Dans les bilans énergétiques, l’usage de la tep est considéré par beaucoup d’observateurs comme plus compréhensible que l’usage du joule. (©photo)
Définition
Une « tep » ou « tonne d’équivalent pétrole » équivaut à l’énergie calorifique résultant de la combustion d’une tonne de pétrole brut « moyen ». Cette unité de mesure est très fréquemment employée par les statisticiens pour exprimer dans une unité commune des données de production et de consommation relatives à différentes énergies.
Usage
Dans le système international d’unités, le joule (J) constitue l’unité de référence de mesure de l’énergie (elle est microscopique, sachant que 1 kWh équivaut à 3 600 000 J) mais c’est la tep qui s’est dans la pratique imposée dans la plupart des bilans énergétiques au niveau international (1 tep ≈ 4,1868.1010 J, soit 41,868 GJ), reflétant ainsi l’importance économique et politique du pétrole(1). Pour rappel, le pétrole comptait en 2015 pour 32,9% de la consommation d’énergie primaire dans le monde(2).
Plus exactement, c’est généralement un des multiples de la tep qui est employé : la « mégatep » ou Mtep (106 tep). La consommation d’énergie primaire dans le monde a par exemple atteint 13 147 Mtep en 2015(3) (239 Mtep en France, 3 014 Mtep en Chine).
Précisons toutefois que d’autres unités sont encore utilisées dans les statistiques de certains pays comme le « British thermal unit » (Btu)(4) aux États-Unis.
Limites
Notons par ailleurs que la tep est une unité adaptée à l’origine à la mesure d’énergie calorifique « primaire ». Or, il est compliqué de définir ce qu’est l’énergie « primaire » dans le cas de certaines installations produisant de l’électricité « finale » : centrales nucléaires, panneaux photovoltaïques, éoliennes, etc.(5).
Les statisticiens ont donc recours à des conventions purement arbitraires : pour les filières renouvelables produisant de l’électricité autrement qu’à partir de chaleur (hydroélectricité, éolien, photovoltaïque, énergies marines), la correspondance « arithmétique » 1 GWh ≈ 86 tep (sachant que 1 Wh = 3 600 J) est utilisée pour toute conversion en énergie primaire dans les bilans énergétiques.
Dans le cas du nucléaire, il a été retenu de façon arbitraire un rendement de conversion de 33% pour calculer une quantité d'énergie primaire à partir d’une production électrique constatée. Autrement dit, on estime que la production de 1 kWh d’électricité nécessite en amont 3 kWh de chaleur « primaire » en raison des différentes pertes(6) : 1 GWh d’origine nucléaire est ainsi comptabilisé en énergie primaire comme 86 tep /0,33 ≈ 260 tep(7).
Précisons enfin que l’on utilise très souvent par commodité des unités de volume plutôt que des unités d’énergie : le baril pour le pétrole (près de 159 litres), le m3 pour le gaz(8), etc. Il s’agit d’approximations puisque la valeur énergétique d’un baril de pétrole ou d’un m3 de gaz dépend de la qualité de ces hydrocarbures.
Comment convertir des TWh en tep ?
La tep (tonne d’équivalent pétrole) mesure l’énergie calorifique d’une tonne de pétrole « moyen », soit 42 gigajoules (GJ). Le mégawattheure (MWh) mesure l’énergie fournie par une source d’énergie d’une puissance d’un mégawatt fonctionnant pendant une heure, soit 3 600 mégajoules (3,6 GJ).
« Arithmétiquement » donc, 1 tep ≈ 11,6 MWh et 1 TWh (= 106 MWh) ≈ 86 000 tep.
Mais, physiquement, la tep est une unité adaptée à la mesure des énergies calorifiques primaires, en particulier fossiles, alors que le kWh est utilisé pour mesurer des énergies finales consommées par l’utilisateur, essentiellement mécaniques et électriques.
Or, toute énergie finale utilisée ne peut être obtenue à partir d’une énergie primaire que par une suite de transformations dont le rendement global, toujours inférieur à 100%, dépend du processus utilisé. Ainsi, pour produire de l’électricité, ce rendement atteint 10% à partir de la chaleur géothermique, 33% pour le nucléaire, 40% pour le charbon et jusqu’à 60% pour les centrales à gaz à cycle combiné (CCGT). En toute rigueur, toute équivalence effectuée entre des quantités d’énergies primaires calorifiques (tep ou « TWh thermiques ») et celles d’électricité qui en sont issues (« TWh électriques » ou TWe) devrait être effectuée à partir de ces rendements.
Aujourd’hui, la correspondance « arithmétique 1 TWhe ≈ 86 ktep » a été imposée par l’AIE pour les énergies électriques produites à partir des différentes sources d’énergies, hors nucléaire et géothermie. Pour l’électricité d’origine nucléaire, il a été retenu la conversion 1 TWhe nucléaire ≈ 260 ktep. Pour l’électricité d’origine géothermique, il a été retenu la conversion 1 TWhe géothermique ≈ 860 ktep.
