Qu’est-ce que l’électrification ?
L’électrification est la conversion d’un appareil, d’un système ou d’un processus qui dépend de sources d’énergie non électriques comme les énergies fossiles, en appareil alimenté par l’électricité. Les principaux avantages de l’électrification sont notamment de réduire les coûts énergétiques, d’améliorer l’efficacité énergétique et de soutenir la transition versune énergie propre et renouvelable.
L’électrification est utilisée dans des secteurs importants tels que l’agriculture, la construction, la fabrication et les transports. Parmi les principales technologies permettant l’électrification dans ces secteurs et dans d’autres, citons les véhicules électriques (VE), les pompes à chaleur électriques, les chaudières électriques et les chauffe-eau électriques.
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Le XIXe siècle a été marqué par des développements scientifiques majeurs dans le domaine de l’électricité : découverte de l’électromagnétisme, invention des générateurs d’électricité et invention des moteurs électriques. L’électricité est ainsi devenue une source d’énergie suffisamment viable pour remplacer d’autres sources d’énergie (charbon, gaz naturel et pétrole).
La construction de centrales électriques a en outre ouvert la voie à une utilisation généralisée de l’énergie électrique. L’inventeur américain Thomas Edison a ouvert la première centrale électrique à New York en 1882. Les premiers exemples d’électrification sont ceux des grandes villes qui remplacent les réverbères à gaz par des réverbères électriques, et les sites de production passent des moteurs à vapeur aux moteurs électriques dans le cadre de processus industriels.
Les avantages de l’électrification sont nombreux :
Efficience énergétique
Les technologies énergétiques qui utilisent de l’électricité (comme les pompes à chaleur) sont plus efficaces que les technologies alimentées par des combustibles fossiles (comme les chaudières à gaz). L’efficacité associée à l’électrification est encore plus grande avec les énergies propres et renouvelables, telles que l’énergie éolienne, l’énergie solaire et l’ énergie hydraulique, avec lesquelles les processus de génération d’énergie ne présent aucune déperdition.
Coûts énergétiques réduits
L’efficacité énergétique que procure l’électrification permet de réduire les factures d’énergie et de combustible, car tout, du transport au chauffage de l’eau, s’avère moins coûteux lorsque l’énergie utilisée est électrique. Une étude de 2020 a révélé que les ménages qui choisissent d’utiliser davantage d’appareils électriques (au lieu d’appareils alimentés par des combustibles fossiles) et dont les membres conduisent des véhicules électriques peuvent économiser plus de 2 500 dollars par an en coûts d’énergie.1
Décarbonation
L’électrification peut soutenir la transition vers les énergies renouvelables. La génération d’électricité à partir de sources d’énergie propres et renouvelables n’occasionne aucune émission de gaz à effet de serre (y compris des émissions de carbone). À mesure que l’électricité produite à partir d’énergies renouvelables remplace l’électricité produite à partir de combustibles fossiles, la société se rapproche du zéro émission nette.
Amélioration de la qualité de l’air
Alors que les polluants atmosphériques provenant des transports et de la production industrielle sont présents à l’extérieur, les aspects de la vie domestique qui utilisent les combustibles fossiles peuvent entraîner la circulation de polluants atmosphériques à l’intérieur des habitations.
Plus de 40 % de la population mondiale brûle du charbon ou des combustibles issus de la biomasse (tels que le bois) pour la cuisine, le chauffage et l’éclairage.2 La combustion de ces combustibles solides libère des particules et du monoxyde de carbone, entre autres polluants atmosphériques. Le passage à l’électricité provenant de sources d’énergie propres peut réduire les concentrations de polluants à l’intérieur et à l’extérieur des bâtiments.
Flexibilité du système électrique
Les technologies électriques font partie intégrante des programmes de réponse à la demande d’électricité, qui aident les services publics à équilibrer l’offre et la demande d’énergie tout au long de la journée. Dans le cadre de ces programmes, une tarification variable ou d’autres incitations financières encouragent les clients à déplacer leur consommation d’énergie en dehors des périodes de pointe. Les utilisateurs peuvent recharger des technologies comme les chauffe-eau électriques et les véhicules électriques pendant les périodes où les réseaux électriques sont soumis à une demande plus faible.
Les systèmes de stockage d’énergie électrique permettent également une flexibilité du système énergétique : en période d’offre excédentaire, l’électricité est stockée dans des systèmes de stockage d’énergie électrique, puis déchargée dans les systèmes électriques selon les besoins.
Les principaux secteurs qui tirent parti des avantages de l’électrification sont l’agriculture, le bâtiment, la fabrication et les transports.3
De nouveaux équipements et systèmes contribuent à électrifier le secteur agricole, notamment les tracteurs électriques, les pulvérisateurs agricoles alimentés par l’énergie solaire, les chaudières à eau et les systèmes de stockage d’électricité thermique. En plus des économies de coûts et de la décarbonation, l’électrification réduit la pollution sonore et rend l’environnement de travail plus sûrs pour les agriculteurs.
Les technologies couramment utilisées pour l’électrification du secteur de la construction comprennent les chauffe-eau, les pompes à chaleur, les plaques de cuisson à induction et d’autres appareils électriques. Ces technologies peuvent être installées dans les nouveaux bâtiments comme dans les anciens. Alors que l’électrification réduit les coûts énergétiques pour les propriétaires de bâtiments, elle contribue également à réduire les risques de sécurité liés aux appareils et aux méthodes de cuisson qui fonctionnent aux combustibles fossiles, par exemple les fuites de gaz naturel et les flammes nues sur les cuisinières à gaz.
Les nouvelles technologies électriques adoptées par les industriels comprennent les chaudières, les chariots élévateurs, les fours, les pompes à chaleur et les concasseurs de roches. Comme pour l’agriculture, les équipements électriques utilisés dans les sites de production sont considérés comme plus sûrs que leurs prédécesseurs alimentés aux combustibles fossiles. Les équipements électriques avancés permettent également des processus de fabrication plus légers, ce qui permet aux entreprises d’économiser sur les coûts de main-d’œuvre.
Les berlines et les SUV électriques sont la forme d’électrification des transports la plus courante. Cependant, on trouve d’autres technologies d’électrification : véhicules électriques légers (comme les pick-ups), flottes commerciales électrifiées (comme les véhicules de livraison et les camions semi-remorques), bus et trains publics électrifiés, et avions électriques.
Les avantages comme la réduction de la pollution de l’air et des émissions de gaz à effet de serre des véhicules électriques sont bien connus mais, comme pour les équipements électriques agricoles, le transport électrique peut également contribuer à réduire la pollution sonore. Il est également possible qu’un jour, les batteries des véhicules électriques soient utilisées comme moyen de stockage d’énergie pour les réseaux électriques.
Bien que l’électrification promette de réaliser des économies à long terme, les coûts initiaux liés à l’adoption des technologies d’électrification peuvent être exorbitants pour les consommateurs et les chefs d’entreprise. L’installation de panneaux solaires pour la production d’électricité sur site peut coûter entre 25 000 USD pour une résidence et 1 million de dollars ou plus pour les grands bâtiments commerciaux.
En réponse à ces obstacles, les décideurs du monde entier ont créé des incitations pour encourager une électrification plus généralisée et l’utilisation d’électricité propre :
- Aux Etats-Unis, à partir de 2023, des incitations fiscales ont été offertes pour l’installation de panneaux solaires sur les toits et l’achat de pompes à chaleur électriques. De plus, la loi de 2022 sur la réduction de l’inflation comprend de nouveaux crédits d’impôt pour l’achat de divers véhicules électriques.
- La Finlande a lancé un fonds de subvention en 2022 pour soutenir l’électrification des industries lourdes.
- La Nouvelle-Zélande a interdit l’installation de nouvelles chaudières à charbon en 2021 pour encourager les industries à adopter des technologies plus propres.
- La Chine a mis fin à son programme de subventions à l’achat de véhicules électriques en 2022, mais a maintenu les allégements fiscaux pour les acheteurs de véhicules électriques en 2024.