Degrés-Jours de Chauffage et de Refroidissement

 

 

Calculs

 

Des degrés-jours de chauffage et de refroidissement ont été calculés afin d'évaluer l'impact du changement de la température dans le futur sur la demande énergétique en chauffage et en climatisation. Ces degrés-jours sont calculés à partir de données de températures journalières. Une zone de confort est définie entre 18°C et 22°C, où il n'y a ni demande de chauffage, ni demande de refroidissement (ESKELAND et MIDEKSA 2010). Les degrés-jours sont ainsi calculés comme suit :

 

  • Degrés-jours de chauffage (DJC) = T18 - Tj
  • Degrés-jours de refroidissement (DJR) = Tj - T22

 

Où Tj est la température journalière, T22 est le seuil à 22°C au-dessus duquel débute la demande de refroidissement et T18 est le seuil à 18°C au-dessous duquel débute la demande de chauffage.

Résultats

Les degrés-jours sont fortement lié à l'évolution de la température. Quelque soit le modèle climatique parmi les 6 modèles utilisés, tous montre une augmentation de la température d'ici l'horizon 2050 (Figure 1). Cette augmentation mène à une diminution progressive de la demande de chauffage de 30% (Figure 2) et à une augmentation importante de la demande de refroidissement d'un facteur 5 (Figure 2).

Figure 1 : Evolution de la température pour les 6 modèles tournant avec le scénario A1B et le modèle tournant avec le scénario A2. Exemple pour le département de la Haute-Garonne.

 

Figure 2 : Evolution des demande de chauffage et de refroidissement par saison (hiver, été, période intermédiaire) avec une diminution de 30% de la demande de chauffage et une augemntation de 500% de la demande de refroidissement.

 

Figure 3 : Evolution des températures par saison (hiver, été, période intermédiaire).

 

 

Tableau 1 : Résultats des degrés-jours moyens pondérés par la population pour les 3 saisons et les 9 cycles.

 

D’ici à l’horizon 2050, la demande de refroidissement en été augmente fortement. Bien qu’elle varie d’un modèle à l’autre [Tab.1], la demande explose fortement d’ici 2045-2050 [Fig.4, 5 et 2 (été)]. Cependant en valeur absolue, la quantité de demande est très faible en comparaison avec la demande de chauffage en hiver [Fig.6, 7 et 2 (hiver)] et durant la période intermédiaire [Fig.8, 9 et 2 (inter)]. La demande de chauffage reste, même en 2050, une grande part de la demande d’énergie par rapport à la climatisation, mais son évolution est plus lente. La demande de chauffage diminue plus lentement que la demande de refroidissement augmente [Fig.2]. La figure 10 permet de voir la plage d’incertitude des modèles climatiques pour la question des degrés-jours.

 

Figure 4 : Degrés-jours de refroidissement en été pour le modèle AREGE (A1B) en 2005 (cycle 1), 2025 (cycle 5) et 2045 (cycle 9). (Source : cartes créées à partir des données du CERFACS 2010)

 

Figure 5 : Degrés-jours de refroidissement en été pour le modèle CNCM33 (A1B) en 2005 (cycle 1), 2025 (cycle 5) et 2045 (cycle 9). (Source : cartes créées à partir des données du CERFACS 2010)

 

Figure 6 : Degrés-jours de chauffage en hiver pour le modèle AREGE (A1B) en 2005 (cycle 1), 2025 (cycle 5) et 2045 (cycle 9). (Source : cartes créées à partir des données du CERFACS 2010)

 

Figure 7 : Degrés-jours de chauffage en hiver pour le modèle CNCM33 (A1B) en 2005 (cycle 1), 2025 (cycle 5) et 2045 (cycle 9). (Source : cartes créées à partir des données du CERFACS 2010)

 

Figure 8 : Degrés-jours de chauffage pour la période intermédiaire pour le modèle AREGE (A1B) en 2005 (cycle 1), 2025 (cycle 5) et 2045 (cycle 9). (Source : cartes créées à partir des données du CERFACS 2010)

 

Figure 9 : Degrés-jours de chauffage pour la période intermédiaire pour le modèle CNCM33 (A1B) en 2005 (cycle 1), 2025 (cycle 5) et 2045 (cycle 9). (Source : cartes créées à partir des données du CERFACS 2010)

 

 

La température est fortement liée aux degrés-jours, mais pas forcément de manière linéaire, aspect observable principalement avec la demande de refroidissement. La température augmente légèrement entre 2035 et 2045 alors que les degrés-jours de refroidissement explosent durant cette période [Fig.2 et 3]. Comme cela peut-être attendu, la demande de chauffage et de refroidissement varient fortement en plaine alors que pour les Pyrénées et le Massif central, la demande varie plus faiblement.

 

Figure 10 : Moyennes et bornes de tous les modèles climatiques utilisés pour le cas des degrés-jours.

Références

ESKELAND G. S. et MIDEKSA T. K. (2010) : Electricity demand in a changing climate. In ; Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change (2010), Vol. 15, N°8, pp. 877-897.

 

CERFACS (2010) : Nouvelles projections climatiques à échelle fine sur la France pour le 21ème siècle : les scénarii SCRATCH2010 [fichier NetCDF], Toulouse, France. (Reçu le 05.07.2012)