Rentabilité financière des installations énergies renouvelables

Rentabilité financière des installations énergies renouvelables

soutenu à l’Institut d’Administration des Entreprises de Grenoble (IAE Grenoble)

MANAGEMENT & ADMINISTRATION DES ENTREPRISES

Etude réalisée dans le cadre d’un master
La rentabilité financière des installations « énergies renouvelables »
et des habitations énergétiquement performantes des particuliers

Analyse et adéquation de l’offre bancaire

par :
Jacques WIART

Année universitaire :
Octobre 2008

Remerciements

J’adresse mes sincères remerciements aux organismes et personnes suivantes qui ont permis et favorisé la réalisation de ce mémoire :

Madame Isabelle Girerd-Potin, Maître de conférence en finance à l’IAE de Grenoble, qui a accepté d’être tutrice de ce mémoire et m’a prodigué une aide importante et efficace aux différents stades de ce travail. Je lui en suis sincèrement reconnaissant,

Madame Odile Blanchard, Maître de conférence au Laboratoire d’économie de la production et de l’intégration internationale (LEPII-EREN, Université Pierre Mendés France, Grenoble), pour la mise à disposition des scénarios d’évolution des prix, pour ses conseils et son soutien dans la validation des simulations financières,

Monsieur Bruno Thimonier, Professeur associé à l’IAE en Informatique, pour sa réactivité et ses solutions judicieuses dans la mise en place des tableurs Excel de simulations financières,

La Banque Populaire des Alpes (Messieurs Pierre Gimel, Angelo Peritore et Laurent Malagies)  pour sa disponibilité dans la découverte de son offre bancaire sur la thématique Développement durable,

Madame Brigitte Coulet, du Crédit agricole Sud Rhône-Alpes, pour ses informations sur l’offre et l’action « Développement durable » de son institution financière,

L’AGEDEN et son équipe spécialisée dans les énergies renouvelables : Alain Weber (bois-énergie), Karine Renard (Solaire thermique), François Pocquet (Photovoltaïque) et Emmanuel Combes (Pompe à chaleur), pour la fourniture des prix d’investissement et de fonctionnement des installations ENR,

L’ALE 38, et notamment Arnaud Segon sur les estimations économiques de la réhabilitation performante des copropriétés,

Monsieur Serge Gros (CAUE 38) pour ses informations sur les coûts de la construction des maisons individuelles en Isère, RAEE (Rhône-Alpes énergie environnement) et notamment Laurent Chanussot pour la communication d’informations sur l’habitat passif,

Monsieur Richard Lefevre (Sté Les Airelles) pour ses informations techniques et financières détaillées sur le projet de maison passive à Formerie (Oise),

Monsieur Dominique Mulé (CCIAG), pour ses données sur le chauffage urbain de Grenoble (prix et contenu CO2),

Le Conseil général de l’Isère (Xavier Favrolt), la ville de Grenoble (Chloé Crouzet et Sébastien Delmas) et La Métro (Philippe Bertrand) pour nos échanges sur les partenariats financiers,

Le Conseil régional et notamment Luc Bolevy pour la mise à disposition de statistiques sur les projets énergies renouvelables soutenus par la région.

Je tiens aussi à remercier mon employeur, l’ADEME, qui m’a permis de suivre cette formation de MASTER en Management, dans le cadre d’un congé individuel de formation (CIF), les diverses personnes qui ont facilité le projet en interne (Guy Fabre, Marie-Noëlle Martinez, Roselyne Nello, Sylvie Verleyen) et le Comité d’entreprise de l’ADEME (Hervé Baffie, Muriel Alamichel, Alain Anglade) pour sa participation financière et son efficacité dans le traitement du dossier.

Sur un plan technique, je remercie aussi les collègues de l’ADEME qui m’ont aidé ou communiqué des informations utiles pour ce mémoire : Claude Livernaux, Mathieu Wellhof, Hakim Hamadou et Marie Filotti

J’adresse enfin mes remerciements à l’IAE pour l’année de formation suivie, à sa directrice Madame Edwige Laforêt, Monsieur Hubert Drouvot (responsable du Master), Madame Anne-Marie Dobias (responsable administrative) pour son accueil et sa cordiale disponibilité, et à l’ensemble de l’équipe enseignante du Master.

Merci aussi à Nathalie, Oraline et Hermione…

Introduction

Le réchauffement climatique est la modification environnementale la plus sévère jamais observée sur terre à l’échelle humaine. Il trouve sa cause dans l’exploitation accélérée des ressources énergétiques fossiles, le charbon dès le XIXe siècle, le pétrole puis le gaz naturel au XXe siècle.

En transférant du sous-sol à l’atmosphère des quantités considérables de carbone fossile, notre modèle énergétique bouleverse les équilibres climatiques et les écosystèmes, qu’ils soient naturels, cultivés ou anthropisés.

Selon le dernier rapport du Groupe d’Experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC), publié en février 2007, la concentration de gaz carbonique (CO2) dans l’atmosphère a progressé de 35 % entre 1750 et 2007. Et le rythme semble encore s’accélérer.

Selon une étude internationale, dont les premiers résultats ont été publiés fin mai 2007 par l’Académie des sciences américaine, les émissions anthropiques de CO2 ont progressé, de 3 % par an depuis le début du XXIe siècle, contre 1,1 % au cours des dernières années du siècle précédent (Source : www.ademe.fr).

Cette crise climatique se double d’une crise énergétique, car les ressources fossiles sont limitées et la consommation croît davantage que la production. Il s’ensuit des tensions de plus en plus fortes sur le cours des matières premières et les équilibres géopolitiques.

Le prix du pétrole est devenu très sensible aux aléas du contexte international : en quelques mois, le prix du baril de pétrole est passé de 80 $ à près de 150 $ pour redescendre vers 100 $ en septembre 2008.

En 2001, le cours était à 20 $/baril. A l’échelle locale, la crise énergétique renchérit les dépenses de chauffage ou de carburants, et fragilise le budget de nombreuses familles, parfois de façon dramatique.

La « décarbonation » de nos sociétés est donc au cœur des débats : apprendre à vivre et produire sans le pétrole et ses divers congénères.

En France, la loi de programmation sur les orientations de la politique énergétique (loir POPE de 2005) annonce l’objectif de diviser par quatre nos émissions de gaz à effet de serre à l’horizon 2050 : de 6 tonnes de CO2 par personne et par an en France actuellement, il faut viser une émission de 1,5 t /an pour retrouver une situation d’équilibre environnementale et climatique. C’est la politique « Facteur 4 » affichée par le Plan climat national.

A l’échelle de la cité, une stratégie cohérente et efficace de lutte contre l’effet de serre implique d’agir à la fois sur les bâtiments, l’urbanisme et les transports.

La priorité est de rechercher la réduction des consommations, à qualité de service et de confort égale, voire améliorée. Mais le développement des énergies renouvelables (solaires, bois, éolien, hydrauliques) doit aussi être favorisé en parallèle.

Les ménages sont de plus en plus favorables à l’idée d’investir dans les énergies renouvelables et de réaliser des travaux d’isolation. Sensibilité environnementale et prix des énergies font se conjuguer vertu et réalisme économique : investir c’est bien pour la planète et mon porte-monnaie.

Le but du mémoire est d’analyser la rentabilité financière des diverses installations d’énergies renouvelables réalisables par les particuliers (huit cas sont passés en revue) ou des travaux pour un logement énergétiquement performant en se limitant à deux cas de figure : la réhabilitation poussée d’une copropriété existante et la construction d’une maison neuve dite « passive », c’est à dire qui ne consomme qu’une quantité très faible d’énergie en raison même de sa conception. Au total, dix cas-types représentatifs de la typologie des projets portés par des particuliers sont étudiés.

La rentabilité est fonction du prix d’investissement et des dépenses évitées ou réduites les années suivantes par les économies faites sur la facture d’énergie.

Diverses variables sont donc en jeu : devis de l’installateur, montant des aides publiques éventuelles, et prix de l’énergie substituée. Gaz de ville, fioul, propane ou électricité n’ont pas le même prix au kWh et ceci impacte fortement l’économie globale des projets.

La perspective d’une augmentation de plus en plus insoutenable du prix des énergies conventionnelles (fossiles et électriques) est souvent le moteur des décisions : le projet n’est pas ou peu rentable aujourd’hui – ou se traduit en tout cas par une dépense initiale importante – mais va le devenir dans les années à venir.

Pour mieux cerner la réalité de ce pari et en vérifier le bien-fondé, nous avons travaillé trois scénarios d’augmentation du prix des énergies sur 20 ans (scénarios bas, plausible, haut).

L’efficacité « effet de serre » des projets fait aussi l’objet d’une approche économique dans ce mémoire. Chaque opération évite l’émission d’une certaine quantité de carbone fossile qui est fonction des kWh conventionnels économisés et du contenu en carbone fossile de ces kWh.

Il est alors aisé d’exprimer l’efficacité effet de serre du projet en ramenant le montant de l’investissement aux quantités de carbone évitées sur la durée de vie de l’installation (€/t CO2). Ce point n’est pas anecdotique car, à l’échelle nationale, une valorisation monétaire du carbone des projets domestiques est envisagée.

La seconde question posée dans ce mémoire est celle des moyens de financement. A l’échelle des particuliers, le prix des travaux varie entre 6 000 et 30 000 euros selon les installations et le contexte du chantier. Le recours à un prêt bancaire est souvent nécessaire et son coût influe forcément sur l’économie du projet.

Un point particulier a été abordé : celui de la bonification des prêts. Le soutien public peut aussi passer par la prise en charge de tout ou partie des intérêts. L’incidence sur la rentabilité des projets est intéressante à considérer.

Ce mémoire est donc l’occasion d’approfondir le rôle des banques en faveur du développement durable et d’analyser leurs offres sur ce type de projets : format des prêts et adéquation avec la nature et la rentabilité des travaux.

Des évolutions sont également suggérées pour renforcer la cohérence du jeu d’acteurs dans une stratégie régionale de lutte contre le changement climatique.

Cet exercice présente un certain nombre de limites 

• il ne passe pas en revue toute la diversité des projets possibles, tels que la méthanisation, l’éolien, les pompes à chaleur air/air ou sur nappe, la micro-hydraulique, etc.
• les cas étudiés ont figé des hypothèses techniques (taille des installations, du logement, des besoins énergétiques, durée d’amortissement technique, etc.), soit autant de facteurs qui peuvent moduler l’économie des projets et tempérer, à juste titre, les conclusions ;
• les valeurs d’économie d’énergie, de taux d’intérêt, de taux d’actualisation et de plan de financement arrêtées dans les simulations sont aussi des variables incidentes dans la sensibilité des résultats ;
• le contenu en CO2 des énergies peut reposer sur différentes méthodes de calcul et donc différer selon les auteurs. Nous avons retenu dans ce mémoire les chiffres de l’outil « Bilan Carbone™ » de l’ADEME.

Le mémoire se présente en quatre parties

1. Démarche d’analyse retenue et justification des hypothèses ;
2. Analyse de l’incidence des scénarios d’augmentation du prix des énergies sur la rentabilité des projets;
3. Incidence des variables d’investissement et de financement sur la rentabilité des projets ;
4. Présentation du rôle des banques dans la thématique « Développement durable », comparaison des offres bancaires, et adéquation avec le format des projets et évolutions souhaitables.

En annexe figurent les simulations réalisées sur les cas-types étudiés (copie des feuilles Excel).

Avertissement

Les valeurs de taux d’intérêt, prix des énergies et montants des travaux sont arrêtées au 1er juin 2008, sauf indications contraires dans le texte. Ces valeurs sont forcément sujet à changement. Par exemple, le 1er août 2008, le taux d’intérêt des livrets A et livrets développement durable est passé de 3,5 % à 4 %.

Les prix suivants de fourniture d’énergie ont été retenus au 1er avril 2008 (€ TTC/kWh) pour des particuliers en Isère :

1- Démarche d’analyse retenue

La démarche retenue dans ce travail repose sur la sélection de dix cas-types représentatifs des projets les plus fréquents portés par les particuliers et la mise au point de tableurs de simulations économiques en utilisant les possibilités d’Excel et des indicateurs financiers usuels (valeur actuelle nette, temps de retour actualisé, indice de profitabilité et taux de rentabilité interne).

1.1- Présentation des cas représentatifs étudiés

1.1.1- Choix de dix cas-types

Dix opérations-types, appelées « cas-types », sont passées en revue dans ce mémoire pour recouper la diversité des configurations observées :

• approche globale « Efficacité énergétique » (maison passive, réhabilitation performante)/ ou approche limitée à la seule production d’énergie renouvelable
• habitat individuel/ ou habitat collectif (ou projet collectif : maison + gîtes)
• chauffage principal (chaudière bois ou PAC)/ ou énergie d’appoint (CESI ou CES collectif). Le cas du SSC est intermédiaire : il peut satisfaire 60 % des besoins de chaleur, mais un complément reste nécessaire.
• production de chaleur (CESI)/ ou production d’électricité (PV)
• énergies renouvelables (Bois, solaire, PV)/ ou électricité performante (PAC)
• neuf (maison passive, CES collectif, PAC)/ ou ancien (réhabilitation, chaudière bois, CESI,…)
• La figure ci-dessous propose une logique de classement des cas-types retenus.

1.1.2- Portrait-type des cas étudiés

a) Chauffage au bois déchiqueté

Le bois déchiqueté est le produit foisonnant obtenu par broyage ou déchiquetage du bois. Assez léger (250 kg/m3), son faible volume énergétique (kWh/m3 stocké) oblige à prévoir un silo de stockage important (20 à 30 m3).

Une vis d’Archimède amène directement le combustible du silo à la chaudière. Diverses sondes et capteurs assurent l’automatisme de fonctionnement. Ce mode de chauffage convient bien en zone rurale, là où le foncier est disponible et permet un accès facile des matériels de livraison.

Coûteux en investissement (notamment génie civil du silo maçonné), ce mode de chauffage est avantageux en coûts de fourniture d’énergie (2,5 c€ HT/kWh, contre 5 c€ pour le gaz de ville par exemple), a fortiori en situation d’auto-approvisionnement (agriculteurs, forestiers). Il favorise la ressource bois locale.

Dérivée fréquente de cette configuration de base, la chaudière au bois déchiqueté peut chauffer un petit immeuble avec plusieurs appartements, ou la maison principale avec des chambres d’hôtes, ou encore plusieurs maisons reliées par un petit réseau de chauffage. Ce cas-type a donc fait l’objet d’une simulation (« Petit collectif privé »).

Copeaux de bois déchiqueté

b) Chauffage aux granulés de bois

Le granulé de bois est produit à partir de sciures récupérées en scieries. Après séchage (siccité > 90 %), la sciure est agglomérée sans adjuvant dans des presses haute-pression qui donnent des granulés de diamètre constant (6 mm environ) et d’une longueur de 2 cm environ.

Ce combustible très calibré permet une grande facilité de livraison (par soufflage par exemple) et une totale autonomie de fonctionnement de la chaudière. La densité énergétique est également meilleure, ce qui simplifie la contrainte de stockage.

L’investissement initial est donc moins coûteux que dans le cas du bois déchiqueté. En revanche, le coût d’approvisionnement est supérieur : 4,5 c€/kWh contre 2,5 c€ pour le bois déchiqueté. Ce mode de chauffage convient bien aux zones urbaines ou péri-urbaines, et à un public soucieux avant tout d’automaticité.

c) Eau chaude solaire

Le chauffe-eau solaire individuel (abréviation : CESI), installé le plus souvent en toiture, permet la couverture des besoins d’eau chaude sanitaire pendant la période estivale (mai à septembre environ). Un liquide frigorigène circule au sein de petites canalisations dans des capteurs vitrés et recueille par effet de serre l’énergie solaire.

La chaleur s’accumule, via un échangeur, dans un ballon de stockage (300 à 500 litres). Une énergie d’appoint est donc nécessaire pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire en hiver.

La surface moyenne de capteurs pour une maison de 4 personnes est de 4 à 5 m². La variante « eau chaude solaire collective » (CES collectif) a été étudiée car elle est de plus en plus fréquente, notamment dans le logement social avec un système de chauffage centralisé.

d) Chauffage solaire

Basé sur le principe technique de fonctionnement d’un CESI, il est envisageable de satisfaire une partie importante des besoins de chauffage d’une maison (50 à 60 %) par des panneaux solaires thermiques, sous réserve de disposer d’émetteurs de chaleur basse température (idéalement un plancher chauffant).

La surface de capteurs est alors plus importante : 10 à 16 m² pour une maison, voire davantage (20 m²) selon la surface habitable. Ce mode de chauffage s’appelle système solaire combiné (abréviation : SSC).

Une énergie d’appoint est nécessaire. Vu ses contraintes de configuration, ce type d’installation est plutôt adapté à une maison neuve individuelle.

Capteurs solaires thermiques (photo : IERA)

Pose de capteurs solaires photovoltaïques en intégration à la toiture (photo : IERA)

e) Production solaire photovoltaïque (abréviation usuelle : PV)

Il ne s’agit pas cette fois-ci de chauffage mais de production d’électricité solaire. Le rayonnement solaire est transformé en électricité via des panneaux à base de silicium, dans le cas le plus fréquent (d’autres technologies existent ou sont en cours de développement).

Le courant électrique continu obtenu est transformé en courant alternatif par un onduleur avant d’être compté et injecté dans le réseau EDF. Dans le cas de sites isolés, non raccordés au réseau (refuges en montagne par exemple), l’électricité produite est stockée dans des batteries.

Pour une maison de 4 personnes, 20 à 30 m² de capteurs solaires permettent de couvrir la consommation annuelle d’électricité (2 000 à 3 000 kWh/an).

En raison de l’existence du tarif d’achat avantageux prévu par l’Etat pour développer l’électricité renouvelable, le particulier a tout intérêt à vendre cette électricité plus plutôt que de la consommer : écart de 3 à 5 entre la vente et l’achat.

Les panneaux PV intégrés à la toiture ou au bâti de la maison (en brise-soleil par exemple) bénéficient d’un tarif d’achat plus élevé (57 c€/kWh environ) que les panneaux non intégrés (31 c€/kWh). Cette disposition vise à favoriser l’esthétique architecturale des installations solaires. Elle retenti directement sur la rentabilité des projets.

f) Pompe à chaleur (abréviation usuelle : PAC)

A proprement parler, il s’agit de chauffage électrique performant et non d’énergie renouvelable. Différents systèmes existent, mais la géothermie de surface avec capteurs enterrés horizontaux est la plus appropriée au climat rhonalpin.

Elle donne le meilleur retour de satisfaction. Les systèmes air-air, pourtant assez vendus, sont moins performants et fiables, surtout en période froide au cœur de l’hiver.

Les PAC géothermales nécessitent une surface de jardin 1,5 à 2 fois supérieure à celle de la maison à chauffer (250 à 300 m² pour une maison de 150 m² par exemple). Aucune plantation profonde n’est possible pour préserver l’intégrité des capteurs enterrés.

Fonctionnant sur le principe du « réfrigérateur inversé » (pour reprendre une image courante), la chaleur basse température de la terre est récupérée par un liquide frigorigène et transmise à des émetteurs de chaleur basse température (idéalement un plancher chauffant).

L’énergie électrique est nécessaire au fonctionnement du système. Le coefficient de performance (abréviation : COP) doit être supérieur à 3,3 en moyenne annuelle, compte-tenu du faible rendement de production de l’électricité nationale (30 %).

Ce cas de figure convient davantage à une maison neuve qu’à une rénovation, sauf si un plancher chauffant hydraulique existe déjà.

g) Approche efficacité énergétique

Le besoin en énergie des habitations peut être minimisé par le recours à des techniques d’isolation très performantes.

Dans le cas d’une maison neuve dite « passive », la consommation d’énergie est très faible : moins 15 kWh/m², contre 120 kWh/m² pour une maison simplement conforme à la réglementation thermique 2005 actuellement en vigueur (RT 2005).

Une telle maison recourre à 30 à 40 cm d’isolant en façade et sous toiture (contre 15 à 20 cm), à du triple vitrage (plutôt que du double-vitrage), et à une ventilation mécanique double-flux avec récupération de chaleur (plutôt qu’une ventilation simple flux), couplée éventuellement avec un « puit canadien ».

Dans l’habitat existant, sans avoir une telle ambition de performance, il est néanmoins possible d’améliorer très fortement le bilan énergétique du bâtiment par un programme global et cohérent de travaux : passer par exemple de 180 kWh/m² à moins de 60 kWh/m².

C’est typiquement l’enjeu de rénovation qui est proposé sur Grenoble et Echirolles aux copropriétés privées dans le cadre des OPATB (Opérations programmées d’amélioration thermique et énergétique des bâtiments) développées par l’ADEME.

Le tableau ci-dessous récapitule les cas-types étudiés, leurs caractéristiques essentielles et les coûts d’investissement TTC (avant et après aides publiques).

* Par exemple : puissance de la chaudière, ou m² de capteurs solaires, ou consommation d’énergie finale

1.2- Méthodologie d’étude

L’analyse financière de l’investissement est faite dans les conditions de prix observées sur le marché au printemps 2008 (prix des installations « clefs en mains », prix des énergies et frais d’entretien) et dans le système d’aides publiques en vigueur, tant au niveau de l’Etat (crédit d’impôts ou aides ADEME) qu’au niveau régional (Conseil régional Rhône-Alpes).

Un tableur Excel de simulation financière a été mis au point pour chaque cas-type de façon à étudier la rentabilité financière dans les conditions de marché actuelles, avec une variable considérée en priorité : l’évolution du prix des énergies sur les 20 ans à venir.

Une analyse de sensibilité a ensuite été menée sur deux autres variables : l’incidence des aides publiques et la variation du coût d’investissement.

Une analyse est enfin été menée sur le montage financier de l’investissement et la bonification du taux d’intérêt par les pouvoirs publics.

Le bénéfice « effet de serre » de l’opération a aussi été analysé pour chaque cas type en considérant l’économie réalisée en kg de CO2 par rapport à différentes situations énergétiques de référence (gaz de ville, fioul, propane, électricité ou encore chauffage urbain).

1.2.1- Construction de tableurs Excel d’analyse financière

Les tableurs élaborés se structurent en cinq parties :

• coût d’investissement en 2008
• dépenses et économies annuelles en base 2008
• financement du projet
• analyse financière
• bénéfice CO2 de l’opération

I. Coûts d’investissement 2008

L’estimation du coût moyen d’investissement s’est basée sur le « dire d’experts » et la connaissance des devis observés par les Espaces-Info-Energies de l’Isère : Ageden-Energies renouvelables en Isère et ALE-Agence locale de l’énergie de l’agglomération grenobloise.

Une variation plus ou moins forte du prix moyen est forcément observée selon les installateurs chauffagistes (expérience, concurrence, charge de travail, proximité, etc.) et les contraintes de chaque opération (génie civil, taille et hauteur de la maison, facilité d’accès, etc.).

La fourchette moyenne de prix d’investissement est indiquée pour information dans les tableurs pour chaque opération-type.

L’incidence des aides publiques est importante car elles permettent de diminuer de 30 à 50 % le montant de la facture. Ces aides sont de plusieurs types :

– Dans le cas des énergies renouvelables et des pompes à chaleur, le crédit d’impôt mis en place par l’Etat pour l’habitation principale s’élève à 50 % du coût TTC du matériel installé hors main d’œuvre.

Le tableur a donc distingué les montants matériel et main d’œuvre en retenant les clefs de répartition proposées par les EIE sur la base de leur connaissance des devis.

En général le matériel représente 70 à 90 % du montant de la facture. Un texte des impôts précise les équipements éligibles et les plafonds de dépenses : 8 000 euros par personne, 16 000 euros pour un couple et 400 euros supplémentaires par enfant à charge jusqu’à fin 2009.

Compte-tenu d’un décalage moyen d’un an entre la dépense et le versement du crédit d’impôt, le montant correspondant a été actualisé à l’année 0 dans le tableur, ce qui minore dans les calculs le montant effectif encaissé [Exemple/ cas n°1 « Chauffage au bois déchiqueté » : le montant du crédit d’impôt s’élève à 7 280 euros.

Compte-tenu de l’actualisation, le montant retenu dans l’analyse financière est en fait de 6 976 euros, soit un écart de 300 euros environ].

Le crédit d’impôt existe aussi pour des fournitures de matériels ou matériaux d’économie d’énergie (isolation, huisseries performantes, volets isolants,…) installés par des professionnels, mais le taux est plus faible : entre 10 et 40 % selon les fournitures et la situation du contribuable.

• Autre disposition fiscale avantageuse : le taux réduit de TVA (5,5 % au lieu de 19,6 %) si l’habitation principale a plus de 2 ans.
• Dans les cas où le crédit d’impôt ne s’applique pas, une aide de l’ADEME est possible à hauteur de 20 % environ du montant de la dépense. S’agissant d’une aide de l’Etat, il ne peut y avoir cumul du crédit d’impôt avec une aide de l’ADEME.
• Le Conseil régional Rhône-Alpes a mis en place un système incitatif de subventions qui s’ajoute aux aides de l’Etat.
• Des aides départementales ou locales (Conseil général, commune, ou communauté de communes) existent également et les tableurs Excel ont prévu la possibilité d’intégrer ces subventions dans une simulation financière donnée. Dans le cadre de ce mémoire, elles n’ont pas été prises en compte car elles n’ont pas de caractère systématique et différent selon l’implantation géographique des projets.
• Pour être complet, il convient de signaler d’une part les aides de l’ANAH, attribuées dans des conditions assez strictes et limitatives de ressources (propriétaires occupants) ou de locations (propriétaires bailleurs), et d’autre part les diverses aides commerciales attribuées par les fournisseurs d’énergie (EDF, GEG, GDF, etc.) ou vendeurs de matériels via leurs réseaux d’installateurs-chauffagistes et de partenaires ou filiales bancaires (Domofinances, Crédit agricole,…).

Dans le cas où l’installation de production d’énergie se substitue à une installation conventionnelle (Chaudière bois et pompes à chaleur), l’analyse financière s’est basée sur la notion de « surcoût d’investissement », c’est à dire la différence entre le prix net, après subventions, de la solution bois-énergie ou pompe à chaleur, et le prix d’installation d’une chaudière conventionnelle au gaz de ville ou au fioul par exemple.

II. dépenses et économies annuelles en base 2008

La dépense annuelle correspond au prix de fourniture de l’énergie (exprimé en euros/kWh) multiplié par la consommation annuelle d’énergie (kWh/an).

Pour être complet, il conviendrait de rajouter le coût de l’abonnement : par exemple 9,89 € HT/mois pour le gaz à Grenoble (GEG, tarif B domestique) et 4,45 € HT/mois pour l’électricité (Domestique Simple tarif 6 kVA).

Toutefois, dans la mesure où les simulations comparent un investissement donné par rapport à des situations de référence conventionnelles, le coût de l’abonnement se neutralise car il est présent en général dans tous les cas et cette simplification a été admise dans les calculs.

Les prix suivants de fourniture d’énergie ont été retenus au 1er avril 2008 (€ TTC/kWh) pour des particuliers en Isère :

Ces prix sont sujet à de fortes variations actuellement en raison de l’augmentation du prix du pétrole et de la libéralisation des marchés. Cet aspect est discuté en détail dans le paragraphe d) Analyse financière.

A ce coût d’approvisionnement en énergies, il faut rajouter les frais d’entretien annuel de la chaudière (contrat d’entretien, fournitures maintenance et renouvellement, et ramonage dans le cas du bois-énergie).

Fourniture d’énergie et frais d’entretien donnent au total la dépense annuelle nécessaire à la satisfaction des besoins en énergie pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire.

L’économie annuelle du projet est alors calculée par différence entre la dépense annuelle de l’opération analysée (ENR ou URE) et la dépense annuelle des solutions conventionnelles (énergies fossiles ou électricité).

III. Financement du projet

Pour des investissements modestes (CESI par exemple : 5 000 euros environ), il est possible que les particuliers mobilisent en totalité leur épargne, sans recours à des prêts bancaires. Mais plus généralement, l’apport initial se situe entre 1 000 à 3 000 euros.

Nous avons donc choisi de plafonner le montant initial à 30 % du montant net du projet (après subventions), ce qui correspond à une pratique assez courante avec les montants en jeu.

Quand les sommes sont plus importantes, le pourcentage d’auto-financement a tendance à baisser. Dans les simulations suivantes, la part d’autofinancement retenue est ainsi de :

• 10 % pour un projet « Petit collectif privé » (apport initial de 5 000 euros environ)
• 10 % pour une réhabilitation performante (apport initial de 31 850 euros, mais à partager entre 30 copropriétaires)
• 0 % dans le cas d’une maison passive, considérant que la capacité d’autofinancement du particulier était déjà absorbée par l’ensemble du projet immobilier. Ce choix de 0% d’autofinancement est discutable et simplificateur, car on peut considérer que l’autofinancement se répartit à égalité sur les différentes composantes de la maison.

Le reste de la dépense est alors financé par un prêt bancaire. Nous avons retenu un prêt « Développement durable » que proposent diverses banques, à un taux d’intérêt proche de 4,5 % sur une durée de 15 ans.

Cette durée est assez longue mais correspond à la nature de ce type d’investissement, dont la rentabilité s’apprécie sur le long terme, et à sa durée d’amortissement technique (20 ans).

Les tableurs de calcul mis au point indiquent pour une durée et un taux donné le montant de l’annuité ou de la mensualité de remboursement, le coût total du crédit et le coût des intérêts.

Le cas d’une bonification des prêts est prévu dans les tableurs mis au point car ce type de disposition est envisagé par le Conseil régional Rhône-Alpes et certains Conseils généraux dans la lignée des travaux du Grenelle de l’environnement 2007 (idée d’un prêt à taux zéro ou PTZ).

Pour un niveau donné de bonification du prêt, le tableur de calcul recalcule les mensualités et le coût des intérêts, tant pour le particulier (si le prêt n’est pas à taux zéro) que pour la collectivité qui finance la bonification.

IV. Analyse financière

La question essentielle est d’analyser la rentabilité de l’opération en intégrant l’évolution des prix de l’énergie sur la base d’un certain nombre d’hypothèses : durée considérée, taux d’inflation, dérive spécifique du prix des énergies, taux d’actualisation.

Durée

Le pas de temps retenu pour l’analyse est la durée d’amortissement technique d’une installation de qualité, soit 20 ans, à l’exception des travaux d’une maison passive pour laquelle la durée de vie considérée dans l’analyse est de 30 ans.

Bâtir une maison passive implique en effet une conception de base très différente d’une maison conventionnelle et on peut donc admettre que les travaux se raisonnent sur la durée de vie de la maison, qui peut d’ailleurs aller bien au delà de 30 ans.

La durée de 30 ans est donc arbitraire et une durée beaucoup plus longue pourrait tout aussi valablement être retenue, ce qui bonifierait les résultats financiers.

Taux d’inflation et dérive du prix des énergies

Il a été nécessaire de distinguer l’inflation proprement dite de la dérive des prix de l’énergie sur 20 ans, admettant comme très probable que les prix de l’énergie augmentent beaucoup plus vite que le coût général de la vie.

L’économie calculée sur la base 2008 est donc revue, année après année, en combinant le taux d’inflation avec une hypothèse de dérive du prix des énergies. Ces économies se cumulent sur la durée d’amortissement technique considérée et permettent au total de statuer sur l’intérêt financier de l’opération.

Pour le taux d’inflation une valeur annuelle moyenne de 2,5 % a été retenue dans les simulations. Cette valeur est acceptable au vu des années passées (décennie de faible inflation), mais se trouve contredite par l’année écoulée avec une inflation de 3,5 % (mars 2007 à mars 2008).

Il est en outre possible que notre monde reparte dans une nouvelle période inflationniste telle que cela a été connue dans les décennies 70 et 80.

Mais ce cas de figure, favorable au demeurant aux investissements énergies renouvelables et économies d’énergie, n’a pas été envisagé dans le cadre de ce mémoire par simplification des hypothèses.

Une recherche documentaire par Internet a été réalisée pour retenir des hypothèses plausibles de dérive des prix des énergies sur 20 ans. Ont ainsi été consultés les sites des organismes suivants :

• IFP (Institut de français du pétrole)
• IEA (International Energy Agency)
• Ministère de l’Industrie/ DGEMP (Direction générale de l’énergie et des matières premières)
• ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie)

Deux constatations se dégagent :

• les études ou notes de prospectives sur l’augmentation du prix de l’énergie sont finalement très peu nombreuses ou anciennes. Cela ne signifie pas la faiblesse des travaux sur le sujet, mais plutôt qu’ils sont peu mis en ligne ou revêtent un caractère confidentiel ou de diffusion limitée ;
• les quelques études identifiées ont toutes sous-estimé l’augmentation considérable du prix du pétrole observée en 2007-2008. Quasiment aucune étude ne prévoyait un prix du baril de pétrole à plus de 80 $ en 2007, or celui-ci est monté à 150 $ en juin 2008 avant de redescendre à 120 $ en septembre puis 80 $ en octobre 2008, sous l’effet du krak financier mondial.

A titre d’illustration, on peut citer une note de 2006 produite par le service économie du Crédit agricole et intitulée « Pétrole : quels prix pour 2006 et au-delà ? ».

Cette note procède à une compilation très exhaustive des données internationales sur les perspectives d’augmentation du prix du pétrole. Aucune des sources recensées ne prévoyait un prix supérieur à 80$/baril en 2007.

Au final, des échanges avec l’Institut d’étude des politiques énergétiques (IEPE/ Madame Odile Blanchard), basé à Saint-Martin d’Hères (campus universitaire de Grenoble), ont permis de retenir trois jeux d’hypothèses qui encadrent le champ du plausible :

1. Scénario 1 : « Business as usual », autrement dit « tout continue comme d’habitude », avec une faible dérive des prix des énergies ;
2. Scénario 2 : « Politique climatique forte ». Une mobilisation des états se met en place avec des politiques fortes et volontaires de taxation du carbone, à travers divers mécanismes, ce qui induit un fort renchérissement du prix des énergies ;
3. Scénario 3 : « Crise énergétique ». Scénario considéré comme extrême, en multipliant par deux les chiffres du scénario 2. Une hypothèse encore plus extrême aurait pu être retenue, mais il a semblé raisonnable de ne pas trop forcer la valeur des paramètres de simulation dans le cadre de ce mémoire.

Tableau n°1 : Taux d’augmentation des énergies conventionnelles sur 20 ans (hors inflation, i.e. euros constants)

Le gaz naturel, actuellement moins cher que le fioul, est appelé à la plus forte augmentation dans les 20 années à venir : + 19 à + 124 % selon les scénarios.

Nous avons admis que le propane, bien que déjà cher, suivait le même scénario d’augmentation que le gaz naturel, ce qui est incertain. Par simplification, cette hypothèse a cependant été retenue.

A l’inverse, l’électricité est l’énergie qui est appelée à augmenter le moins : 0 à +20 % sur 20 ans, en raison de l’importance massive du parc électro-nucléaire français dans la production d’électricité. Ce point est évidemment discutable avec la libéralisation des marchés de l’énergie.

En effet, dans un marché totalement ouvert mais à tendance oligopolistique (création de quelques grosses entités européennes par regroupement de diverses sociétés nationales privatisées), il est fort possible que les prix de l’électricité augmentent très fortement, par « effet d’aubaine » et logique de profit, indépendamment des coûts de production, de distribution ou d’approvisionnement en matières premières fissiles.

Le tableau ci-dessus illustre pour information l’augmentation du prix des énergies pour un particulier sur Grenoble au cours de la période 2001-2008. En euros courants, les prix sont restés stables de 2001 à 2004, et ont même un peu baissé sur 2003-2004, tant pour le gaz que l’électricité.

En revanche, le gaz augmente très fortement à partir de 2005 : sur la période 2004-2008, l’augmentation est de 65 %. Le gouvernement a annoncé une nouvelle augmentation du prix du gaz de 5 % au cours de cet été.

A contrario, il faut souligner la remarquable stabilité du prix de l’électricité : en 2008, le prix est identique à ce qu’il était en 2002 : 7,87 centimes d’euros HT/kWh. Une augmentation de 2 % a cependant été accepté par le gouvernement au cours de l’été 2008.

Tableau n°2 : Exemple d’évolution du prix des énergies sur Grenoble pour un particulier (€ HT/kWh), au cours de la période 2001-2008 (gaz naturel, tarif B domestique – Electricité, domestique simple tarif 6 kVA)

*par rapport à l’année précédente

Actualisation

Notion centrale en analyse financière, l’actualisation consiste à ramener des flux futurs de liquidités à la valeur au temps présent (valeur « actuelle » au sens propre). L’actualisation considère que 100 euros aujourd’hui n’ont pas le même pouvoir d’achat que 100 euros demain ou après-demain.

Le taux d’actualisation traduit ainsi l’érosion de la valeur de l’argent dans le temps. Mais il n’est pas seulement une compensation pour la dépréciation du pouvoir d’achat ; le taux d’actualisation peut s’analyser en trois morceaux : taux d’intérêt réel, taux d’inflation et prime de risque. Même sans prime de risque (voir plus bas), le taux comprend aussi le taux réel.

La formule générale est :

Va = Vn x (1 + i)-n

avec Va:valeur actualisée (donc exprimée au temps t0)

Vn:valeur constatée à l’année n

i :taux d’actualisation

n:nombre d’années

Choix du taux d’actualisation ou coût d’opportunité du capital

Ce choix est crucial dans une analyse financière : plus le taux d’actualisation est élevé, plus l’analyse est exigeante sur le plan des performances financières.

Selon le modèle d’évaluation des actifs financiers (MEDAF), encore appelé CAPM (Capital Asset Pricing Model), la rentabilité espérée d’un titre ou d’un projet individuel est la combinaison d’un placement sans risque et d’une prime de risque, selon l’équation suivante :

E(Ri) = RF + βi x [E(RM) – RF]

avec E(Ri):Espérance de rentabilité d’un projet individuel

RF :Rentabilité financière d’un placement sans risque (RF pour « Risk free »). Par exemple une obligation d’Etat ou des bons du Trésor.

βi :mesure le risque systématique, c’est à dire la sensibilité d’un titre au risque du marché. Sachant que le β du marché est de 1, une valeur inférieure à 1 est le signe d’un titre stable.

Au contraire un β très supérieur à 1 (par exemple un β de 2,35 pour les actions de Borland International) est le signe d’un titre très volatil, sujet à de fortes variations de cours.

E(RM):Espérance de rentabilité du marché

La différence [E(RM) – RF] s’appelle « prime de risque »

Le parti-pris dans ce mémoire est de retenir le taux d’un placement sans risque : celui d’une obligation d’Etat à long terme nette d’impôt, soit 4 % en avril 2008. C’est aussi celui du livret A depuis juin 2008.

Ce choix paraît raisonnable pour ce type d’investissement pour un particulier : il ne s’agit pas de faire du profit, mais de veiller simplement à ce que le surcoût d’investissement dans les énergies renouvelables ou l’isolation performante soit rentable du point de vue financier par rapport aux énergies ou solutions conventionnelles.

D’autre part, il s’agit d’un investissement sans risque, car les opérations reposent sur des matériels éprouvés et bénéficiant d’une commercialisation de plus en plus large et banalisée.

La seule exception à ce raisonnement peut concerner l’investissement dans une installation photovoltaïque qui peut être conçue comme un placement d’opportunité, compte-tenu du prix élevé du tarif d’achat intégré, indépendamment de la logique énergétique sur le reste du bâtiment.

Dans les calculs, le taux d’actualisation a cependant tenu compte du montage financier avec le recours à l’emprunt (type DD à 4,5 %) pour 70 % du montant net de l’investissement sur 15 ans.

En conséquence, le taux d’actualisation retenu dans les simulations est de 4,35 % sur les 15 premières années, puis de 4 % sur les 5 dernières années.

Cas particuliers

Tableurs bois-énergie : pour ce type de combustible, la question qui se pose est celle de l’évolution des prix. Ce combustible est actuellement bon marché et reste peu influencé par les évolutions du prix du pétrole en raison de son faible contenu énergétique fossile dans la constitution du coût final (consommation de carburants pour le bûcheronnage, le transport et la transformation en bois déchiqueté et granulés).

Les prix du bois-énergie sont d’ailleurs restés stables ces dernières années. Toutefois, vu la forte croissance de la demande en bois-énergie (y compris en bois bûches), une certaine tendance inflationniste est possible.

En conséquence, nous avons retenu dans les simulations une augmentation annuelle des prix égale à l’indice de l’inflation + 1 %, soit une augmentation de 3,5 % par an.

Installation photovoltaïque : ce type d’installation est d’une grande fiabilité et peu de maintenance est nécessaire, à l’exception du renouvellement de l’onduleur après 10 ans environ.

Toutefois la performance des capteurs diminue progressivement dans le temps : en 20 ans, la capacité des modules à produire de l’électricité baisse de 15 % environ. Dans les calculs, nous avons donc retenu une baisse annuelle moyenne de la production d’électricité de 0,86 % par an.

1.2.2- Calculs financiers : Délai de récupération, VAN, Indice de profitabilité et TRI

Quatre indicateurs financiers ont été calculés pour exprimer la rentabilité des opérations selon les hypothèses retenues :

• Temps de retour actualisé sur investissement (ou TDR) ou TR ?
• Valeur actuelle nette ou VAN.
• Indice de profitabilité (VAN/I)
• Taux de rentabilité interne ou TRI (= Taux interne de rentabilité ou TIR)
• Délai de récupération ou temps de retour : cet indicateur exprime le nombre d’années nécessaires pour que les flux annuels cumulés d’économie égalisent l’investissement initial (ou le surcoût d’investissement par rapport à une solution conventionnelle). Dans la mesure où les tableurs ont intégré des valeurs annuelles actualisées, il s’agit donc du temps de retour actualisé. Le délai de récupération ordinaire, sans actualisation, donne un temps de retour meilleur mais qui ne correspond pas à l’orthodoxie des principes financiers.
• Valeur actuelle nette ou VAN : c’est la différence entre le montant de l’investissement et la somme des économies annuelles actualisées sur une durée considérée, soit 20 ans dans le cas général (30 ans pour une maison passive), selon l’équation simplifiée suivante :

VAN = -I + ∑n Ea

avec I:montant de l’investissement

Ea:économie annuelle actualisée

(∑n:somme des économies sur n années)

Si VAN < 0:projet non rentable

Si VAN > 0:projet acceptable. Pour des projets mutuellement exclusifs (capacité limitée d’investissement), il faut choisir les projets à la plus forte VAN.

Indice de profitabilité (IP) : dérivé de la VAN, cet indice est le rapport entre la VAN et le montant de l’investissement. Il s’exprime de deux façons possibles :

IP = VAN / I ou IP = (VAN + I) / I

Cet indice permet de ranger différents projets d’investissements selon leur IP et de choisir les projets à plus forts IP. On estime aussi, à titre de repère, qu’un IP de 0,3 est le seuil minimum requis pour engager un projet, considérant qu’en dessous de cette valeur l’effort nécessaire pour la réussite du projet n’est pas suffisamment rémunéré.

Taux de rentabilité interne (TRI), s’écrit aussi TIR (taux interne de rentabilité) : c’est le taux d’actualisation qui donne une VAN égale à zéro sur une durée donnée. Si le TRI est supérieur au coût du capital, ou dans le cas présent au taux d’actualisation retenu de 4,35 % sur 15 ans, alors le projet est intéressant.

Pour des projets mutuellement exclusifs (capacité limitée d’investissement), il faut choisir les projets aux plus forts TRI. En terme de repère, et à titre uniquement indicatif et avec une grande prudence, un particulier recherchera un TIR compris entre 4 et 8 %, une entreprise un TIR entre 8 et 15 %, et une entreprise purement financière un TIR compris entre 10 et 20 %.

1.2.3- Conception générale des tableurs

Le tableur comprend une feuille principale « Résultats » et des onglets par type d’énergie substituée : gaz naturel, fioul, propane, électricité et chauffage urbain (dans le cas de la réhabilitation performante d’une copropriété).

Les calculs financiers intermédiaires pour chaque énergie sont faits dans les onglets correspondants et les résultats ramenés dans la feuille principale « Résultats ».

Il est ainsi possible de visualiser les résultats année par année pour chaque énergie conventionnelle prise en référence, et notamment le détail de l’économie annuelle générée par le projet, son mode de calcul, et la mensualité correspondante de remboursement du prêt (intérêt et capital).

Les résultats de calculs financiers pour les trois jeux d’hypothèses figurent simultanément dans la feuille principale pour faciliter les comparaisons.

1.2.4- Bénéfice « effet de serre » des projets

Chaque opération évite le rejet d’une certaine quantité de carbone fossile via la réduction ou la substitution d’énergie fossile ou électrique, ce qui participe à la lutte contre l’effet de serre.

Les valeurs de référence suivantes ont été retenues :

Contenu en Carbone fossile des énergies conventionnelles (kg équ. CO2/kWh)

(source : bilan carbone ADEME/ Valeur avec amont)

Sur cette base, connaissant les kWh économisés chaque année il est aisé d’en déduire le bénéfice CO2 annuel et le bilan global sur la durée de vie du projet (20 ans ou 30 ans dans nos calculs).

Pour information, ce bénéfice environnemental a aussi été ramené au montant de l’investissement de manière à calculer pour chaque projet le ratio [€ investi /kg CO2 fossile évité], ce qui permet de comparer entre eux la performance environnementale des différents projets à l’Euro investi. Ce calcul a été fait sur le montant brut investi TTC, avant subventions et aides publiques diverses.

Sommaire

Remerciements
Abréviations et acronymes utilisés dans le mémoire
Introduction
1 – Démarche d’analyse retenue
1.1 -Présentation des cas représentatifs étudiés
1.1.1 – Choix de dix cas-types
1.1.2 – Portrait-type des cas étudiés
1.2 -Méthodologie d’étude
1.2.1 – Construction de tableurs Excel d’analyse financière
1.2.2 – Calculs financiers : Délai de récupération, VAN, Indice de profitabilité et TRI
1.2.3 – Conception générale des tableurs
1.2.4 – Bénéfice « effet de serre » des projets
2 – Rentabilité des projets selon les différents scénarios d’évolution du prix des énergies
2.1 -Résultats selon le type d’énergie conventionnelle substitué
2.2 -Résultats selon la nature des projets
2.3 -Résultats selon les scénarios d’évolution du prix de l’énergie
2.4 -Efficacité « effet de serre » des projets et de l’euro investi
3 – Autres paramètres affectant la rentabilité des projets
3.1 -Incidence des aides publiques
3.2 -Elasticité de la VAN par rapport au montant de l’investissement
3.3 -Incidence du montage financier : taux et durée
3.4 -Incidence de la bonification sur la VAN
3.5 -Incidence de la bonification sur les flux financiers pour un particulier
4 – Adéquation de l’offre bancaire avec le marché des projets individuels
4.1 -Les banques et la thématique « Développement durable »
4.1.1 – Bref historique
4.1.2 – L’investissement socialement responsable (ISR)
4.1.3 – Etiquetage CO2 des produits d’épargne
4.1.4 – LDD et Grenelle de l’environnement
4.2 -Le marché « énergie » des particuliers : ordres de grandeur et besoins
4.2.1 – Quelques chiffres de repère sur la dimension du marché
4.2.2 – Portrait d’une offre bancaire adaptée aux projets « énergie » des particuliers
4.3 -Examen de l’offre bancaire en Rhône-Alpes
4.3.1 – Exploitation des données d’ECO-PRETS,,
4.3.2 – Adéquation offre bancaire « Développement durable » / projets « énergie » des particuliers
4.3.3 – Cas particuliers des prêts Pass-Travaux et Eco-PTZ
4.4 -Réflexions et propositions sur le dispositif « Développement durable » des banques
4.4.1 – Equilibre des flux financiers annuels remboursement/économie
4.4.2 – Garanties bancaires : de la solvabilité des emprunteurs à la rentabilité des projets
4.4.3 – Positionnement des banques dans les évolutions en cours
Conclusion
Bibliographie
Principaux sites Internet consultés
Annexes : Recueil des simulations (cas-types 1 à 10)

______________________________

Le particulier achète l’électricité à 10 c€ environ le kWh. Il existe toute une gamme de tarifs.

Pour un panorama complet, voir par exemple le guide ADEME « Les pompes à chaleur », n°4288, avril 2008.

Energie finale pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire.

Les Espaces-Info-Energies ou EIE sont des structures d’information « grand public » sur l’énergie financées par les pouvoirs publics (ADEME, Conseil régional, conseil général). Le territoire rhônalpin est couvert par onze EIE, dont deux en Isère (ALE et AGEDEN).

Le Monde, 22 août 2008, Inflation : un inquiétant retour ; Crédit Agricole Eclairages, n° 122, Mai 2008, Inflation : retours et métamorphoses.