La transition énergétique dans le canton de Vaud

La « loi climat », acceptée en votation populaire à 59,1 % en ce 18 juin 2023, prévoit d’importants investissements pour réduire la dépendance de la Suisse aux énergies fossiles et atteindre la neutralité carbone d’ici 2050.

La votation de cette loi a eu lieu dans un contexte global relativement tendu au niveau énergétique. Le déclenchement de la guerre en Ukraine en février 2022 a eu des conséquences au niveau de l’approvisionnement énergétique directement perceptibles par la population. La forte dépendance de la Suisse aux importations énergétiques, surtout en hiver, a ainsi été mise en lumière. Cette prise de conscience a conduit à la mise en œuvre d’importantes mesures d’économie d’énergie et à une accélération massive des investissements dans les énergies renouvelables (EnR) au niveau suisse et européen.

C’est également dans ce contexte qu’est publiée, en juin 2023, une étude thématique de grande ampleur sur la « Transition Énergétique dans le canton de Vaud à l’horizon 2050 ». Réalisée par la section prospective de Statistique Vaud (StatVD), en collaboration avec la Direction générale de l’Environnement et l’EPFL, l’étude dresse un état des lieux détaillé du système énergétique vaudois, et explore trois scénarios prospectifs. L’objectif est d’analyser les enjeux, les leviers et les obstacles relatifs à l’énergie au niveau cantonal. En particulier, l’étude tente de rendre compte de l’ampleur des mesures nécessaires à l’atteinte de la neutralité carbone d’ici à 2050, telle que visée par le Conseil fédéral.

Dans le présent article, les points essentiels du rapport prospectif sont présentés, avec une attention particulière au secteur du logement. Les conclusions concernant ce secteur sont ensuite comparées avec ce que propose le Plan de Transformation de l’Économie Française (PTEF).

Loi climat, votation du 18 juin 2023 (admin.ch).

État des lieux
À travers un rapide résumé historique, les auteurs du rapport rappellent que, depuis la Révolution industrielle, le recours aux combustibles fossiles a permis une forte croissance économique et une transformation des processus de production et de transport. C’est cependant après la deuxième guerre mondiale qu’une réelle explosion de la consommation mondiale d’énergie survient. En Suisse, la consommation de pétrole a par exemple été multipliée par 13 entre 1950 et 1970. Il faut attendre les années ‘70 pour que les premiers efforts d’économie voient le jour : ces derniers font suite au choc pétrolier de 1973, qui incite la société à réfléchir aux thèmes d’efficacité énergétique et de réduction des besoins. La croissance de la consommation énergétique se poursuit jusque dans les années 2010, mais plus lentement. Depuis, une légère baisse est observée au niveau du pays, malgré une croissance économique et démographique encore bien réelle.

Il faut toutefois être prudent et noter qu’une partie de ce découplage entre la consommation d’énergie et la croissance économique s’explique par la délocalisation d’activités industrielles énergivores, comme la production de certains métaux ou de ciment.

Aujourd’hui, tant au niveau cantonal que fédéral, l’énergie est encore fortement carbonée: en 2017, 66% de le consommation énergétique vaudoise était d’origine fossile. La consommation d’énergie au sein du canton de Vaud est dominée par le chauffage des bâtiments (41 %) et le transport (24 %). Ensemble, ces deux secteurs représentent 81 % de la consommation d’énergie fossile du canton.

Depuis les années 2000, les énergies renouvelables connaissent une forte croissance (+50 % entre 2005 et 2021), et représentent aujourd’hui 28 % de la consommation finale d’énergie en Suisse. Ce rythme est cependant trop lent pour substituer l’énergie fossile par du renouvelable d’ici 2050.

Scénarios
Le rapport de StatVD est structuré par l’analyse de trois scénarios prospectifs, qui se distinguent d’une part par l’intensité des investissements dans les équipements et la technologie, et d’autre part par l’ampleur des changements de comportement de la population.

Scénario 1 : Continuité

Dans ce premier scénario, les tendances de transition énergétique continuent avec des efforts modestes des gouvernements, citoyens et entreprises malgré une prise de conscience croissante après des crises mondiales. Les changements vers des modes de vie à faible empreinte carbone sont lents, tandis que les progrès en efficacité énergétique et énergies renouvelables restent en deçà des objectifs. Une centrale à gaz est construite pour pallier la baisse de production nucléaire. Les autorités intensifient leurs actions en réponse aux impacts climatiques grandissants, mais ne parviennent pas à garantir la neutralité carbone d’ici 2050.

Scénario 2 : Changement de cadence

Dans le scénario 2, une impulsion d’entreprises, d’États et de citoyen·nes accélère la transition énergétique avec plus d’énergies renouvelables et d’efficacité. La relance post-pandémie lie économie et climat, favorisant l’harmonisation internationale. La vulnérabilité des secteurs gazier et pétrolier provoque un transfert massif d’investissements vers le renouvelable et la capture de carbone. Les citoyen·nes modèrent leur consommation, la technique dirige la transition vers la neutralité carbone en 2050, nécessitant des solutions massives de capture et des partenariats internationaux pour compenser les émissions persistantes.

Scénario 3 : Basculement vers un nouveau paradigme

Dans le dernier scénario, une dynamique collective accélère les énergies renouvelables et l’efficacité énergétique. Les émissions de gaz à effet de serre déclinent, marquant un tournant grâce à l’impulsion de l’État, des acteurs privés et de la population. La crise en Ukraine stimule l’adoption d’énergies renouvelables locales et d’économies d’énergie. Les dérèglements climatiques renforcent le soutien à la transition. Les politiques énergétiques renforcées et les initiatives citoyennes génèrent des investissements massifs dans l’efficacité et les énergies renouvelables, remodelant les pratiques commerciales et de production. Les réseaux thermiques et électriques se multiplient pour gérer les productions décentralisées. En visant la neutralité carbone en 2050, la société renforce les puits de carbone naturels, la captation sur certains processus et la production de biogaz.

Les tendances d’émissions de gaz à effets de serre (GES) relatives aux trois scénarios décrits sont reprises dans le graphe ci-dessous. Tous les scénarios présentent des émissions qui dépassent largement le seuil compatible avec un réchauffement de 1,5° C, et seul le troisième scénario est compatible avec un maintien des températures à +2° par rapport au niveau pré-industriel. Le canton ne pourrait rejoindre le seuil correspondant aux 1,5° C qu’au moyen d’émissions nettes de GES négatives sur le long terme, bien après 2050 (traitillés verts).

Émissions de GES par scénario. Seul le scénario 3 respecte le budget carbone compatible avec les 2°C (StatVD).

Capture du carbone
Selon le rapport, dans chacun des scénarios, le recours à la capture (ou captage, captation) du carbone doit être sérieusement envisagé. Même dans le troisième scénario, cette solution semble indispensable pour atteindre les objectifs de neutralité en 2050.

La capture du CO₂ se décline en une large gamme de solutions plus ou moins technologiques, allant de la reforestation à l’installation de gigantesques fermes de ventilateurs qui filtrent le carbone de l’atmosphère.

NDLA: Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) souligne que bien que la captation carbone soit une nécessité et puisse aider à décarboner partiellement certaines industries polluantes par nature (comme la production de ciment, par exemple) et contribuer à contenir le réchauffement climatique, elle ne peut pas garantir un stockage définitif du carbone. Les méthodes naturelles, comme la reforestation, ont des limites en termes de capacité de stockage et peuvent être influencées par les conditions climatiques changeantes. Les approches technologiques, comme l’injection de CO2 dans le sous-sol, sont prometteuses mais comportent des défis de taille, tels que la consommation d’énergie gigantesque et les coûts significatifs. En fin de compte, la captation carbone ne peut pas se substituer à la nécessité urgente de réduire les émissions de gaz à effet de serre à la source pour éviter les impacts dévastateurs du changement climatique.

Par ailleurs la notion de neutralité carbone est omniprésente dans les communications des politiques —tous niveaux de pouvoir confondus— et des entreprises. Les critiques de cette terminologie et de ce qu’elle sous-entend sont cependant nombreuses et mériteraient un article dédié. Voir notamment l’avis de l’ADEME sur la question, et cet article co-écrit par trois scientifiques dans « The Conversation ».

Résultats et mesures par secteur
Ensuite, le rapport dresse l’état des lieux et les tendances que suivraient les secteurs suivants en fonction des scénarios : transports, production de bien et de services, système énergétique, logement.

Transports

Le secteur des transports au sein du canton de Vaud englobe à la fois la mobilité des individus (79 % des émissions du secteur) et le transport de marchandises (21 % des émissions), représentant 24 % de la consommation totale d’énergie en 2017. Les voitures demeurent le mode de déplacement privilégié, constituant 72 % des distances parcourues, tandis que les transports publics ne représentent que 20 %.

Dans chaque scénario, l’adoption du télétravail et l’engouement pour les vélos électriques transforment aussi progressivement les modèles de déplacement. L’électrification progressive du parc automobile est inévitable, mais engendrera un besoin d’expansion significative des capacités de production électrique. La pratique de la modération volontaire dans la mobilité revêt une importance immédiate pour atténuer la demande énergétique.

En parallèle, le transport de marchandises est également fortement dépendant du réseau routier, avec 70 % des tonnes-km réalisés par la route.  Pour amorcer une décarbonation, des alternatives durables telles que les biocarburants, l’hydrogène vert et le gaz naturel gagnent en importance. Le renforcement du transport ferroviaire, plus économe en énergie, émerge aussi comme une priorité. La reconfiguration de la logistique urbaine et la promotion de la consommation locale se profilent comme des leviers essentiels pour réduire les émissions de gaz à effet de serre dans le secteur des transports.

Production de biens et de services

Le secteur de la production au sein du canton de Vaud se scinde en deux volets : la production de biens (industrie, construction et agriculture) et les services (entreprises privées, administrations publiques et parapubliques).

L’utilisation d’énergie dans le secteur des services se concentre essentiellement sur le chauffage des locaux (59 %) et l’éclairage (14 %). Les deux leviers principaux pour réduire l’impact de ce secteur sont similaires à ceux du logement. La transition passera d’une part par la rénovation des bâtiments et l’adaptation des pratiques (télétravail, sobriété et mesure dans l’utilisation du chauffage), et d’autre part par la production de chaleur efficace et renouvelable.

En revanche, dans la production de biens, l’énergie est utilisée pour générer de la chaleur à haute température pour les procédés de fabrication (52 %) et pour alimenter les machines électriques (26 %). Pour décarboner le secteur, il sera nécessaire de s’affranchir le plus possible des énergies fossiles et de renforcer l’utilisation des déchets et du bois. Il est toutefois peu probable que l’on parvienne à se passer entièrement du gaz naturel dans ce secteur. Ensuite, des efforts de consommation d’électricité (efficacité, sobriété) doivent être consentis. Enfin, il convient de défossiliser la chaleur des bâtiments et récupérer celle des processus industriels.

Système énergétique

Sans surprise, du système énergétique actuel, très dépendant des énergies fossiles, nous devrons passer à un système centré sur l’utilisation d’énergies renouvelables et décarbonées. Les principaux leviers à cet effet sont la disparition progressive des véhicules thermiques et du chauffage au mazout. La part du renouvelable dans le mix énergétique devra drastiquement augmenter, et la production annuelle d’EnR devrait croître de 136 % à 155 % d’ici à 2050. Entre les différents scénarios, la question d’une centrale à gaz en Suisse est fondamentale. Du côté des avantages, une telle centrale est rapide à mettre en place et fournit de l’électricité locale et pilotable. Cependant, elle représenterait une importante source d’émissions de GES, incompatible avec la neutralité carbone de 2050, et renforcerait la dépendance aux importations de gaz.

Logements

Dans le canton, le secteur des habitations et appareils domestiques représente 33 % de la consommation d’énergie finale, et 31 % des émissions de GES. Dans le secteur, 63 % de l’énergie est d’origine fossile, et le chauffage représente 73 % des besoins d’énergie. Les leviers d’actions sont donc importants.

Le rapport identifie trois grands axes pour développer la transition énergétique du parc immobilier.

Le premier axe est la réduction des besoins énergétiques, par la rénovation thermique des bâtiments d’une part, et le comportement des usagers de l’autre. Concernant l’isolation de l’enveloppe, on estime que les anciens bâtiments peuvent présenter un besoin de chauffage jusqu’à 7 fois plus élevé que les standards des bâtiments neufs. Or, 67 % du parc immobilier a été construit avant 1990. Ainsi, le potentiel de gain énergétique par une rénovation efficace et planifiée est énorme. Mais au-delà d’un bâtiment performant, il s’agit de sensibiliser la population a une utilisation raisonnée de l’énergie pour le chauffage. La sobriété, le pilotage en fonction des besoins et l’optimisation de la ventilation, sont requis pour réduire la consommation et éviter de gaspiller de l’énergie.

Le deuxième axe présenté concerne la manière dont on répond aux besoins, fussent-ils réduits par les mesures citées plus haut. Bien entendu, la forte dépendance aux énergies fossiles devra fortement baisser, en particulier pour le mazout. Ces chaudières doivent être remplacées par des alternatives renouvelables, telles que les pompes à chaleur (PAC), le chauffage à distance (CAD) alimenté par du renouvelable, ainsi que les chaudières à bois.

Enfin, le troisième axe est l’adaptation du réseau face à l’émergence de ménages et bâtiments « prosommateurs » (utilisateur du réseau qui dispose d’une installation de production décentralisée et qui est susceptible d’injecter de l’électricité sur le réseau). Il s’agit de repenser les réseaux pour répondre aux besoins croissants d’interconnexion et de flexibilité. Ces derniers devront notamment s’ajuster à l’intermittence de certaines productions renouvelables, et les acteurs du secteur devront collaborer pour planifier et mettre en place des solutions adaptées à ces nouveaux défis.

En France, un rapport similaire a été publié au niveau national par le Shift Project, une association et laboratoire d’idées présidée par l’ingénieur Jean-Marc Jancovici. Le rapport s’intitule « Plan de Transformation de l’Économie Française », ou PTEF. Son objectif est de proposer une feuille de route générale pour décarboner l’économie française, améliorer la résilience du pays et favoriser la création d’emplois.

Le plan se décline en 15 secteurs, de l’industrie lourde à l’agriculture, en passant par le logement et la mobilité. Ici, nous nous intéresserons uniquement au secteur de lu logement, dont nous comparerons les conclusions à celles du rapport prospectif du canton de Vaud. Il convient cependant de garder à l’esprit que la France et le canton de Vaud diffèrent sur de nombreux aspects socio-économiques, et que la comparaison des deux rapports reste un exercice délicat. De plus, l’intention des rapports n’est pas exactement la même : alors que le rapport vaudois se veut prospectif et analyse trois scénarios très différents mais plausibles, le rapport du Shift Project présente quant à lui une dimension prescriptive assumée.

Piliers de la décarbonation du secteur
Dans le rapport du PTEF dédié au secteur du logement, quatre leviers pour la décarbonation du secteur sont mis en avant.

Sobriété dans les constructions neuves

La trajectoire proposée comprend une réduction progressive du nombre de logements neufs construits chaque année, en cohérence avec la démographie, ainsi qu’une réduction rapide et marquée de la proportion de maisons individuelles au sein de la construction neuve. Il est également proposé d’évoluer vers une structure et une territorialisation de l’emploi plus adaptées, ainsi que de travailler sur la désirabilité des modes de vie pour répondre aux questions d’acceptabilité sociale.

Ces mesures visent à réduire l’artificialisation du sol, dont les conséquences en termes d’émissions de GES et de destruction de la biodiversité sont grandes. Par ailleurs, réduire les constructions neuves permet de limiter l’énergie grise et les émissions de CO₂ liées aux matériaux de construction.

Rénovation énergétique globale et massive

Améliorer l’enveloppe thermique des bâtiments est sans surprise un des principaux leviers pour réduire la facture énergétique du secteur. Les passoires thermiques doivent être ciblées en premier lieu, et l’objectif est d’amener tous les bâtiments à des catégories énergétiques supérieures à l’indice C. Cette rénovation massive sans précédent demande d’être organisée et planifiée à l’échelle nationale, car les ressources humaines, techniques et financières pour y parvenir sont aujourd’hui loin d’être suffisantes.

Chaleur décarbonée

Le plan aborde également la question de l’énergie utilisée pour produire de la chaleur résidentielle. Le rapport prévoit de s’affranchir presque complètement des énergies fossiles (à quelques exceptions près, pour certaines chaudières au gaz notamment) et à s’orienter vers des alternatives renouvelables. La pompe à chaleur (PAC) est mise en avant, ainsi que les réseaux de chaleur (le plus décarbonés possibles, mais c’est une tendance déjà bien amorcée). Le recours au bois doit être limité, notamment à cause de l’échelle de temps que représente la pousse d’un arbre pour compenser le carbone émis lors de la combustion.

Puits de carbone

Un dernier levier de décarbonation du secteur est d’exploiter le parc immobilier comme puits de carbone par l’utilisation de matériaux biosourcés pour la structure et l’isolation. Le béton est à utiliser avec parcimonie, et à remplacer avec du bois ou d’autres matériaux peu émetteurs de carbone autant que possible.

Leviers pour décarboner le secteur du logement (The Shift Project).

Adapter les bâtiments aux conditions climatiques à venir
En plus de l’urgence de décarboner le secteur (mitigation), le rapport français souligne aussi la nécessité de préparer le parc de logement aux conditions climatiques à venir (adaptation). En particulier, le PTEF prévoit de se prémunir des canicules de plus en plus fréquentes (isolation, ventilation, protections solaires, éventuellement système de rafraîchissement sobre en énergie, etc.). L’augmentation de la fréquence des inondations doit aussi être prise en compte. Enfin, la fréquence renforcée d’incendies n’est pas négligeable non plus et doit intervenir dans la sécurisation des habitations.

Comme nous le voyons, les conclusions des deux rapports concernant le secteur du logement sont dans l’ensemble assez similaires. Les deux points essentiels et communs sont la réduction des besoins de chaleur (par la rénovation massive des bâtiments) et la décarbonation de l’énergie utilisée pour la produire (par des installations techniques efficaces et des sources d’énergie renouvelables). Le rapport vaudois insiste sur l’importance du comportement des utilisateurs (sobriété, optimisation et utilisation mesurée du système de chauffage), tandis que le rapport français souligne le besoin de réduire le rythme des constructions neuves et d’exploiter le parc immobilier comme puits de carbone. Enfin, le PTEF aborde la question de l’adaptation aux conditions climatiques et aux événements extrêmes à venir, alors que ce sujet n’est pas directement abordé par StatVD.

Le rapport présenté par StatVD constitue une excellente synthèse sur l’avenir du système énergétique vaudois. Son approche par scénario permet de se préparer aux différents chemins que pourraient emprunter la société, et de mesurer l’ampleur des mesures relatives à chaque trajectoire. Le rapport reste cependant assez évasif sur les moyens concrets de mise en œuvre (financement, emplois, politiques, etc.).

Le PTEF propose quant à lui un réel plan d’action, concret et chiffré, mais sans explorer différents scénarios. Il se concentre sur les ressources physiques (matériaux, main d’œuvre, énergie), et laisse la question du financement de côté. Cette approche est tout-à-fait assumée par le Shift Project : « l’argent, on en parlera plus tard, une fois que l’on aura compris comment le système doit s’organiser » (Jean-Marc Jancovici dans la vidéo de présentation du PTEF).

Il ne reste plus qu’à tirer le meilleur parti de ces rapports et organiser notre société en connaissance de cause.

Transition énergétique dans le canton de Vaud à l’horizon 2050, Statistique Vaud, Juin 2023. Disponible : https://www.vd.ch/fileadmin/user_upload/organisation/dfin/statvd/Publications/Prospective/10_Prospectif_energie_Etude.pdf

Le Conseil fédéral vise la neutralité climatique en Suisse d’ici à 2050, Confédération suisse, 28/08/2019. Disponible : https://www.admin.ch/gov/fr/accueil/documentation/communiques.msg-id-76206.html

Malgré elle, la Russie pourrait avoir accéléré la transition énergétique de la planète. Le Temps, 27/10/2022. Disponible : https://www.letemps.ch/sciences/environnement/malgre-russie-pourrait-accelere-transition-energetique-planete

Cost plunges for capturing carbon dioxide from the air, Science, 07/06/2018. Disponible : https://www.science.org/content/article/cost-plunges-capturing-carbon-dioxide-air

La capture du carbone, essentielle mais pas suffisante, Le Temps, 23/09/2022. Disponible : https://www.letemps.ch/sciences/environnement/capture-carbone-essentielle-suffisante

Habiter dans une société bas carbone (Plan de Transformation de l’Économie Française), The Shift Project, Octobre 2021. Disponible : https://theshiftproject.org/wp-content/uploads/2021/10/TSP-PTEF-Habiter-dans-une-societe-bas-carbone-RF-7-octobre-2021.pdf

Décarboner la France : il nous faut un plan ! avec Jean-Marc Jancovici, The Shift Project, YouTube, 25/01/2022. Disponible : https://www.youtube.com/watch?v=OqsFyRdvTRU&ab_channel=TheShiftProject