Dossier ENGIE
PCI du gaz naturel : l’article pour tout comprendre
Le secret pour choisir l’énergie la plus efficace ? Analyser le PCI, l’indicateur clé mesurant la performance énergétique d’un combustible. Le point !
Résumé de l'article
- Le Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) mesure l'énergie thermique libérée par un combustible lors de sa combustion, excluant la chaleur latente de la vapeur d’eau, contrairement au PCS (Pouvoir Calorifique Supérieur).
- En France, le PCI du gaz naturel est en moyenne de 47,4 GJ/t, mais varie selon l'origine du gaz : type H (47,4 GJ/t) pour la majorité du réseau et type B (38,2 GJ/t) pour certains secteurs.
- Le gaz vert, ou biométhane, présente un PCI identique au gaz naturel mais avec une empreinte carbone réduite, étant produit localement à partir de déchets organiques. Il est compatible avec les équipements existants.
- ENGIE propose l'offre Gaz Vert+ pour un gaz renouvelable produit en France, répondant aux besoins de chauffage tout en respectant l’environnement.
Saviez-vous que l’efficacité énergétique d’un combustible dépend directement de son Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) ? Cette mesure clé détermine la quantité d’énergie réellement utilisable lors de la combustion. Mais quel est le PCI du gaz naturel ? Comment se calcule-t-il ? Et qu’en est-il du gaz vert ? Découvrez tout ce que vous devez savoir sur le PCI et en particulier celui du gaz !
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Qu'est-ce que le PCI (Pouvoir Calorifique Inférieur) ?
Définition du PCI
On appelle PCI la mesure qui évalue la quantité d’énergie qu’un combustible (tels que le gaz, le bois ou encore le fioul) libère lorsqu’il est utilisé. En d’autres termes, il s’agit du calcul permettant de savoir combien d’énergie (de chaleur en l’occurrence) vous obtiendrez en brûlant une matière comme le gaz naturel, le bois, ou encore le fioul.
Il est intéressant de noter que le pouvoir calorifique d’un combustible dépend de sa composition chimique, mais aussi de son état (solide, liquide ou gazeux). Ceci explique pourquoi chaque combustible a son propre PCI. Ainsi, plus le combustible est "riche" en énergie, plus son PCI est élevé et plus il est intéressant d’un point de vue énergétique.
Quelle est la différence entre PCI et PCS (Pouvoir Calorifique Supérieur) ?
À la différence du PCI, le calcul du Pouvoir Calorifique Supérieur (PCS) prend en compte la chaleur latente de la vapeur d’eau produite lors de la combustion.
Pour bien comprendre, il est important de savoir que lorsqu’un combustible brûle, il libère de la vapeur d’eau, de la condensation. Avec une chaudière classique, l’énergie contenue dans cette condensation est perdue et s’échappe avec les fumées. L’énergie dont vous pouvez disposer est donc libérée uniquement par le combustible.
À l’inverse, avec une chaudière à condensation, l’énergie contenue dans les fumées de combustion est en partie récupérée. Vous bénéficiez donc de la chaleur libérée par le combustible ET celle contenue dans la condensation. C’est ce surplus d’énergie qui est comptabilisé dans le PCS.
À quoi sert le PCI ?
Le PCI possède deux utilités principales. Il peut d’abord vous servir de référentiel pour comparer l'efficacité énergétique des systèmes de combustion et des équipements. Sur une base partagée, il est donc plus facile de savoir quelle énergie est la plus performante, toutes choses égales par ailleurs. C’est particulièrement important lorsque vous envisagez de changer de mode de chauffage par exemple. Grâce à cet étalon de comparaison, vous pouvez plus rapidement identifier les énergies les plus efficaces (qui nécessitent donc moins de combustible pour parvenir à la même chaleur). En rapportant cet indice de performance aux prix respectifs des combustibles, vous choisissez celui qui est le plus performant / économique pour vous.
Le PCI a également une utilité industrielle. Il permet en effet aux ingénieurs et fabricants d’équipements de chauffage d’améliorer leurs technologies afin d’optimiser les performances énergétiques des appareils.
Comment le PCI est-il utilisé dans le cadre des réglementations énergétiques ?
Le PCI sert enfin de référence pour la mise en œuvre des politiques énergétiques et environnementales. La RE 2020 par exemple le prend en compte pour calculer la consommation énergétique des logements et s'assurer qu'ils respectent les seuils imposés.
Le PCI du gaz naturel : tout ce que vous devez savoir
Comment se calcule le PCI du gaz naturel ?
On trouve deux manières d’exprimer le PCI : en kilowattheures par mètre cube (kWh/m³) ou en mégajoules par tonne (MJ/t).
Quoi qu’il en soit, le calcul du PCI reste toujours le même et se déroule en trois temps.
D’abord, il est nécessaire de connaître la composition chimique du combustible qu’on analyse. Si on cherche le PCI d’un gaz naturel, il faut d’abord déterminer quelles sont les proportions de méthane (CH4) contenues, mais aussi d'éthane, de propane, de butane, voire de dioxyde de carbone ou d'azote. Car le gaz naturel n’est pas une substance pure ni un substance fixe, c'est un mélange de plusieurs gaz dont la composition varie selon l’origine.
Une fois la composition chimique du gaz connue, on peut procéder au calcul à proprement parler. Pour cela, on multiplie les pouvoirs calorifiques inférieurs individuels de tous les composants par leur proportion dans le mélange, puis on additionne ces valeurs pour obtenir le pouvoir calorifique inférieur global.
Dans quelle fourchette varie le PCI du gaz naturel en France ?
En France, le gaz naturel que vous consommez est importé de divers gisements(1). En 2022 (dernières données disponibles, ce qui explique la part encore importante du gaz russe dans l'approvisionnement), il provenait :
des États-Unis, qui s’avère être le premier fournisseur de la France (25 % des entrées brutes),
de la Norvège (22 % du total des entrées brutes),
de la Russie (15 %),
de l’Algérie (8 %),
du Qatar (4 %),
des Pays-Bas (3 %)
du Nigeria (2 %)
Selon les gisements, la composition chimique du gaz diffère, son PCI également :
le PCI du gaz naturel de type H (d’origine de la mer du Nord, de Russie ou d'Algérie) est de 49,6 GJ/T(2). À noter que 90% du réseau de distribution est alimenté par ce gaz
le PCI du gaz naturel de type B (d’origine des Pays-Bas) est de 38,2 GJ/T(2). Ce gaz représente 10% de la consommation française de gaz, dans la moitié nord de la France.
Ainsi, en moyenne, le PCI du gaz naturel que vous pourrez consommer en France tourne autour de 47,4 GJ (PCI)/t soit environ 10 kWh/m³.
Quels facteurs influencent le PCI du gaz naturel ?
Comme nous l’avons souligné, le PCI du gaz naturel dépend principalement de sa composition chimique, mais il peut également être influencé par d’autres facteurs :
l’humidité : si le gaz naturel contient de la vapeur d'eau, cela peut diminuer son PCI. Mais pas d'inquiétude, les fournisseurs de gaz s'efforcent d'éliminer autant que possible l'humidité avant distribution.
la pression et la température : le gaz naturel est compressible, ce qui signifie que sa densité change en fonction de la pression et de la température. Ainsi, en haute altitude (en montagne par exemple), PCI du gaz perçu plus bas.
les divers traitements pour enlever les impuretés, ajuster sa composition et garantir sa sécurité d'utilisation, qui peuvent également influencer le PCI final.
Le PCI du gaz naturel et celui d'autres combustibles : le comparatif
En France, le gaz naturel consommable présente un PCI de 47,4 GJ (PCI)/t. Le fioul domestique a un PCI de 42,6 GJ (PCI)/t quand celui du bois sec et pellets de bois est estimé à 18 GJ (PCI)/t, pour un taux d’humidité à 5 %(3).
Le gaz est donc le combustible dont l'efficacité énergétique est la plus importante. Une donnée importante à savoir si vous hésitez entre le bois et le gaz ! Toutefois, n’oubliez pas d’intégrer à votre comparatif d’autres éléments importants, tels que le rendement de la chaudière envisagée, le prix du combustible ou encore les émissions de CO2.
Le gaz vert : un PCI identique au gaz naturel, mais en moins polluant
Le gaz est donc un combustible efficace d’un point de vue énergétique, en témoigne son PCI. Seulement, il s’agit aussi d’un combustible qui rejette une quantité importante de CO2 tout au long de son cycle de vie, lorsqu’il est extrait du sous-sol, lorsqu’il est transporté vers le lieu de consommation et lorsque vous l’utilisez.
L’alternative ? Utiliser du gaz vert, aussi appelé biométhane. Ce gaz renouvelable produit à partir de la valorisation de déchets, tels que les résidus agricoles, les déchets alimentaires ou encore les boues issues des stations d’épuration, a les mêmes propriétés que le gaz naturel fossile. Il présente en effet le même pouvoir calorifique inférieur (PCI) que celui du gaz naturel, les mêmes usages (chauffage, cuisine, production d’eau chaude), et ne nécessite pas de changer vos équipements.
Mais contrairement au gaz naturel classique, le gaz vert est produit localement et fabriqué à partir de déchets ayant déjà capturé du CO2. Son empreinte carbone est ainsi nettement réduite sur l’ensemble du cycle.
Avec l’offre Gaz Vert+ d’ENGIE, vous vous assurez que du biométhane injecté dans le réseau !
PCI du gaz naturel : ce qu'il faut retenir
Le Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) mesure l'énergie thermique libérée par un combustible (gaz, bois, fioul) lors de sa combustion.
Contrairement au PCS, il ne prend pas en compte la chaleur latente de la vapeur d’eau contenue dans les fumées, récupérée par des systèmes comme les chaudières à condensation.
Le PCI est utilisé pour comparer l'efficacité énergétique des combustibles et optimiser les choix de chauffage en termes de performance et de coût.
En France, le PCI du gaz naturel varie selon sa provenance : en moyenne, il est de 47,4 GJ/t, le gaz de type H étant le plus répandu.
Le gaz vert, produit localement à partir de biométhane, offre un PCI identique au gaz naturel tout en réduisant l'empreinte carbone.
Quelle est la différence entre PCI et rendement énergétique d’un appareil de chauffage ?
Le PCI mesure l’énergie totale libérée par un combustible, tandis que le rendement énergétique évalue l’efficacité avec laquelle votre appareil (une chaudière à condensation par exemple) transforme cette énergie en chaleur utilisable. Si votre chaudière présente un rendement élevé, vous perdrez moins d'énergie sous forme de chaleur résiduelle. Il vous faudra donc moins de combustible pour chauffer de la même manière.
Puis-je calculer le PCI d’un combustible par moi-même ?
Non, le calcul du PCI nécessite une analyse précise de la composition chimique du combustible. Ce qui n’est possible qu’en laboratoire. Sachez toutefois que les valeurs standards, communiquées par le Gouvernement ou votre fournisseur d’énergie, sont des référentiels sûrs.
Pourquoi le gaz des Pays-Bas a-t-il un PCI plus bas que celui d’autres sources ?
Le gaz des Pays-Bas, de type B, contient une proportion plus faible de méthane par rapport au gaz de type H provenant de la mer du Nord ou de Russie, ce qui a une incidence à la baisse sur son PCI global. C’est la raison pour laquelle les fournisseurs appliquent un coefficient de conversion, qui permet de rectifier l’impact de cette moindre efficacité énergétique. De cette façon, ils factureront de la manière la plus juste possible.
