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RÉSUMÉ

E.1 CONTEXTE, OBJECTIFS ET MANDAT

Le présent rapport dresse le profil des technologies et des pratiques émergentes dans le secteur du bâtiment en Amérique du Nord. Il découle d’une étude exhaustive concertée menée par l’American Council for an Energy Efficient Economy (ACEEE), en collaboration avec des employés du gouvernement, des services publics, des institutions de recherche et des experts-conseils des États-Unis et du Canada. Il s’agit de la troisième évaluation de technologies et de pratiques émergentes, effectuée au cours de la dernière décennie, fondée sur l’expérience et la méthode améliorées des deux études précédentes.

On a élargi le champ de la présente étude afin de tenir compte des intérêts de certains des commanditaires et intervenants qui œuvrent de concert, ce qui s’est traduit par les différentes approches suivantes : i) étude à partir d’une perspective du marché américain; ii) étude à partir d’une perspective du marché canadien; iii) étude à partir des spécificités de la Californie. Le présent document englobe en un seul rapport les résultats des études faites à partir des perspectives américaine et canadienne. On désigne par version de l’ACEEE le rapport principal. Les résultats de l’analyse relative au marché canadien sont intégrés dans ce rapport principal.

Le concept d’évaluation des technologies émergentes (p. ex., un nouveau climatiseur) et des nouvelles pratiques (p. ex., procédés d’installation de climatiseurs améliorés) dans le secteur du bâtiment est axé sur la nécessité de fournir aux responsables des politiques, des programmes et de la recherche au sein du gouvernement, des services publics et du secteur privé des renseignements pertinents qui leur permettent d’identifier de manière efficace les technologies et les pratiques émergentes les plus appropriées à l’élaboration de programmes ou au développement technique.

L’adoption des technologies et des pratiques émergentes est essentielle si l’on veut continuer à améliorer l’efficacité énergétique dans le secteur du bâtiment, tout en maintenant la croissance économique. Il s’agit d’un processus dynamique au cours duquel les technologies et les pratiques émergentes augmentent leur part du marché et, par conséquent, passent, au fil du temps, du stade de technologies et de pratiques émergentes récemment adoptées à celui de technologies et de pratiques complètement intégrées, atteignant un important niveau de saturation du marché. Heureusement, les innovateurs continuent d’avoir une « longueur d’avance » et d’offrir des technologies et des pratiques émergentes plus vite que le marché ne peut les intégrer. Certaines présentant plus de potentiel que d’autres, les évaluations cycliques et systématiques permettent de déterminer celles qui conviennent le mieux à l’élaboration de programmes.

La présente étude a pour objectif :

de déterminer de nouveaux projets de recherche et de démonstration qui permettent l’amélioration des technologies émergentes de première priorité;
de déterminer les technologies et les pratiques nouvelles possibles pour les activités liées à la transformation du marché.

L’analyse englobe les technologies et les pratiques émergentes applicables au secteur du bâtiment aussi bien résidentiel que commercial. Les « technologies et les pratiques émergentes » désignent : (a) celles qui ne sont pas encore commercialisées, mais qui, selon nous, le seront vraisemblablement d’ici 2009 et qui seront rentables pour une proportion importante d’utilisateurs finals (compte tenu du cycle de vie); (b) celles qui sont déjà commercialisées, mais qui n’ont pas atteint plus de 2 % de la part du marché visée.
E. 2 MÉTHODE UTILISÉE

Cette étude a permis d’établir le profil de 72 technologies et pratiques émergentes choisies à partir d’une liste initiale de 198 mesures. La méthode suivie lors de l’établissement de ces profils comprend les étapes suivantes :
Étape 1 : Élaboration des listes des mesures initiales

Les technologies et les pratiques émergentes examinées ont été sélectionnées à partir des listes élaborées lors de l’étude de 1998, des bases de données et des rapports contenus dans les fichiers de la présente étude, des recommandations exprimées par les organismes de recherche en matière d’énergie, des principaux services de R-D des services publics, les institutions de R-D d’États américains et provinciaux, des comptes rendus de conférences récentes, des consultations auprès des experts et des annonces au sujet de produits et de recherches.
Étape 2 : Premier tri des mesures par ordre de priorité

Les mesures à faible potentiel sont celles dont le coût de l’énergie économisée dépasse vraisemblablement les prix moyens de l’énergie aux État-Unis ou qui permettent de réduire la consommation de l’énergie des bâtiments aux États-Unis et au Canada de moins de 0,25 %. Les mesures à potentiel élevé sont celles dont le coût de l’énergie économisée est probablement inférieur à 50 % des prix moyens de l’énergie aux État-Unis et qui permettent de réduire la consommation d’énergie des bâtiments aux États-Unis et au Canada 0,5 % au moins. Les mesures à potentiel moyen sont celles dont le potentiel n’est ni « faible », ni « élevé » ou des mesures au sujet desquelles on dispose de peu de renseignements et qui nécessitent une analyse plus poussée.
Étape 3 : Choix des mesures aux fins d’une analyse approfondie

Soixante-douze mesures ont été choisies afin d’effectuer une analyse approfondie des technologies émergentes présentant un caractère prioritaire élevé ou intermédiaire.
Étape 4 : Collecte de données détaillées et établissement des profils des technologies et des pratiques émergentes

Les profils des technologies et des pratiques émergentes portent sur les aspects suivants : le marché, les cas de base, les données sur la nouvelle mesure, les données sur les économies, le coût, les chances de succès, les mesures à prendre recommandées et les remarques, exprimées selon 30 paramètres. Les données ont été recueillies dans le but d’entrer ces 30 paramètres dans une base de données sous forme de feuille de calcul EXCEL. Des descriptions (profils des technologies et des pratiques émergentes) des différentes mesures, de leur statut et de leurs applications éventuelles, ont été rédigées à partir des données susmentionnées, des renseignements recueillis dans différentes publications sur chacune des mesures et des conversations téléphoniques avec des chercheurs et des fabricants qui travaillent sur ces différentes mesures.

Le coût de l’énergie économisée (CÉÉ), donnée quantitative et indicateur clé pour l’analyse et le choix de l’ordre de priorité attribué aux technologies et pratiques émergentes, désigne le coût moyen actualisé d’une technologie, par unité d’énergie économisée, réparti sur son cycle de vie. En admettant que chaque mesure soit financée par un prêt, dont l’échéance équivaut à la durée de vie de la technologie, et que le taux d’intérêt qui y est appliqué soit égal au taux d’escompte, le coût d’énergie économisée s’obtient en divisant les annuités par les économies d’énergie réalisées en une année. Le calcul du CÉÉ se fait à partir d’estimations de coûts de mesure future échue. Aux États-Unis, on utilise un taux d’escompte réel de 5 %, représentant un taux couramment utilisé par les services publics d’électricité dans le cadre d’analyses d’économie d’énergie. L’analyse canadienne utilise un taux d’escompte réel de 10 %.

L’analyse de l’incidence sur le macromarché représente le deuxième facteur quantitatif clé. On a élaboré une feuille de calcul modèle afin d’y représenter la pénétration sur le marché et les améliorations de l’efficacité énergétique qui en découlent, en fonction de chacune des nouvelles technologies et pratiques. On a également effectué une analyse de l’incidence sur le macromarché canadien en plus de l’évaluation du marché américain.

Le classement selon les « chances de succès » représente un facteur qualitatif et un indicateur clé dans l’analyse et le choix de l’ordre de priorité attribué aux technologies et pratiques émergentes. Ces dernières ont été classées par l’équipe qui a réalisé l’étude en fonction des critères suivants, selon une échelle à cinq niveaux : 1 = très faibles chances de succès; 2 = faibles chances de succès; 3 = chances de succès moyennes; 4 = bonnes chances de succès; 5 = excellentes chances de succès; les difficultés semblent tout à fait surmontables.
Étape 5 : Sélection des mesures à priorité élevée

Les 72 technologies et pratiques émergentes ont été classées selon trois valeurs quantitatives et qualitatives : les économies d’énergies possibles sur le marché, le rendement économique (coût de l’énergie économisée) et les chances de succès. Les mesures à priorité élevée laissent entrevoir des économies d’énergie potentielles de 1 % au moins de la consommation d’énergie résidentielle et commerciale prévue pour 2020; un coût d’énergie économisée inférieur à la moitié des prix de détail actuels de l’énergie et des chances de succès équivalentes à 3 et plus.
Étape 6 : Comparaison avec des études précédentes de technologies émergentes

Plusieurs des mesures figurant dans les rapports de l’ACEEE des années 1993 et 1998 ont été examinées de nouveau dans la présente étude. Ainsi, nous avons comparé, pour ces mesures, nos résultats avec les estimations fournies dans nos travaux précédents, afin de déterminer les technologies qui ont répondu à nos attentes, celles qui les ont dépassées et celles qui les ont trahies. Par ailleurs, en ce qui concerne les technologies très prioritaires qui ne sont pas contenues dans la présente étude (telles que celles dont la part de marché dépasse les 2 % ou dont la commercialisation a été repoussée au-delà de 2010), nous avons pris en considération leur situation actuelle par rapport à nos attentes.
Étape 7 : Résumé des efforts canadiens en matière de R-D

Cette étape concerne l’inclusion dans les profils des technologies et des pratiques émergentes d’une évaluation de la situation effectuée par organisme de R-D canadien en ce qui a trait aux technologies et pratiques des bâtiments. Les observations figurent au début de chaque catégorie de technologies et pratiques émergentes, et non au niveau du profil de chacune d’elles. Par ailleurs, on a ajouté aux profils distincts des observations propres au contexte canadien, le cas échéant. Les principales sources de renseignements proviennent de récentes demandes de financement présentées à l’Office de l’efficacité énergétique de RNCan (OEE), dans le cadre de l’Initiative d’innovation technologique.
Étape 8 : Estimation de l’incidence sur le macromarché canadien

L’évaluation des technologies et pratiques prises en compte lors de l’évaluation du macromarché canadien sont les mêmes que celles utilisées pour l’analyse du macromarché nord-américain. Trois mesures ont été ignorées dans l’analyse, à l’instar de la version de l’ACEEE :

L2 : Photodétecteurs à commissionnement automatique (combinés avec L5)
S6 : Toits commerciaux frais (ignorée, à peine plus de 2 % aujourd’hui)
S7 : Systèmes intégrés fenêtrages/mûrs (ignorés, aucune recherche technologique en cours)

On a considéré que certaines mesures spécifiques au climat du Sud des États-Unis présentaient peu de potentiel au Canada. Elles n’ont pas été ignorées, mais on leur a attribué un niveau d’applicabilité nul.

Une base de données de tous les facteurs macros a été élaborée aux fins de calcul de l’incidence des technologies sur le marché. Pour chaque technologie, on compte parmi ces facteurs :

le secteur (commercial ou résidentiel) et les catégories de bâtiments (p. ex, bureaux, magasins, résidences unifamiliales, etc.) auxquels la technologie s’appliquerait.
les utilisations finales influencées par la technologie
la forme d’énergie à laquelle recourent ces utilisations finales dans les catégories de bâtiments correspondantes
parts des sources d’énergie, notamment celles de l’énergie électrique et de l’énergie non électrique destinées au chauffage des bâtiments et de l’eau
applicabilité de la technologie pour chaque catégorie, p. ex., les limites techniques de l’application de la technologie
la pénétration actuelle de la technologie sur le marché
la pénétration éventuelle de la technologie sur le marché à la fin de la période d’étude

L’analyse macroéconomique du marché canadien comprend les économies d’énergie et la réduction connexe des émissions de gaz à effet de serre exprimées sous forme d’économies pour l’année cible de 2020, selon une projection d’un cas de base « classique » d’utilisation de l’énergie.

Le pourcentage des économies et les facteurs qui entrent en compte pour l’applicabilité technique et la pénétration sur le marché sont appliqués à la projection du cas « classique » de consommation annuelle d’énergie pour l’année 2020. Toutes les économies mentionnées dans la partie intitulée « Résultats » sont des projections d’économies d’énergie pour cette année cible. Il ne s’agit pas d’économies accrues.
E. 3 RÉSULTATS

Soixante-douze technologies et pratiques émergentes ont été étudiées en détail. Le tableau Es-1 indique le classement de ces technologies et pratiques nouvelles, en fonction des catégories suivantes : « priorité élevée », « priorité moyenne », « priorité faible », « priorité spéciale », « non prioritaire », selon trois valeurs quantitatives et qualitatives : les économies d’énergies potentielles sur le marché, le rendement économique (coût de l’énergie économisée) et les chances de succès.

Le rapport fournit des résultats de macroévaluation distincts relatifs aux États-Unis et au Canada. Les résultats canadiens sont résumés dans le présent document.

Les technologies et pratiques émergentes présentant le plus grand potentiel correspondent à une variété de types de mesures, allant du changement des pratiques relatives à la conception jusqu’au changement technologique. Le changement des pratiques ayant trait à la conception offre un potentiel plus élevé, car les économies qu’elles permettent de réaliser touchent toutes les utilisations finales et parce qu’elles s’appliquent à un très grand nombre de bâtiments. La forte incidence des technologies et des pratiques émergentes touche également les utilisations finales de l’énergie étant donné les économies considérables réalisées grâce au développement des systèmes d’éclairage et de CVC, des moteurs et des appareils électroménagers.

Voici les dix meilleures technologies et pratiques émergentes, classées en fonction des économies d’énergie de macromarché :
Nº 1. PR3 – Conception intégrée des immeubles commerciaux de niveau LEED (30 p. 100 > Code)

Cette pratique émergente permettra d’économiser jusqu’à 176 PJ dans le secteur commercial canadien d’ici 2020. Son plus grand potentiel réside dans les bureaux (secteurs privé et public) et les immeubles de magasins, car ces derniers ont le plus grand pourcentage de surface utile du secteur.
Nº 2. PR2 - Conception d’immeubles commerciaux à consommation d’énergie ultra faible (50 p. 100 > Code)

Cette pratique émergente permet des économies d’énergie considérables pour des raisons très semblables à celles données pour la catégorie PR1, mis à part le fait que les économies par immeuble seraient plus élevées. Quant à la catégorie PR3, les bureaux et les immeubles de magasins offrent le potentiel le plus élevé.
Nº 3. S1 - Fenêtres à haute isolation (U < 0,25)

Les fenêtres étanches de haute technologie permettent d’économiser jusqu’à 20 % de l’énergie utilisée dans le chauffage et la climatisation résidentiels et elles peuvent être techniquement adaptées à n’importe quel type de maison, allant de la maison unifamiliale aux appartements. Du point de vue régional, les économies les plus importantes sont réalisables dans les régions où les hivers sont les plus rigoureux, car environ 85 % des économies d’énergie proviennent du chauffage local.
Nº 4. D1 - Moteurs perfectionnés d’appareils électroménagers

Ces moteurs permettent d’économiser jusqu’à 60 % de l’énergie utilisée par les moteurs classiques et ils peuvent s’adapter à toutes les pompes commerciales ainsi qu’à 20 % à 25 % des appareils électroménagers résidentiels. Leur plus grand potentiel réside dans les appareils électroménagers installés dans les maisons unifamiliales.
Nº 5. H₂0 - Chaudières perfectionnées à condensation

Ces chaudières permettent d’économiser jusqu’à 33 % de l’énergie utilisée par les chaudières classiques et elles peuvent être installées dans tous les immeubles commerciaux équipés de systèmes de chauffage à eau chaude. Leur potentiel le plus élevé réside dans les bureaux et les immeubles de magasins, car ceux-ci représentent la plus grande surface utile dotée de système de chauffage à eau chaude; cela dit, les écoles et les établissements de santé ont, eux aussi, un grand potentiel.
Nº 6. L15 – Éclairage scotopique

Cette technologie émergente offre un grand potentiel, car la réduction de l’énergie consommée par l’éclairage peut atteindre 30 % dans tous les immeubles commerciaux utilisant un éclairage fluorescent et auxquels cette technologie s’applique. Son potentiel le plus élevé réside dans les bureaux et les immeubles de magasins, étant donné leur grande surface utile.
Nº 7. R1 – Réfrigération par semi-conducteurs (Cool ChipsMC)

Cette technologie émergente offre un grand potentiel, car elle permet d'économiser jusqu'à 40 % de l’énergie utilisée pour la réfrigération et elle est applicable à tous les types de réfrigération commerciale et résidentielle. Son plus grand potentiel se trouve dans la réfrigération dans les maisons unifamiliales.
Nº 8. W1 – Chauffe-eau à condensation

Cette technologie émergente offre un potentiel élevé, car elle permet d'économiser jusqu'à 29 % de l’énergie utilisée pour l’eau chaude résidentielle dans toutes les maisons unifamiliales et les maisons mobiles non équipées de chauffe-eau électrique. Son plus fort potentiel réside dans les maisons unifamiliales isolées, étant donné le grand nombre d’unités de logement qu’elles représentent.
Nº 9. A1 – Puissance en stand-by d’un watt pour les appareils électroménagers

Cette technologie émergente offre un grand potentiel, car elle permet d’économiser jusqu’à 60 % de l’alimentation de secours pour tous les appareils électroménagers et les équipements électroniques résidentiels qui sont dotés d’une alimentation de secours. La pénétration du marché de ces appareils électroménagers pourrait atteindre 100 % d’ici 2020.
Nº 10. L14 – Appareils d’éclairage fluorescent linéaires à tube unique avec tube à haut rendement

Cette technologie émergente offre un grand potentiel, car elle permet d’économiser jusqu’à 42 % de l’énergie utilisée pour l’éclairage fluorescent dans les bureaux, les écoles et les établissements de santé.
Recommandations et étapes suivantes pour le Canada

L’analyse macroéconomique canadienne aboutit aux mesures à priorité élevée suivantes, énumérées dans l’annexe E.2.

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