Décider : coût global, aides et CEE

Une action d'économie se paie le premier jour et rapporte ensuite par petites sommes, pendant des années. Pour savoir si elle vaut sa dépense, on additionne ces flux après les avoir ramenés à aujourd'hui : c'est le coût global. Ce chapitre l'applique à trois actions sur le plateau de bureaux du cours : l'optimiseur de relance de l'an 3, le remplacement d'une vieille chaudière et une pompe à chaleur en relève. Les certificats d'économies d'énergie (CEE) entrent dans le calcul comme une recette de départ. Les prix de l'énergie, les taux et les coûts sont des valeurs d'exemple, et chaque conclusion est donnée avec sa sensibilité à ces valeurs. Tous les nombres viennent du modèle du cours.

77.1 Le coût global

Le coût global d'une solution réunit tout ce qu'elle coûte et rapporte sur une durée d'étude : investissement, énergie, entretien, gros entretien, renouvellement des équipements usés avant la fin, et valeur résiduelle de ceux qui restent utilisables à la fin. Ce chapitre n'étudie que la différence entre deux solutions : la dépense en plus et les économies qu'elle produit. Chaque action est mesurée par rapport au plateau bien réglé sans optimiseur. Ses économies sont comptées en gaz évité, et la nouvelle électricité consommée, s'il y en a, est déduite.

Le règlement délégué (UE) 2025/2273, qui remplace le règlement n° 244/2012, fixe la méthode du coût global servant aux exigences minimales de performance des bâtiments (annexe I, point 4). Les coûts y sont exprimés en termes réels, hors inflation. La période de calcul est d'au moins 20 ans pour un bâtiment non résidentiel. La valeur résiduelle se calcule par amortissement linéaire jusqu'au terme de la période. Le calcul se refait à deux taux au moins, dont 3 % réels pour le calcul macroéconomique. Pour les durées de vie des composants, le texte invite à reprendre celles d'une norme européenne de calcul économique des systèmes énergétiques. Ce chapitre prend 20 ans, un taux réel de 4 % et des sensibilités à 2 et 8 %.

La durée de vie fixe le calendrier des renouvellements : l'optimiseur, prévu pour 15 ans, est racheté à l'an 15, et il lui reste les deux tiers de sa vie à l'an 20 (chapitre 78).

77.2 Actualiser

Un euro disponible aujourd'hui vaut plus qu'un euro dans dix ans, parce qu'on pourrait l'employer ailleurs. Le taux d'actualisation r mesure ce coût d'opportunité. Un flux F_t de l'année t vaut aujourd'hui :

VA = F_t · (1 + r)^−t

À 4 %, un euro de l'an 20 vaut 0,456 € aujourd'hui. Le taux dépend de celui qui décide : bas pour un investisseur public, coût de la dette pour celui qui emprunte, rentabilité exigée pour une entreprise. Plus il est élevé, moins les économies lointaines pèsent.

Le taux et les prix doivent être exprimés dans la même convention. En euros constants, on emploie un taux réel r et des prix qui ne suivent pas l'inflation. En euros courants, on emploie un taux nominal i et des prix qui la suivent. La relation de Fisher relie les deux :

1 + i = (1 + r) · (1 + f)

Avec un taux nominal de 6 % et une inflation de 2 %, le taux réel vaut 3,92 %, et non 4 %. Les prix de l'énergie suivent la même règle. Une hausse de 3 % par an en euros courants, avec 2 % d'inflation, ne fait que 0,98 % par an en euros constants. Le modèle travaille en euros constants hors taxes. Il ajoute une évolution réelle g du prix de l'énergie : le gain de l'année t vaut le gain de la première année multiplié par (1 + g)^t. Le cas de base prend g = 0. Mélanger un taux nominal et des prix constants sous-estime toutes les économies.

77.3 Six indicateurs

Les flux de l'action forment un échéancier, de F₀ à l'an 0 (investissement, aides déduites) jusqu'à F_N. Six indicateurs le résument :

VAN = Σ_t=0..N F_t · (1 + r)^−t TRI : le taux r tel que VAN(r) = 0 TRS = investissement net / gain net de la première année TRA : la date où le cumul des flux actualisés repasse à zéro annuité = VAN · FRC(r, N) FRC(r, N) = r / (1 − (1 + r)^−N) coût du kWh économisé = coûts actualisés · FRC(r, N) / kWh évités par an

La valeur actuelle nette (VAN) répond directement à la question posée : positive, l'action enrichit celui qui la paie au taux choisi. Le taux de rentabilité interne (TRI) se compare au taux exigé. C'est aussi le taux qui annule la VAN, donc la limite au-delà de laquelle l'action cesse d'être rentable. Le temps de retour simple (TRS) ignore l'actualisation et tout ce qui suit le retour ; le temps de retour actualisé (TRA) ne corrige que le premier défaut. L'annuité équivalente étale la VAN en un gain constant par an : FRC(4 %, 20 ans) vaut 0,0736, soit un facteur d'annuité de 13,59. Le coût du kWh économisé fait de même avec les dépenses seules, aides et valeur résiduelle déduites. On le compare au prix marginal du kWh acheté, ici 0,085 €/kWh PCS de gaz pris comme exemple.

Deux actions qui reviennent en 8 ans ne se valent pas si l'une dure 10 ans et l'autre 25. La VAN et le TRI mesurent la valeur ; le temps de retour mesure le risque, le temps pendant lequel l'argent reste exposé.

77.4 L'optimiseur de l'an 3

Le socle du cours pose un optimiseur de relance sur le plateau à l'an 3. Il coûte 6 000 € HT, dure 15 ans et économise 8 078 kWh PCS de gaz en année normale, soit 14,3 % de la consommation du plateau bien réglé.

Exemple : VAN, TRI et temps de retour de l'optimiseur, sans aide

1. Gain annuel : 8 078 kWh × 0,085 €/kWh = 686,6 €, soit 687 € par an, sans entretien supplémentaire.
2. Vingt ans de gains à 4 % : 686,6 € × 13,59 = 9 331 €.
3. Rachat à l'an 15 : 6 000 € × 1,04⁻¹⁵ = 3 332 € à déduire.
4. Valeur résiduelle à l'an 20 : 6 000 € × 10/15 = 4 000 €, soit 4 000 × 0,456 = 1 826 € aujourd'hui.
5. VAN = −6 000 + 9 331 − 3 332 + 1 826 = 1 825 €. L'action rapporte au taux de 4 %.
6. Le TRI vaut 7,3 %. C'est le taux qui annule la VAN.
7. TRS = 6 000 / 687 = 8,7 ans. Le TRA vaut 11,0 ans.
8. Annuité : 1 825 × 0,0736 = 134 € par an. Coût du kWh économisé : 0,068 €, contre 0,085 € pour le kWh acheté.

L'aide CEE, calculée en 77.5, vaut 1 475 € à l'exemple de 9 €/MWh cumac. Perçue à la réception, elle réduit l'investissement net à 4 525 €. La VAN monte à 3 301 €, le TRI à 11,7 %, le TRS tombe à 6,6 ans et le TRA à 7,8 ans.

77.5 Les certificats d'économies d'énergie

Le dispositif oblige les vendeurs d'énergie, les obligés, à justifier d'un volume d'économies par période, en finançant des actions chez les consommateurs ou en achetant des certificats. La sixième période couvre 2026 à 2030. Un certificat vaut un kWh cumac d'énergie finale : cumulé sur la durée de vie de l'action et actualisé. L'article 3 de l'arrêté du 29 décembre 2014 fixe l'actualisation à 4 % par an. L'économie de chaque année après la première est celle de l'année précédente divisée par 1,04. Pour une économie annuelle E et une durée de vie conventionnelle n :

kWh cumac = E · Σ_t=0..n−1 1,04^−t

Le facteur vaut 11,563 sur 15 ans et 15,029 sur 22 ans. Ce taux de 4 % est conventionnel : il ne dit rien du taux de celui qui investit.

En pratique, on ne calcule pas E. Les fiches d'opérations standardisées donnent un forfait par m² ou par équipement, que l'on multiplie par des facteurs de zone climatique et de secteur. La fiche BAT-TH-109 (version A54-3, en vigueur depuis le 01/01/2024) vise l'optimiseur de relance d'un circuit de chauffage collectif à combustible dans un bâtiment tertiaire existant. Elle exige une fonction auto-adaptative, fixe la durée de vie à 15 ans et ne se cumule pas avec deux fiches voisines. Pour des bureaux, elle donne 69 kWh cumac par m² chauffé et géré, multipliés par 1,1 en zone H1, celle de Paris. Le plateau de 2 160 m² obtient 69 × 2 160 × 1,1 = 163 944 kWh cumac. L'économie du modèle donnerait seulement 8 078 × 11,563 = 93 406 kWh cumac. Ce calcul, qui prend les kWh PCS pour de l'énergie finale, n'est qu'un ordre de grandeur : le forfait vaut 1,76 fois l'économie calculée, car il représente un bâtiment moyen et non ce plateau déjà bien réglé.

La fiche BAT-TH-163 (version A81-2, en vigueur depuis le 30/04/2026) vise la pompe à chaleur air/eau. Elle s'applique quand l'efficacité saisonnière à 35 °C vaut au moins 126 % pour des émetteurs basse température, ventilo-convecteurs compris. En zone H1, elle donne 1 200 kWh cumac par m² chauffé pour une efficacité comprise entre 126 et 175 %, multipliés par 1,2 pour les bureaux. Le tout est multiplié par R, rapport de la puissance nominale de la PAC à celle de la chaufferie après travaux (somme des puissances nominales de ses générateurs, PAC comprise) s'il est inférieur à 40 %, sinon 1. La durée de vie est de 22 ans, et une étude de dimensionnement est exigée.

Le kWh cumac n'a pas de prix réglementé. La DGEC publie des indices de prix à terme. Les certificats classiques livrés dans l'année valaient 9,10 €/MWh cumac en février 2026 et 8,70 € en juin 2026. Le chapitre retient 9 €/MWh cumac comme valeur d'exemple. Le maître d'ouvrage n'en touche qu'une part, qui se négocie avec l'obligé ou son intermédiaire. Les fiches changent souvent : on lit la version en vigueur à la date d'engagement.

77.6 Sensibilité et incertitude

Un coût global dépend de valeurs mal connues : le taux, l'évolution des prix, la durée de vie et l'économie elle-même. La figure 77.1 montre leur effet sur un même échéancier.

Pour l'optimiseur avec CEE, la VAN vaut 4 937 € à 2 %, 3 301 € à 4 % et 1 184 € à 8 %. Elle vaut 2 490 € si le prix réel du gaz baisse de 1 % par an et 5 239 € s'il monte de 2 %. Avec des CEE à 6 ou 12 €/MWh cumac, elle vaut 2 809 ou 3 793 €. Si l'optimiseur ne dure que 10 ans, il faut le racheter à l'an 10. La VAN tombe alors à 754 € avec l'aide et devient négative sans elle (−722 €). La conclusion tient sur toute la plage, mais sa marge fond. La durée de vie est la valeur qui pèse le plus, et le chapitre 78 la traite à part.

L'économie de 8 078 kWh est la vraie valeur du socle. Sur un site réel, on ne dispose que d'une estimation. Le socle du cours chiffre l'erreur de l'analyse simple des factures, sur 200 tirages, à un écart type de 1,02 point de la consommation, et le chapitre 76 montre comment mesurer et encadrer une économie. Une décision prudente prend la borne basse de l'intervalle à 90 %, soit 1,645 écart type sous l'estimation. Avec cette borne, l'économie descend à 7 135 kWh (12,6 %). La VAN vaut alors 736 € sans aide et 2 211 € avec. L'action reste rentable dans le cas défavorable : on peut décider.

Une économie sans investissement passe avant les autres. Corriger la dérive des pompes primaires, que portent les relevés du socle (chapitres 74 et 76), économise 3 169 kWh par an (5,6 %), soit 269 € par an. Sur 15 ans, ces gains valent 2 995 € en valeur actuelle, sans rien acheter.

77.7 Remplacer une vieille chaudière

Supposons maintenant qu'une chaudière en fonte de 80 kW, d'exemple, chauffe encore le plateau. Elle brûle avec un excès d'air de 1,4 et rejette ses fumées à 180 °C. Ses pertes à l'arrêt valent 1,5 % de sa puissance pendant les jours de chauffe. On la remplacerait par la cascade à condensation du socle.

Exemple : la chaudière à condensation

1. Ancienne chaudière : le rendement de combustion vaut 82,2 % sur PCS (91,2 % sur PCI, 6,5 % d'O₂ dans les fumées). Les pertes à l'arrêt font 6 349 kWh sur 220 jours. Pour 54 324 kWh de chaleur, elle brûle 73 786 kWh PCS, soit un rendement saisonnier de 73,6 %.
2. La cascade neuve brûle 56 403 kWh PCS pour la même chaleur (96,3 %). Elle économise 17 383 kWh PCS, soit 1 477,5 € par an.
3. Travaux : 24 000 € HT, durée de vie de 20 ans, gros entretien de 1 500 € à l'an 10 (1 013 € actualisés). Aucune fiche CEE ne s'applique, car celle des chaudières collectives performantes a été retirée du catalogue tertiaire.
4. VAN = −24 000 + 1 477,5 × 13,59 − 1 013 = −24 000 + 20 080 − 1 013 = −4 933 €. Le TRI vaut 1,5 %, le TRS 16,2 ans, et le cumul actualisé ne repasse pas à zéro en 20 ans.
5. Coût du kWh économisé : 0,106 €. Le kWh évité coûte plus cher que le kWh acheté.
6. Sensibilité : la VAN vaut −1 071 € à 2 % et −10 188 € à 8 %. Elle vaut −762 € si le prix réel du gaz monte de 2 % par an. Elle ne s'annule que pour une hausse réelle de 2,32 % par an.

Pris seul, le remplacement ne se justifie pas à ces prix. Mais une chaudière de cet âge devra de toute façon être remplacée un jour. La vraie question est alors : faut-il le faire maintenant ou attendre la panne ? Avancer de k années un remplacement inévitable ne coûte que l'intérêt de l'investissement pendant ces années, et rapporte leurs économies. À 4 %, avancer d'un an rapporte 498 €. Avancer de 3 ans rapporte 1 436 €, de 5 ans 2 304 € et de 8 ans 3 484 €. Le décalage du remplacement suivant est négligé (chapitre 78). Une action non rentable seule le devient face à la bonne référence.

77.8 Une pompe à chaleur en relève

Troisième action : une pompe à chaleur air/eau de 15,82 kW à −7 °C pour un départ à 45 °C. Elle est dimensionnée pour la moitié de la charge des bureaux, avec le cycle du chapitre 48 (cylindrée de 72,7 cm³ par tour). Elle s'arrête sous −5 °C, et les chaudières assurent alors seules le chauffage.

Exemple : la PAC en relève, avec et sans CEE

1. Sur l'année normale, la PAC fournit 48 621 kWh, 98,9 % de la chaleur des bureaux et 89,5 % du total, pour 10 028 kWh d'électricité : COP saisonnier de 4,85 sur le site.
2. Gaz évité : 50 477 kWh PCS, soit 4 291 € par an. Électricité : 1 705 € par an. Entretien supplémentaire : 350 € par an. Gain net de la première année : 2 236 €.
3. Investissement : 1 300 € par kW de puissance nominale (14,94 kW à −10 °C pour un départ à 35 °C), plus 6 000 €, soit 25 427 € HT. Le compresseur est remplacé à l'an 12 pour 3 000 €.
4. VAN sans aide : −25 427 + 35 141 (énergie) − 4 757 (entretien) − 1 874 (compresseur) = 3 083 €. Le TRI vaut 5,4 %, le TRS 11,4 ans et le TRA 17,1 ans.
5. CEE : l'efficacité saisonnière, estimée à 165,7 %, tombe dans la tranche 126 à 175 %. Les chaudières comptent pour leur puissance nominale, déclarée en 80/60 °C (2 × 33,9 = 67,85 kW), et non pour les 72,22 kW qu'elles donnent en 45/35 °C : R = 14,94 / (67,85 + 14,94) = 0,180. Le volume vaut 1 200 × 2 160 × 1,2 × R = 561 400 kWh cumac, soit 5 053 € à 9 €/MWh cumac.
6. VAN avec aide : 8 136 €. Le TRI vaut 8,3 %, le TRS 9,1 ans et le TRA 12,9 ans.

Cette rentabilité dépend surtout de l'écart entre le prix de l'électricité et celui du gaz. Chaque kWh de chaleur produit par la PAC rapporte 0,0532 € aux prix d'exemple, dont le rapport électricité/gaz vaut 2,00. La VAN s'annule pour un rapport de 2,27 sans aide, de 2,70 avec les CEE, et de 3,10 avec les CEE et une hausse réelle de 2 % par an. Les prix moyens d'Eurostat du premier semestre 2026, pour des consommateurs non résidentiels de cette taille, donnent 2,15. La VAN vaut alors 6 449 € avec l'aide et 1 397 € sans. Elle reste positive, mais sans aide un rapport à peine plus élevé, 2,27, suffirait à l'annuler. Avec un COP réel inférieur de 20 % au calcul, la VAN tombe à 2 343 € : le gain se vérifie après la mise en service (chapitre 76).

Avec l'aide, la VAN de la PAC vaut 13 817 € à 2 % et seulement 385 € à 8 % : elle est très sensible au taux, parce que ses gains s'étalent sur 20 ans. La chaudière seule reste négative à tous ces taux, et l'optimiseur sans aide devient négatif au-delà de son TRI de 7,3 %. Les trois actions sont évaluées séparément : leurs économies ne s'additionnent pas.

77.9 Les obligations

Certaines décisions sont imposées par un texte. L'article R175-2 du code de la construction et de l'habitation, dans sa version en vigueur depuis le 28/12/2025 (seuil issu du décret n° 2023-259), impose un système d'automatisation et de contrôle aux bâtiments tertiaires dont le système de chauffage ou de climatisation a une puissance nominale utile de plus de 70 kW. Les deux chaudières du plateau totalisent 67,85 kW de puissance nominale (33,9 kW chacune en 80/60 °C) : elles restent sous le seuil, même si elles donnent 72,22 kW en 45/35 °C. Le plateau y est pourtant soumis par son groupe d'eau glacée de 120 kW. Le texte dispense de cette obligation si une étude montre que le système ne peut pas revenir en moins de dix ans, temps de retour calculé selon une méthode fixée par arrêté. La déduction des aides publiques n'y vise que le raccordement des autres systèmes techniques au système exigé. Ce temps de retour est celui du système exigé, pas d'une action isolée ; l'optimiseur, qui revient en 8,7 ans sans aide, montre seulement qu'une fonction de régulation bien choisie reste sous ce seuil. Dans un bâtiment existant, l'obligation s'applique au renouvellement du système de chauffage ou de climatisation, et au plus tard le 1^er janvier 2030 depuis la modification du 26 décembre 2025.

Le dispositif éco énergie tertiaire (article L174-1 du même code, chapitre 74) impose de réduire la consommation d'énergie finale de 40 % en 2030, 50 % en 2040 et 60 % en 2050, par rapport à une année de référence qui ne peut pas être antérieure à 2010. Si la première année du socle servait de référence, ses 178 350 kWh (82,6 kWh/m²) imposeraient d'en économiser 71 340 en 2030 ; l'optimiseur n'en fournit que 11,3 % (4,5 % de la consommation). Le coût global sert alors à classer les actions par coût du kWh économisé, jusqu'à atteindre l'objectif ; une action à VAN négative peut devenir la moins mauvaise façon de respecter la loi.

77.10 Au-delà de l'euro

Le coût global ne compte que ce qui a un prix. L'optimiseur réduit la marge de confort à la relance (chapitre 70). La PAC ajoute une machine à surveiller, un fluide frigorigène et un bruit en façade, mais rend le site moins dépendant du prix du gaz. La chaudière neuve supprime le risque de panne d'un appareil en fin de vie. Ces effets n'entrent pas dans la VAN : on les écrit à côté du calcul, sans les convertir en euros inventés.

Le carbone peut entrer dans le calcul si l'on donne une valeur à la tonne évitée. Le chapitre 80 traite le carbone d'une installation. La PAC, qui remplace près de 50 MWh de gaz par 10 MWh d'électricité, gagne beaucoup plus à ce compte que l'optimiseur. D'autres aides peuvent s'ajouter aux CEE, selon le projet et sous leurs propres conditions de cumul : le Fonds chaleur de l'ADEME, les aides des collectivités et les prêts bonifiés. Elles se traitent comme les CEE, en recette à leur date.

Une décision prudente se calcule en euros constants avec un taux assumé, présente la VAN à deux taux au moins avec le TRI et le TRA, teste l'économie à sa borne basse et le prix de l'énergie dans les deux sens, et ne compte l'aide qu'une fois signée.

À retenir

• Coût global : investissement, énergie, entretien, renouvellements et valeur résiduelle, ramenés à l'an 0 par (1 + r)^−t sur au moins 20 ans en tertiaire. Les euros constants vont avec un taux réel : 6 % nominal et 2 % d'inflation font 3,92 % réel.
• La VAN donne la valeur et le TRI le taux qui l'annule. Le temps de retour mesure le risque, pas la rentabilité.
• Optimiseur à 4 % : VAN 1 825 € sans aide et 3 301 € avec 163 944 kWh cumac (BAT-TH-109), TRI 7,3 et 11,7 %. Positif à la borne basse prudente, négatif sans aide s'il ne dure que 10 ans.
• kWh cumac = économie annuelle × Σ 1,04^−t sur la durée conventionnelle. Les fiches donnent des forfaits : 1,76 fois l'économie du plateau pour l'optimiseur.
• Chaudière seule : VAN −4 933 €, TRI 1,5 %. Avancer un remplacement inévitable de 5 ans rapporte 2 304 €.
• PAC en relève : VAN 3 083 € sans aide et 8 136 € avec. Bascule à un rapport électricité/gaz de 2,27 sans aide, 2,70 avec.
• Prix, taux et coûts sont des exemples : on décide sur la sensibilité, pas sur un nombre seul.

Sources publiques : règlement délégué (UE) 2025/2273 de la Commission du 30 juin 2025, annexe I, point 4 (texte lu dans la base Cellar de l'Office des publications le 26/10/2026, paraphrasé), qui remplace le règlement délégué (UE) n° 244/2012 ; arrêté du 29 décembre 2014 relatif aux modalités d'application du dispositif des certificats d'économies d'énergie, article 3 (version consolidée publiée par le ministère chargé de l'énergie, à jour du 01/04/2026) ; fiches d'opérations standardisées BAT-TH-109 vA54-3 et BAT-TH-163 vA81-2 (arrêté du 22 décembre 2014 modifié, fiches publiées par le ministère chargé de l'énergie, lues le 26/10/2026, valeurs forfaitaires citées pour la zone H1 et le secteur bureaux) ; catalogue des opérations standardisées du ministère chargé de l'énergie (fiches de chauffage fossile, dont BAT-TH-102, supprimées du catalogue tertiaire ; page lue le 26/10/2026) ; DGEC, Flash Info des 11/03/2026 et 09/07/2026 sur les indices de prix des CEE ; article R175-2 du code de la construction et de l'habitation, version en vigueur depuis le 28/12/2025, lue sur Légifrance le 26/10/2026 et paraphrasée (seuil de 70 kW issu du décret n° 2023-259 du 7 avril 2023, échéance du 01/01/2030 fixée par la modification du 26/12/2025) ; article L174-1 du même code (version en vigueur depuis le 25/08/2021, lue sur Légifrance le 26/10/2026) ; Eurostat, prix du gaz et de l'électricité pour les consommateurs non résidentiels, premier semestre 2026, par le modèle commun du cours ; règlement (UE) n° 813/2013 et EN 14825, efficacité saisonnière de la pompe à chaleur, par le chapitre 48 ; relation de Fisher, VAN, TRI, temps de retour et facteur de recouvrement du capital, formules classiques de l'économie de l'ingénieur ; chapitres 48, 70, 74, 76, 78 et 80 du cours. Installations de référence : le modèle commun du cours (puissance nominale des chaudières en 80/60 °C), le modèle commun du cours (groupe d'eau glacée) et le modèle commun du cours, importé par le modèle du cours, d'où viennent tous les nombres. Hypothèses d'exemple : prix marginaux de 0,085 €/kWh PCS de gaz et 0,170 €/kWh d'électricité hors taxes, taux réel de 4 %, CEE à 9 €/MWh cumac perçus à la réception, chaudière ancienne de 80 kW, coûts de travaux et d'entretien, coût de la PAC de 1 300 €/kW plus 6 000 €.