Royaume-Uni : le programme « Heat Pump Ready » soutient l'innovation et le transfert de connaissances afin d'accélérer l'adoption des pompes à chaleur.

Créé en 2021, le programme « Heat Pump Ready » (Parés pour les pompes à chaleur) a pour but d’atteindre l'objectif du gouvernement britannique d'installer 600 000 pompes à chaleur par an à l’horizon 2028 ^[1]. Il s’agit d’un programme de 60 millions de livres sterling axé sur l’innovation et financé par le ministère britannique de la sécurité énergétique et du zéro net dans le cadre de son portefeuille d'innovation « Net Zero Innovation Portfolio » (Portefeuille d’innovation zéro net). Ce programme a permis la création de nouveaux outils, de nouvelles technologies et de nouveaux modèles économiques visant à :

• Optimiser l’expérience client lors de l’installation de pompes à chaleur,
• Améliorer l’expérience des installateurs, de l’enquête en passant par la conception jusqu’au service après-vente,
• Concevoir des systèmes énergétiques domestiques intelligents et adaptatifs qui utilisent des pompes à chaleur,
• Faire progresser la technologie et la fabrication des pompes à chaleur.
• Elaborer des modèles de financement novateurs pour le déploiement des pompes à chaleur,
• Mettre en place de nouvelles approches pour le déploiement des pompes à chaleur à grande échelle.

 

De 2022 à 2026, le volet 3 du programme « Heat Pump Ready » s’est attaché à compiler les résultats de l’ensemble du programme afin d’assurer le transfert de connaissances et le partage des enseignements tirés ^[2]. Les volets antérieurs du programme, à savoir les volets 1 et 2, portaient respectivement sur les solutions de déploiement des pompes à chaleur à grande échelle et sur les solutions spécifiques visant à surmonter les obstacles au déploiement des pompes à chaleur dans les résidences.

 

Principaux enseignements tirés sur les pompes à chaleur intelligentes et adaptatives

 

1. Les commandes intelligentes des pompes à chaleur permettent de considérablement réduire les factures d’électricité, de 20 % ou plus.
2. L'optimisation des pompes à chaleur grâce à l'énergie solaire photovoltaïque, au stockage par batterie et à des tarifs flexibles peut entraîner des économies encore plus importantes, pouvant réduire de moitié les factures d’électricité des ménages.
3. Les plateformes de diagnostic à distance peuvent réduire la maintenance et d’optimiser les performances.
4. Les thermostats intelligents domestiques et les outils fondés sur des applications mobiles favorisent l'engagement des résidents et un changement des comportements en faveur de l'efficacité énergétique.
5. L'absence de normes communes parmi les fabricants en matière d’intégration de commandes tierces aux pompes à chaleur constitue un obstacle majeur à la conception de commandes intelligentes.
6. La reconnaissance insuffisante des outils de conformité dans ce secteur n’incite pas l’adoption des technologies intelligentes dans la législation ou le commerce.
7. La connexion Internet est une condition préalable à la flexibilité des applications de pompes à chaleur, en particulier dans les logements sociaux.

 

Principaux enseignements tirés sur l'innovation technologique dans les pompes à chaleur et leur conception

 

1. Augmenter l'efficacité des pompes à chaleur en étudiant des technologies telles que :
   - L’incorporation de la récupération de chaleur résiduelle (un projet a révélé d’éventuelles économies du coefficient de performance saisonnier (SCOP) allant jusqu’à 20 %) ;
   - La conception d'une nouvelle pompe à chaleur thermoélectrique à semi-conducteurs offrant une modulation à 100 % et des coefficients de performance (COP) pouvant atteindre 4,9 ;
   - L'amélioration de la conception et des commandes des systèmes (un régulateur en boucle fermée a réduit le nombre de cycles de la pompe à chaleur de 25 %).
2. L’utilisation du stockage thermique peut améliorer l’efficacité des pompes à chaleur, élargir leur champ d’application et réduire la demande de pointe.
3. L'élaboration de commandes intelligentes pour accroître l'efficacité opérationnelle.
   - Un projet intégrant le stockage d'énergie thermique a déployé des commandes basées sur l’intelligence artificielle (IA) pour réguler l’utilisation de l'inertie thermique (« Aggregated Thermal Inertia (ATI) ») et la programmation du fonctionnement de la pompe à chaleur en fonction des tarifs horaires. Les premiers essais, réalisés sur 20 foyers, ont montré une amélioration de 15 à 40 % de l’efficacité énergétique par rapport aux systèmes conventionnels.
4. Concevoir des pompes à chaleur modulaires et préfabriquées pour une installation plus rapide.
5. Réduire les coûts et améliorer la qualité de fabrication des pompes à chaleur, par exemple en utilisant la robotique pour l'assemblage automatisé des composants clés.

 

Bien que ces résultats semblent prometteurs, il est à noter que la plupart des expériences se limitent encore à des tests en laboratoire ou à des projets expérimentaux.

 

 

Pour en savoir plus sur les résultats du programme « Heat Pump Ready », consulter le site web du gouvernement britannique. 

 

 

Sources

[1] Carbon Trust. https://www.carbontrust.com/our-work-and-impact/impact-stories/heat-pump-ready.

[2] Heat Pump Ready Programme: successful projects. https://www.gov.uk/government/publications/heat-pump-ready-programme-successful-projects.