieds cubes (MCF), ce qui correspond approximativement à 1 MMBTU.
Les combustibles sont souvent vendus dans des unités différentes. De plus, les combustibles ont des quantités d’énergie différentes pour le même volume (voir Figure 1). Certains combustibles, comme le propane, sont achetés et vendus en gallons. Ce que l’on doit savoir pour une comparaison, c’est combien de BTU il y a dans un gallon de propane ? La réponse est d’environ 91 600 BTU/gallon (cela varie légèrement entre les lots de propane). Les combustibles comme le diesel ont environ 140 000 BTU/gallon et l’essence a environ 120 000 BTU/gallon.
Parfois, les combustibles sont décrits en BTU par livre (ou par tonne). C’est particulièrement vrai pour les combustibles solides comme le charbon et la biomasse (bois, maïs, herbes, etc.). Le carburant liquide est mesuré en livres et peut rapidement être converti en gallons si la densité du carburant est connue. Cette variété de façons de décrire les combustibles peut être déroutante, mais on peut finalement arriver à des BTU totaux ou des MMBTU.
L’énergie électrique est évidemment très différente des combustibles. Au final, elle peut être utilisée pour les mêmes types de tâches que les combustibles et peut être comparée. L’énergie électrique est décrite en kilowattheures, qui peuvent être directement convertis en BTU s’il s’agit d’énergie thermique (1 kWh = 3 412 BTU).
Figure 1. Combustibles avec des contenus énergétiques différents par volume.
Efficacité des équipements
Le prochain sujet à examiner lors de la comparaison des coûts énergétiques est l’efficacité des équipements où l’énergie est utilisée (voir Figure 2). L’efficacité de l’équipement peut faire une très grande différence dans la quantité réelle d’énergie utilisée. Par exemple, le chauffage par résistance électrique est efficace (plus de 95 pour cent) par rapport à un ancien chauffage au gaz naturel (peut-être 70 pour cent) – cependant, le coût de l’électricité est généralement beaucoup plus élevé par BTU.
Figure 2. Efficacité énergétique (l’appareil de conversion d’énergie peut être un chauffage, par exemple).
Si le coût d’un type d’énergie est suffisamment élevé, la différence d’efficacité dans l’utilisation finale peut ne pas suffire à compenser la différence de prix. C’est généralement le cas avec le chauffage par résistance électrique comparé au chauffage au gaz naturel. En revanche, les pompes à chaleur électriques utilisent une technologie qui permet à l’électricité de “déplacer” une grande quantité de chaleur pour surmonter une grande partie de cet inconvénient. L’autre possibilité est que l’efficacité de l’équipement soit si faible que même les combustibles bon marché finissent par coûter plus cher à long terme que l’alternative. Cette situation est courante avec les chauffages au bois ou à la biomasse.
Comment détermine-t-on l’efficacité de l’équipement? Si l’équipement est neuf et installé correctement, on peut utiliser l’estimation d’efficacité du fabricant. Si l’équipement est vieux ou négligé, une estimation de l’efficacité doit être utilisée pour effectuer un calcul. Les anciens fours pouvaient être efficaces à 70 pour cent lorsqu’ils étaient neufs il y a de nombreuses années. Mais s’ils sont mal entretenus, l’efficacité du four peut tomber aussi bas que 50 pour cent. C’est un peu une question de jugement sans mesure. Gardez à l’esprit que les conduits d’air vétustes et obstrués abaissent également l’efficacité globale de l’équipement.
Comparaisons des coûts énergétiques
Maintenant qu’une unité d’énergie commune (BTU) est obtenue et que l’efficacité de l’équipement est déterminée, les coûts énergétiques peuvent être examinés. Cela est décrit ici, mais vous pouvez facilement expérimenter avec les chiffres dans un simple calculateur en ligne décrit ci-dessous.
Les prix des combustibles seront en dollars par MMBtu, MCF, Therm, Dekatherm, gallon, livre, tonne, etc. Ces prix peuvent varier considérablement sur une courte période de temps. Les prix de l’énergie suivants ne sont donnés qu’à titre d’exemples. Le gaz naturel pourrait coûter un total de 6,00 dollars par MMBtu (MCF). Ce serait 0,60 dollar par Therm. L’électricité pourrait coûter 0,11 dollar par kilowattheure (kWh). Le propane pourrait coûter 2,50 dollars par gallon. Utilisez le prix total “livré” de l’énergie (incluant toutes les charges pertinentes) pour obtenir une comparaison précise. La situation est la même avec l’électricité – quel est le coût total par unité livrée (par exemple, le mois dernier)? Appelez le fournisseur d’électricité et demandez le coût total livré par unité (kWh, Therm, etc.).
Pour les combustibles solides tels que le bois ou le charbon, les unités peuvent être des dollars par livre, tonne ou corde. La feuille de calcul de comparaison énergétique sur le site Web ci-dessous effectuera les conversions pour ramener toutes les sources d’énergie au coût final en dollars par MMBtu.
Une dernière chose à considérer avant de comparer le coût par MMBtu est l’efficacité de l’équipement (c’est-à-dire les chauffages, etc.). En gros, plus l’équipement est efficace, plus vous vous rapprochez de pouvoir utiliser toute l’énergie pour laquelle vous avez payé. Ou, autrement dit, si un chauffage est très inefficace, les coûts réels par unité d’énergie seront élevés.
Les réponses finales seront en dollars par MMBtu. Comparez rapidement les coûts pour voir quelle source d’énergie est la moins chère. Lorsque vous expérimenterez avec le calculateur en ligne, ces concepts deviendront assez faciles à comprendre. Notez que cette analyse ne fournit pas les coûts énergétiques pendant une saison – seulement une vue d’ensemble des coûts relatifs des sources d’énergie.
Feuille de calcul en ligne
Accédez à notre calculateur de coûts énergétiques en ligne. Lorsque vous ouvrez la page Web, regardez les liens en bas à gauche pour “Calculateur COÛTÉNERGIE”. Ouvrez ce lien et un tableau de calcul avec l’électricité et divers combustibles s’ouvrira (voir Figure 3). À gauche se trouve le type d’énergie. Choisissez les types d’énergie à comparer. La colonne suivante à droite est la consommation d’énergie moyenne de ce combustible (ou de l’électricité). Laissez cette colonne telle quelle, à moins qu’un nombre plus précis ne soit disponible. La troisième colonne à droite est la colonne des coûts énergétiques. Entrez les prix les plus récents pour les types d’énergie. En expérimentant avec des prix plus élevés et plus bas, les coûts peuvent être déterminés si les prix augmentent ou diminuent. La quatrième colonne à droite est la colonne de l’efficacité de l’équipement. Il s’agit probablement des chiffres les plus subjectifs. Si vous n’êtes pas sûr et que vous ne voulez pas deviner l’efficacité de l’équipement, utilisez simplement les valeurs par défaut ici. Gardez à l’esprit que les valeurs par défaut sont des moyennes d’équipements en bon état de marche. Votre équipement peut être meilleur (neuf, haute efficacité) ou pire (plus ancien, mal entretenu). Encore une fois, expérimentez avec les chiffres. La dernière colonne à droite est le coût par million de BTU (MMBtu). C’est la colonne des “réponses finales” où les coûts entre les combustibles peuvent être comparés.
Par exemple, à une efficacité de 85 pour cent et à 1,80 dollar par gallon pour le propane et à 0,70 dollar par Therm pour le gaz naturel, les coûts par MMBtu sont de 8,24 dollars pour le gaz naturel et de 23,12 dollars pour le propane. Ces prix peuvent varier, mais le combustible moins cher dans cet exemple particulier (en supposant que toutes les autres choses soient égales) est le gaz naturel.
Essayez d’expérimenter avec les coûts et les efficacités. Les réponses sont assez éclairantes et aident à clarifier les différences entre les sources d’énergie. Les économies de coûts annuelles sont un calcul beaucoup plus complexe et sont liées aux températures saisonnières et à d’autres facteurs. N’hésitez pas à contacter les auteurs pour toute question.
Φ Basé sur le calculateur de coûts énergétiques de Penn State Extension.
- Utilisé comme combustible de chauffage – pas pour le transport.
** Entrez le prix du gaz naturel en tant que prix par therm. Si votre prix du gaz naturel est basé sur des dollars par 1 000 pieds cubes ou MMBtu, divisez ce chiffre par 10 pour entrer ci-dessus. Par exemple, si votre coût du gaz naturel est de 8,50 dollars par 1 000 pieds cubes, puis divisez par 10 et entrez 0,85 dollars comme prix par therm.
*** Entrez le prix de l’électricité en dollars. Par exemple, un prix de l’électricité de 11 cents par kWh doit être saisi comme 0,11 dollar.
Figure 3. Calculateur de coûts énergétiques.
Autres coûts à prendre en compte
Connaître les coûts relatifs des sources d’énergie permet de prendre des décisions éclairées. Cependant, il peut y avoir d’autres facteurs à prendre en compte. L’un d’eux est le coût de l’équipement si l’on installe de nouveaux équipements. Par exemple, si l’on remplace un vieux chauffage par une unité plus efficace, on économisera probablement de l’argent sur les factures d’énergie, mais le coût du nouvel équipement doit être pris en compte.
Le gaz naturel est généralement moins cher que le propane sur une base énergétique, mais si le gaz naturel n’est pas disponible, le propane peut être le combustible de chauffage le moins cher disponible. On peut dire la même chose du fioul de chauffage. Dans le monde réel, beaucoup dépend de ce qui est disponible.
Pour les combustibles solides, il faut tenir compte du “coût de la commodité”. Si l’on envisage de passer à un chauffage au bois en bûches, il convient de tenir compte de l’activité consistant à déplacer du bois tous les jours. Combien cette activité (ou son absence) vaut-elle?
Résumé
Avec le calculateur en ligne, vous pouvez prendre des décisions éclairées sur les coûts énergétiques. Si une source d’énergie souhaitée ne figure pas dans le calculateur – contactez les auteurs et cela sera discuté en personne.
Toutes les sources d’énergie renouvelable incluses, telles que les petites éoliennes ou les systèmes solaires, ne sont pas incluses dans ce calculateur. Les économies mensuelles ou annuelles moyennes dépendent principalement de la durée de vie des systèmes. Il existe une grande variété de durabilité pour ces systèmes, allant de médiocre à bonne. Par conséquent, ils ne se prêtent pas facilement à ce type de comparaison des coûts énergétiques. À l’avenir, ces systèmes seront comparés aux combustibles conventionnels.
1 Calculatrice basée sur le site Web de Penn State Extension: extension.psu.edu/online-energy-selector-tool
