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AN220 19 décembre 2011 23:20
AN221
Comprendre les coefficients de conversion en énergie
À quoi servent les coefficients thermiques ?
Les fournisseurs de gaz facturent le gaz à leurs clients selon la quantité d’énergie (le nombre de kWh)
consommée. Or, les compteurs de gaz installés chez les clients ne mesurent pas directement
l’énergie mais seulement le volume de gaz (le nombre de m3) qui a été livré.
Pour déterminer la quantité d’énergie consommée, il est donc nécessaire de transformer ce volume en
énergie : c’est l’objet de ce qu’on appelle le coefficient thermique ou encore le coefficient de
conversion en énergie.
Le coefficient thermique représente la quantité d’énergie (exprimée en kWh) contenue dans un m3 de
gaz. Cette quantité n’est pas constante : elle varie dans le temps et elle varie selon le lieu.
De quels paramètres dépend le coefficient thermique ?
Dans la pratique, pour la clientèle résidentielle, la valeur du coefficient thermique dépend de 2
paramètres : l’altitude et la composition du gaz.
Pour la clientèle industrielle, des pressions particulières de livraison supérieures aux pressions
habituelles peuvent augmenter la valeur du coefficient thermique. Mais cette situation est réservée à
des utilisations professionnelles ou des chauffages collectifs. Pour la clientèle résidentielle, les
conditions de livraison sont fixées de façon uniforme quel que soit le client et ne créent donc pas de
différence dans la valeur du coefficient thermique.
1. Effet de l’altitude
On sait que la pression atmosphérique diminue quand l’altitude augmente. Sous l’effet de
cette diminution, au fur et à mesure que l’on s’élève, le gaz devient moins dense : le même
volume de gaz contient donc de moins en moins de matière, c’est à dire de moins en moins
d’énergie. Dit autrement, le gaz est plus « léger » en hauteur qu’au niveau de la mer : le
même gaz aura ainsi un coefficient thermique plus faible d’environ 10% à 1 000 mètres
d’altitude qu’au niveau de la mer.
2. Effet de la composition du gaz
Cette composition varie de façon importante en fonction du type de gaz naturel distribué : le
gaz B ou le gaz H.
Le gaz B se distingue par sa teneur élevée en azote qui le rend plus « pauvre » (d’où son nom
de gaz B pour « Bas pouvoir calorifique »). Il provient essentiellement des Pays Bas et il est
distribué dans le nord de la France.
Le gaz H (H pour « Haut pouvoir calorifique ») est distribué sur le reste du territoire et provient
principalement de la mer du Nord, de la Russie, de l’Algérie...
De plus, pour un même type de gaz, la composition n’est pas uniforme puisque le gaz naturel
est issu de différents sites de production et qu’en fonction de son origine, il peut être plus ou
moins « riche ».
Pourquoi le coefficient thermique varie-t-il dans le temps ?
En un lieu donné, l’altitude est connue une fois pour toutes. En revanche, l’origine du gaz distribué, et
donc sa composition, varient en permanence. C’est ce qui explique les variations du coefficient
thermique dans le temps. Cette composition du gaz est mesurée régulièrement en certains points du
réseau haute pression, ce qui permet de déduire, chaque jour, un contenu énergétique moyen pour
chacune des zones où le gaz est distribué.
Lorsque le gestionnaire de réseau de distribution relève un compteur, il mesure le volume de gaz qui a
été consommé. Pour déterminer l’énergie correspondante, il applique à ce volume un coefficient
thermique calculé comme la moyenne des coefficients déterminés chaque jour depuis la date du
relevé précédent jusqu’à la date de ce relevé.
C’est ce qui explique que le coefficient thermique change à chaque relevé. Et que, par exemple, le
coefficient ne soit pas le même pour 2 clients voisins qui n’ont pas été relevés exactement aux mêmes
dates.
Dans quelle fourchette le coefficient thermique peut-il varier ?
La réglementation fixe des limites aux variations que peut prendre la composition du gaz naturel
distribué selon son type. Il est donc possible de déterminer la fourchette dans laquelle doit se situer le
coefficient thermique en fonction de l’altitude de la commune où se situe le site et du type de gaz
naturel.
Clients alimentés à la pression de 25 mbar - Gaz B
Moins de 200 mètres d’altitude entre 9,2 et 10,1 kWh/m3
Entre 200 et 400 mètres entre 9,0 et 9,9 kWh/m3
Clients alimentés à la pression de 20 mbar - Gaz H
Moins de 200 mètres d’altitude entre 10,3 et 12,4 kWh/m3
Entre 200 et 400 mètres entre 10,1 et 12,1 kWh/m3
Entre 400 et 600 mètres entre 9,9 et 11,8 kWh/m3
Entre 600 et 800 mètres entre 9,6 et 11,5 kWh/m3
Entre 800 et 1000 mètres entre 9,4 et 11,3 kWh/m3
Au-delà de 1000 mètres entre 9,2 et 11,0 kWh/m3
Dans la pratique cependant, les coefficients thermiques restent à l’intérieur d’une fourchette plus
étroite en un lieu donné. Sauf circonstances particulières ayant entraîné une rupture brusque dans les
conditions d’approvisionnement d’une zone, on constate en effet de façon générale que sur une zone
donnée le coefficient thermique varie au cours d’une année dans une fourchette de plus ou moins 3%
autour de sa valeur moyenne.
Et si on a besoin d’estimer les coefficients thermiques ?
Certaines circonstances conduisent à estimer un coefficient thermique. C’est par exemple le cas où un
fournisseur est amené à produire des estimations de consommation en y associant un coefficient
thermique : GrDF recommande alors d’utiliser la méthode qui suit.
Dès lors qu’un coefficient thermique a déjà été déterminé pour un site donné et qu’il est disponible, il
est conseillé de retenir le coefficient connu le plus récent pour toute estimation concernant ce site.
Par défaut, en l’absence de coefficient précédemment mis à disposition pour un site, on peut utiliser
les valeurs suivantes pour des clients résidentiels :
Clients alimentés à la pression de 20 mbar (*) - Gaz H
11,2 kWh/m3
Clients alimentés à la pression de 25 mbar (*) - Gaz B
10,0 kWh/m3
(*) ces valeurs sont fournies à titre indicatif et ne sont pas opposables aux données utilisées
effectivement par GrDF dans les calculs d’énergie qu’il met à disposition. Elles ont été obtenues à
partir de données moyennes de pouvoirs calorifiques supérieurs représentatifs du gaz naturel
distribué sur les réseaux de GrDF et en considérant que les sites de consommation sont au niveau de
la mer.
Expliquez comment un gaz dans un tuyau et sous pression peut il être influencé par la pression atmosphérique ?
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