Quel avenir pour le chauffage propre dans la Chine rurale ?

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Installations solaires sur les toits du village de Ta'er, dans la province du Hebei (nord de la Chine), mai 2023 (Image : Alamy)

Niu Yuhan

25 mai 202325 mai 2023

Cette année marque le dixième anniversaire d'une campagne gouvernementale visant à nettoyer les systèmes de chauffage en Chine.

Jusqu'en 2013, les ménages ruraux du nord de la Chine brûlaient généralement du charbon pour se chauffer, chacun stockant des centaines de kilogrammes à l'approche de l'hiver. Brûler du charbon dans de petits poêles domestiques peut créer dix fois plus de pollution que dans une centrale électrique. La combustion domestique du combustible était également une cause majeure du smog hivernal.

Ainsi, en 2013, le Conseil d'État a publié un plan d'action pour réduire la pollution de l'air. Une décennie plus tard, la réduction du smog est évidente. Dans l'ensemble de la Chine, les niveaux de particules fines (PM2,5) ont chuté de 57 % et le nombre de jours de mauvaise qualité de l'air a diminué de 92 %, selon les dernières données du ministère de l'Écologie et de l'Environnement.

En 2020, la Chine a annoncé qu'elle culminerait ses émissions de carbone avant 2030 et deviendrait neutre en carbone d'ici 2060. Cet engagement a conduit à l'intensification des travaux sur la réduction de l'utilisation du charbon en milieu rural. Troquer le charbon contre l'électricité ou le gaz naturel ne suffisait plus. Désormais, des sources d'énergie à faible émission de carbone – géothermie, bioénergie et solaire – devaient être utilisées pour aider à réduire les émissions de carbone.

Liu Xin, directeur du programme de gestion de l'environnement à l'Energy Foundation China, a déclaré que le changement d'orientation de la pollution de l'air vers les émissions de carbone nécessitait l'utilisation d'énergies renouvelables appropriées localement. Mais il a déclaré que les faibles revenus et les maisons mal isolées que l'on trouve dans les zones rurales signifient que les possibilités d'isolation supplémentaire et de chauffage urbain à partir d'une source centralisée doivent être envisagées en premier.

Les efforts visant à réduire la consommation de charbon des ménages au cours de la période 2016-2020 ont connu un réel succès. À la fin de 2021, l'utilisation avait chuté de près de 60 % par rapport à 2015. Mais les gouvernements ont dû dépenser beaucoup pour subventionner à la fois les changements dans les infrastructures de chauffage et les factures d'énergie des ménages, de sorte que les résultats variaient d'une province à l'autre, et l'approvisionnement en chaleur à partir d'énergies renouvelables est resté faible.

Fin 2020, huit des 15 provinces du nord de la Chine avaient un «taux de chaleur propre» de 70% ou plus - ce qui signifie que 70% de la surface au sol totale de leurs bâtiments étaient chauffées sans utilisation directe de charbon - et six d'entre elles étaient à plus de 80 %. Alors que certains villages du nord-ouest et du nord-est ont vu les taux rester en dessous de 35 %, le soutien politique étant trop bref ou trop faible.

Le plan d'action pour une chaleur plus propre du Conseil des affaires d'État a été déclenché par la pollution de l'air et a été déployé à différents moments et à différentes intensités dans les provinces en fonction de l'urgence du problème au niveau local. Initialement, le gouvernement central s'est concentré sur la région très polluée de Pékin-Tianjin-Hebei avant de s'étendre vers l'extérieur pour finalement couvrir tout le nord de la Chine.

Liu Xin a déclaré que les gouvernements locaux complétaient les subventions du gouvernement central, en fonction de ce qu'ils pouvaient se permettre. Le nord-est et le nord-ouest de la Chine ont tendance à être moins développés que la région autour de Pékin et ont besoin de chauffage pendant six mois chaque année. Cela signifiait que plus d'argent était nécessaire et que les progrès vers une chaleur plus propre étaient plus lents.

Les préférences politiques ont influencé les sources de chaleur choisies. Bien qu'un responsable de l'Administration nationale de l'énergie ait déclaré aux médias que le processus ne devrait pas toujours signifier échanger du charbon contre de l'électricité ou du gaz naturel, ce sont toujours les options les plus populaires.

Fin 2020, 52 % des ménages qui avaient remplacé leur système de chauffage au charbon dans et autour de la région Pékin-Tianjin-Hebei et dans les plaines fluviales Fen et Wei étaient passés au gaz naturel, 38 % à l'électricité (en particulier pompes à chaleur aérothermiques), 7 % au chauffage urbain et seulement 3 % à d'autres sources de chaleur telles que la géothermie, la bioénergie ou le solaire. (Les plaines Fen et Wei comprennent des sections des provinces centrales du Shaanxi, du Shanxi et du Henan, notamment la ville de Xi'an.)

Liu Xin a expliqué que ces zones clés se trouvent dans des endroits plats avec une bonne infrastructure gazière et qu'à l'époque, il y avait beaucoup de gaz naturel disponible. Le passage au gaz a reçu un soutien politique et financier de la part des gouvernements central et locaux : « Avant que la Chine ne fixe ses objectifs de double carbone [pic et neutralité], l'industrie chinoise se concentrait sur le respect des accords et le respect des instructions. Il y avait peu de soutien politique pour les énergies renouvelables et personne ne prenait d'initiative."

Il y a des limites à la fourniture de chaleur à partir d'énergies renouvelables dans les villages, a expliqué Liu Xin. "Par exemple, les barrières à l'entrée sur les marchés des combustibles et des chaudières à biomasse sont faibles, ce qui signifie que la qualité est difficile à garantir et que les avantages de la pollution ne sont pas clairs. Cela a entravé le déploiement de la biomasse. La modernisation de l'énergie solaire pour le chauffage coûterait deux fois plus cher que l'utilisation du gaz naturel. et ne fonctionnerait pas aussi bien sous la pluie ou la neige." Opter pour le gaz ou l'électricité était donc l'option privilégiée.

Quel que soit le choix, les coûts ont bondi. Les changements reposaient tous sur des subventions gouvernementales, et pas seulement sur les coûts d'installation initiaux. La subvention des frais de fonctionnement a également pesé sur les bourses de l'État. En 2019, le Hebei a commencé à supprimer progressivement les subventions, les réduisant de 50 % en 2020, de 75 % en 2021 et les supprimant entièrement en 2022.

Liu Guangqing, professeur à l'Université de technologie chimique de Pékin, a déclaré à un journaliste de Caixin que peu de ménages qui s'étaient éloignés du charbon ont vu leurs revenus augmenter entre 2017 et 2019, et que le retrait des subventions pourrait les voir revenir au charbon. Ainsi, a-t-il dit, "le gouvernement devrait envisager la durabilité de la politique".

Le coût a été un problème clé avec le déploiement d'un chauffage plus propre. Les dépenses supplémentaires liées au chauffage au gaz signifient que les résidents ruraux à faible revenu sont souvent réticents ou incapables de l'utiliser. Et un passage à grande échelle inconsidéré au gaz a conduit à l'installation de chaudières à gaz mais non raccordées aux conduites de gaz, ou laissées inutilisées en raison des coûts de fonctionnement.

Une enquête de China Energy News a révélé que 86 % des habitants des zones rurales du nord de la Chine visaient à maintenir les coûts de chauffage à moins de 2 500 yuans (355 USD) par an, 70 % espérant dépenser moins de 2 000 yuans (284 USD). Mais le passage du charbon au gaz a entraîné des augmentations de 1 000 à 2 000 yuans par ménage. Même avec les subventions disponibles à l'époque, 11 % des répondants ont déclaré qu'ils ne pouvaient pas se permettre le supplément, tandis que plus de 30 % ont déclaré qu'ils ne pouvaient pas se permettre d'acheter de l'essence sans les subventions.

« Les politiques soutenant l'utilisation des énergies renouvelables dans le chauffage rural propre, et des exemples de cette utilisation, n'ont commencé à apparaître qu'après les objectifs de double carbone de 2020 », a expliqué Liu Xin.

Les plans d'énergie renouvelable pour la période du 14e plan quinquennal (2021-2025) ont déclaré que les énergies renouvelables devraient être préférées pour le chauffage dans le nord de la Chine, en fonction des circonstances locales, et ont fixé un objectif de 2025 pour les sources de chauffage non électriques, telles que la géothermie, les biocarburants. le chauffage urbain alimenté, la combustion domestique de biocarburants et l'énergie solaire, pour fournir l'équivalent de 60 millions de tonnes de charbon en chaleur.

Comment rendre abordable le chauffage renouvelable dans les maisons rurales ? Il y a eu de nombreux débats sur la manière de choisir la meilleure forme d'énergie renouvelable depuis que l'Administration nationale de l'énergie a publié un avis en 2021 ordonnant que les énergies renouvelables soient préférées le cas échéant. Mis à part les coûts de changement de source de chaleur, les systèmes de chauffage urbain centralisés peuvent présenter des avantages considérables en termes de coûts dans les zones bâties.

Certaines des villes et villages les plus peuplés de Chine ont installé des systèmes de chauffage urbain à plus petite échelle au cours du processus d'urbanisation. Depuis 2006, les systèmes de chauffage urbain ont couvert 350 millions de mètres carrés supplémentaires de surface de plancher dans les villes et villages du nord de la Chine, s'étendant aussi rapidement que les réseaux des villes et des comtés.

Selon l'Agence internationale de l'énergie, le coût des options de chauffage renouvelable dépend d'une série de facteurs, notamment l'infrastructure qui doit être construite ou installée, le climat local (comme l'ensoleillement) et la disponibilité de ressources telles que la biomasse. Mais généralement, les systèmes de chauffage urbain peuvent utiliser de manière efficace et flexible diverses sources d'énergie et permettre des économies d'échelle. À mesure que la taille d'un réseau de chaleur augmente, les avantages en termes de coûts par rapport au chauffage individuel des bâtiments augmentent également.

En 2022, la proportion de personnes en Chine qui vivent dans les villes a atteint un nouveau sommet de 65 %, avec 140 millions de résidents ruraux se déplaçant vers les villes au cours de la décennie précédente. Cette part passera à plus de 73 % d'ici 2035 selon les prévisions de Ni Pengfei, professeur à l'École d'économie appliquée de l'Académie chinoise des sciences sociales. Cela signifie qu'il y a beaucoup de place pour une nouvelle expansion du chauffage urbain au cours des dix prochaines années ou plus.

Liu Xin a ajouté que certains villages plus densément peuplés peuvent être de taille similaire à une petite ville, ce qui fait du chauffage urbain une bonne option. Si beaucoup de biomasse, d'énergie solaire ou géothermique est disponible, ou s'il existe des sources de chaleur industrielle toute l'année, une source de chaleur centrale peut être utilisée. Cela pourrait prendre la forme de chaudières à biomasse, de production combinée de chaleur et d'électricité, d'énergie solaire centralisée ou de chaleur industrielle résiduelle. Avec ces sources de chaleur à proximité à un coût faible ou nul, la maintenance et la gestion deviennent plus faciles et les coûts de fonctionnement et de carburant diminuent.

Mais, a ajouté Liu, les maisons de la Chine rurale ont tendance à être dispersées et à disposer de cours à un étage. En outre, l'infrastructure (telle que le réseau de chauffage, la capacité du réseau) dans les zones rurales est très médiocre, et si une source de chauffage centralisée est utilisée, l'investissement initial et les coûts de fonctionnement seront relativement élevés, rendant les subventions gouvernementales insoutenables. Cela rend le chauffage urbain inadapté. Le chauffage distribué à partir de l'énergie solaire sur le toit, des pompes à chaleur à air et de la biomasse ont un fort potentiel dans les zones rurales, et le plus approprié doit être choisi pour chaque emplacement.

Rendre le chauffage abordable ne concerne pas seulement la provenance de la chaleur, il s'agit également de réduire la consommation d'énergie en gardant la chaleur à l'intérieur, principalement grâce à la rénovation de l'isolation.

En 2021, Jiang Yi, membre de l'Académie chinoise d'ingénierie, a décrit les progrès de ces mises à jour comme "inégaux" d'un endroit à l'autre : "Souvent, l'accent est mis sur le changement de la source de chaleur et les améliorations de l'efficacité sont négligées".

Liu Xin a souligné que les essais de rénovations thermiques propres ont utilisé les subventions gouvernementales principalement pour l'installation de nouveaux systèmes de chauffage, l'isolation des maisons étant considérée comme facultative. Cela signifie que beaucoup de chaleur est encore perdue, ce qui entraîne des coûts plus élevés et des maisons plus froides.

Les maisons rurales sont souvent vieilles et mal construites, avec peu d'isolation, et peuvent être de 10 à 15 ° C plus froides en hiver que les maisons urbaines, a rapporté China News. Sans amélioration de l'efficacité énergétique, combler cet écart signifierait utiliser 1,5 fois plus d'énergie qu'une maison en ville et augmenter considérablement les coûts.

Les progrès en matière d'efficacité énergétique sont les plus lents là où ils sont le plus nécessaires : les zones rurales à faible revenu. Selon les données de l'Institut de l'énergie de l'Université de Pékin, à la fin de 2019, des rénovations écoénergétiques avaient été achevées pour 184 millions de mètres carrés de surface de plancher de bâtiment dans le nord de la Chine - seulement un tiers d'un objectif de 500 millions de mètres carrés - et un seul le quart de cela se trouvait dans les zones rurales.

Un cadre villageois du Hebei a été franc : « Au cours des deux dernières années, tout le village est passé au charbon plus propre. Nous avons reçu des instructions claires sur le nombre de nouveaux poêles à installer et la quantité de charbon propre que nous devons acheter, et il y a des contrôles stricts sur nos progrès. Mais jusqu'à présent, nous n'avons reçu aucune instruction sur les améliorations éconergétiques. Je n'ai même jamais entendu dire qu'elles étaient nécessaires.

Mais les choses s'améliorent. Selon Liu Xin, le gouvernement organise un concours annuel pour les plans de chauffage propre dans le nord de la Chine, les villes candidates espérant obtenir des subventions. Après des appels de la Fondation de l'énergie et de l'Université de Tsinghua, le sixième cycle de ce processus a inclus une exigence spécifique pour la modernisation de l'isolation.

Les rénovations d'efficacité et d'isolation des maisons rurales doivent tenir compte de la nature du bâtiment, des besoins de chauffage des résidents et de leur capacité de payer, a déclaré Liu Xin. Il a donné un exemple : "Les maisons rurales ont tendance à être grandes, mais seules une ou deux pièces sont régulièrement occupées. Les rénovations peuvent être ciblées sur ces pièces spécifiques, avec une isolation des murs nord, des fenêtres et des plafonds. Cela réduira les coûts tout en offrant une économies d'énergie."

Pour mettre fin à la combustion domestique de charbon tout en fournissant une chaleur propre et à faible émission de carbone, la Chine doit tenir compte des circonstances locales lors du choix de sources de chaleur renouvelables, puis donner la priorité aux systèmes de chauffage urbain et à une meilleure efficacité énergétique lorsque cela est possible. Cela donnera l'option la moins chère et la plus simple disponible localement.

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Niu Yuhan

NiuYuhan est rédacteur en chef adjoint de China Dialogue. Elle a auparavant travaillé pour The Paper et WWF-UK. Elle est titulaire d'une licence en journalisme de l'Université Shih Hsin et d'une maîtrise en relations internationales du King's College de Londres.