Décarboner le bâtiment en confortant la place du gaz

Entre la production des matériaux nécessaires, la construction, l’exploitation et la gestion de la fin de vie d’un bâtiment, on estimait en 2019 la part du secteur à environ 25 % de l’empreinte carbone nationale dont 67 % étaient liés à la phase d’exploitation (chiffres BâtiZoom ADEME 2019).

Alors que l’urgence climatique impose d’accélérer la transition énergétique, la bascule massive vers des solutions électriques ou les réseaux de chaleur semble parfois être la voie de la raison pour réduire l’impact carbone du bâtiment. Pourtant, la réalité impose une approche plus nuancée dans laquelle le gaz a toute sa place, pour éviter des écueils techniques, économiques et sociaux qui pourraient compromettre l’atteinte des objectifs.

Étonnant ? Paradoxal ? Pas du tout.

Parce que le gaz ne se résume plus au fossile. Parce qu’il devient vert, renouvelable et bas carbone. Parce qu’il reste performant et compatible avec tous les usages actuels.

Aux origines des usages du gaz

Au XIXe siècle, le gaz naturel n’est pas encore exploité et ce que l’on appelait alors le « gaz de ville » doit être manufacturé. Produit à partir de bois et de coke de houille, il est d’abord destiné à l’éclairage public avant de trouver le chemin des logements au tournant des années 1900. Cuisson, eau chaude et chauffage, ses usages se diversifient à une époque où les besoins en chaleur dépendent encore principalement des combustibles solides (charbon et bois).

La pénétration du gaz dans les foyers se confirme pendant la première moitié du XXe siècle à la faveur d’une envie de progrès, d’une diminution des coûts et d’un réseau permettant désormais de desservir en gaz des clients plus éloignés des sites de production.

En 1930, ce sont déjà 130 000 kilomètres de canalisations qui acheminent le gaz de ville à plus de 5 millions d’abonnés (source Coénove – Décarbonation des bâtiments, le rôle clé des gaz verts).

La découverte des premiers gisements de gaz naturel en France (1939 et 1960) et aux Pays-Bas (1967), combinée au développement des infrastructures d’importation et de transport, acte la fin du gaz de ville mais conforte la place du gaz dans le bâtiment, y compris dans les chaufferies collectives. 

Moins contraignant et coûteux que le charbon et le fioul, il offre puissance et confort instantané à une population en quête de modernité.

Au-delà du chauffage domestique

Aujourd’hui, le gaz est intégré au fonctionnement d’une grande diversité de bâtiments en raison de ses propriétés calorifiques et de sa compétitivité.

En plus d’alimenter les logements individuels et collectifs pour le chauffage, l’eau chaude et la cuisson, on le retrouve dans le tertiaire et notamment les bureaux, les écoles et les hôpitaux, mais aussi dans les équipements sportifs ou les bâtiments publics et culturels. Non seulement le gaz permet d’y maintenir des conditions d’accueil confortables et facilement modulables mais il peut réguler la température de l’eau d’une piscine ou contribuer à la conservation d’œuvres d’art.

Les hôtels, les restaurants et certains commerces de bouche le choisissent en outre pour la précision qu’il apporte à la cuisine professionnelle.

Le parc des bâtiments reliés au gaz

Le réseau de distribution de gaz dessert actuellement 9 600 communes en France métropolitaine. En couvrant principalement des territoires démographiquement denses, cette présence permet à environ 77 % de la population de compter le gaz parmi les sources d’énergie à sa disposition pour se chauffer, cuisiner ou produire de l’eau chaude sanitaire.

Les secteurs diffus

Tous les bâtiments alimentés en gaz ne sont pas forcément situés en zones urbaines ou périurbaines. Certains se trouvent éparpillés sur de vastes territoires et ont été reliés au réseau de distribution au gré des opportunités et des besoins en gaz de leur région. 

À l’opposé, plus de 24 500 communes ne sont pas raccordées au réseau de gaz. Celles-ci sont réparties dans les campagnes, les massifs montagneux et les régions plus enclavées, où les difficultés d’accès et/ou la faible densité des bâtiments ne justifiaient pas l’extension du réseau de distribution.

Si l’on ne peut y consommer du gaz de réseau, on y utilise pourtant encore des combustibles fossiles stockables comme le fioul, le butane ou le propane pour répondre aux besoins en chaleur.

Le mix énergétique du chauffage des bâtiments

Une multitude de facteurs peut donc influencer le choix d’une solution de chauffage dans un bâtiment. Ainsi, au-delà de la disponibilité des énergies, les contraintes économiques, les besoins de performances et l’évolution des cadres réglementaires ont façonné au fil des années un paysage contrasté et diversifié.

La trajectoire voulue par les pouvoirs publics

Le respect de la feuille de route européenne « Fit for 55 » (voir encadré) et l’engagement national pour la neutralité carbone d’ici 2050 obligent la France à relever ses ambitions pour le bâtiment : baisse des consommations, rénovation performante, sortie des énergies fossiles et verdissement des vecteurs, les voies concernent majoritairement l’exploitation du bâtiment.

Les textes préparatoires de la future Stratégie nationale bas carbone (SNBC3) et de la nouvelle Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE3) rehausse explicitement les cibles pour 2030, en privilégiant une électrification massive et le soutien inconditionnel aux réseaux de chaleur.

Aperçu des principales règles en vigueur

La transformation du parc repose sur un empilement de textes nationaux et européens qui structurent la construction neuve, la rénovation et la planification des consommations énergétiques.

Le scénario de référence envisagé par le Réseau de transport électrique (RTE) 

Chaque année, RTE publie son Bilan prévisionnel, considéré par les pouvoirs publics comme l’étude de référence pour conforter la trajectoire nationale de décarbonation par une électrification des usages.

Dans le volet Bâtiments de l’édition 2023, le scénario retenu fait la part belle aux pompes à chaleur électriques avec un objectif de 8 millions d’unités installées d’ici 2030 dans les logements et 11,5 millions à horizon 2035, comptant au passage sur une réduction de 45 % du parc de chaudières gaz (6,1 M en 2035 vs 10,8 M aujourd’hui).

Sachant que le nombre de logements principalement chauffés par des PAC électriques était de 3,2 millions en 2024, avec une progression limitée à + 440 000 entre 2023 et 2024 (source CEREN), la cible est audacieuse. D’autant que pour appuyer la faisabilité de son scénario et s’affranchir des limites du système électrique comme des pointes de consommation (voir encadré), RTE mise à la fois sur l’accélération des rénovations énergétiques, le développement des effacements de consommation, la construction de nouveaux moyens de production de pointe et le renforcement des réseaux électriques. 

Aussi, pour des raisons de coût et de réalisme, ces hypothèses peuvent être jugées difficiles voire impossibles à tenir au plan social et industriel.

La feuille de route de la rénovation

Les statistiques réelles des rénovations d’ampleur restent bien moindres que les objectifs visés par les politiques européennes et françaises, qu’il s’agisse des travaux d’isolation ou des changements d’équipements pour sortir du fioul et du charbon par exemple.

D’une part, si les coûts associés y sont pour quelque chose, l’instabilité des aides (réformes MaPrimeRénov’, évolution CEE, conditions d’accès) perturbe la lisibilité des dispositifs et freine la mise en route des chantiers. Sans parler de la multiplication des fraudes en la matière...

D’autre part, coincés entre des objectifs de poses fixés par les politiques et un marché qui peine à trouver le rythme nécessaire, les industriels du génie climatique se trouvent devant une équation complexe qui complique leur propre engagement et la mobilisation de leurs chaînes de production.

L’adaptation du système électrique

Nous l’avons déjà vu, le rôle du gaz dans le bâtiment pour la production de chaleur est loin d’être anecdotique. Au-delà de la facture exorbitante liée de la conversion des équipements dans les bâtiments, l’électrification massive du chauffage ne peut se faire qu’au prix d’investissements colossaux dans les infrastructures actuelles de production, de transport et de distribution électriques.

• Evolution des besoins électriques : le vieillissement du parc nucléaire et la mise à l’arrêt forcée de la moitié des réacteurs en 2022 a permis de prendre conscience des faiblesses du système actuel. Selon les projections de RTE, une conversion massive du chauffage vers l’électricité, même accompagnée des rénovations adéquates et s’appuyant sur des équipements performants, pourrait nécessiter une hausse d’au moins 3 GW des capacité thermiques de pointe d'ici 2030. A ce jour, les moyens de flexibilité sur lesquels il est possible de s’appuyer pour affronter ces pointes sont constitués de centrales thermiques principalement alimentées… en gaz.
• Coût de la mise à niveau du système électrique : D’ici à 2035, les investissements pour la production et les capacités de flexibilité devraient tripler pour de 25 à 35 milliards d’€ par an, conditionnés à un coût brut de production n’évoluant pas. Les réseaux déployés par RTE et Enedis doivent également être redimensionnés pour fournir la puissance requise par toutes ces nouveaux équipements électriques. L’estimation avancée par les gestionnaires de réseaux se situe autour de 200 Md€ à faire financer par les Français d’ici 2040, répartis à parts égales entre le réseau de transport et le réseau de distribution électrique.

L’atout du gaz vert

Issu de la valorisation des déchets organiques des territoires, le biométhane constitue à ce jour le gaz vert le plus développé en France. En transformant en énergie les effluents d'élevage, les résidus de cultures agricoles, les cultures intermédiaires à vocation énergétique (CIVE), les coproduits agroalimentaires, les biodéchets domestiques et les boues de stations d'épuration, la méthanisation joue un rôle grandissant dans le paysage énergétique tout en contribuant à décarboner les usages du gaz.

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Avec un facteur d’émission de 41,6 gCO2eq/kWh, l’impact carbone du biométhane est près de 6 fois inférieur à celui du gaz naturel. Le passage graduel du fossile au renouvelable doit ainsi contribuer à réduire de plus de 80 % les émissions de CO2 associés aux usages du gaz. (source Base empreinte ADEME)

Avec la montée en puissance des autres gaz renouvelables et bas carbone, la filière considère que les gaz verts pourront couvrir 20 % de toute la consommation française en 2030, plus de 40 % en 2035 et 100 % à horizon 2050, avec un potentiel de production à long terme estimé à 320 TWh par année. 

Ces projections s’appuient sur une trajectoire descendante des consommations et un besoin de 321 TWh en 2030, de 282 TWh en 2035 et de 235 TWh en 2050 (vs 350 TWh en 2025). (sources Perspectives gaz 2024 et Bilan gaz 2025 de NaTran)

Un allié incontournable face aux pointes de consommation

En France, le réseau gazier permet de venir en aide au système électrique lorsque les températures chutent et que la demande en électricité explose. L’étendue des installations gaz dans les bâtiments s’ajoute aux capacités de production des centrales thermiques au gaz pour affronter sereinement ces épisodes ponctuels.

Lors de ces épisodes, la PAC hybride peut alors « s’effacer » du réseau électrique de manière temporaire et basculer à 100 % sur la chaudière THPE en attendant le retour à une situation normalisée.

A titre de comparaison, le réseau électrique dispose d’une puissance de pointe mobilisable d’environ 100 GW là où le réseau de gaz offre 160 GW. Le 8 février 2012, une vague de froid avait établi un record de 102 GW appelés en puissance électrique et de 158 GW en gaz, permettant d’éviter le « black out ».

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Des économies au service de la rénovation

Non seulement les solutions gaz évitent de peser sur les coûts d’adaptation du réseau électrique mais la transformation des réseaux gaziers pour collecter et distribuer les gaz verts représente un impact très inférieur à la transformation nécessaire des réseaux électriques. En 2023, la Commission de régulation de l’énergie (CRE) estimait le budget nécessaire pour l’accueil des gaz verts entre 6 et 9,7 Md€ d’ici 2050. Au total, les investissements prévus dans les réseaux de gaz sont environ 7 fois inférieurs à ceux planifiés sur les réseaux électriques.

Pour aller encore plus loin dans la démarche de décarbonation du bâtiment, ce seraient ainsi des milliards d’euros qui pourraient être redirigés vers une rénovation des passoires thermiques efficace, juste et soutenable pour la collectivité.

N’oublions pas non plus qu’à une moindre échelle, les solutions gaz comme la PAC hybride représentent des sources d’économies en termes d’équipements et d’entretien, qui permettent de libérer des marges de manœuvre financières supplémentaires pour l’amélioration du bâti.

Pourquoi maintenir le gaz dans le bâtiment ?

Avec plus de 50 % du parc qui ne peut être électrifié, le bâtiment a besoin de pouvoir compter sur un mix diversifié qui intègre toutes les solutions qui fonctionnent et qui apportent des bénéfices concrets et immédiats. Cela permet de tenir les objectifs climatiques, de sécuriser l’approvisionnement et de protéger le pouvoir d’achat des ménages et des collectivités.

Réduire la transition énergétique du bâtiment à la seule électrification ignore les contraintes intrinsèques à la diversité des bâtiments, la pointe hivernale, la saisonnalité de la demande et la spécificité des territoires. Choisir de préserver un vrai mix énergétique, c’est choisir de ne pas mettre tous ses œufs dans le même panier ; la complémentarité entre le gaz et l’électricité est garante de résilience et minimise les coûts de renforcement de réseaux.

Des scénarios alternatifs de bon sens 

Fort de cette approche pragmatique, Coénove a mené une étude avec le cabinet Artelys et propose des variantes au scénario de référence de RTE. Il en ressort principalement qu’en s’appuyant plus largement sur les solutions gaz et en intégrant l’usage eau chaude sanitaire aux calculs, il est non seulement possible de décarboner tout autant qu’en ne misant que sur la PAC électrique, mais pour un coût moindre.

Si à horizon 2030, on remplace 700 000 PAC électriques air/eau par des PAC hybrides dans le scénario d’électrification de référence de RTE, les bénéfices sont évidents :

• jusqu’à 160 millions d’euros d’économies annuelles pour la collectivité (soit 230 € par logement) par rapport au scénario tout électrique ;
• une réduction d’au moins 700 MW des capacités de pointe nécessaires ;
• des émissions de CO₂ équivalentes.

Un scénario intégrant plus de chaudières THPE augmente encore plus fortement les économies (1,1 milliards d’euros économisés par an) sans dégrader significativement le bilan environnemental.

Et avec une proportion de gaz verts dépassant à 20 % au lieu de 10 %), la décarbonation est nettement plus forte que dans le scénario de référence de RTE – adapté pour tenir compte des contraintes techniques d’installation des pompes à chaleur – pour un coût sensiblement identique.

Reconnaître le rôle crucial de l’hybridation et des gaz verts 

Encourager la PAC hybride est essentiel, en particulier lorsque la PAC électrique est confrontée à des contraintes d’implantation techniques ou économiques. Les dispositifs d’aides publiques doivent prendre en compte la réalité du terrain.

Par ailleurs, les 20 % de gaz vert attendus en 2030 constituent un moyen pragmatique, facile à mettre en œuvre, industriellement mûr et cohérent avec les trajectoires de la filière.

Les acteurs du bâtiment, des réseaux et des collectivités appellent à un changement d’échelle de la production de gaz verts et à la prise en compte de ceux-ci dans les outils réglementaires français et européens. L’objectif : accélérer une transition juste, techniquement réaliste et socialement acceptable. 

La traçabilité par garanties d’origine (GO) doit ainsi être intégrée dans le DPE, la RE2020 et la transposition de la DPEB européenne, afin de refléter réellement la baisse de l’empreinte carbone des bâtiments qui s’alimentent en biométhane.