Électrification à outrance ou mix énergétique équilibré ? Une étude Artelys pour Coénove bouleverse les certitudes. La PAC hybride, combinant pompe à chaleur électrique et chaudière gaz performante, s’impose comme la solution gagnante. Elle génère jusqu’à 160 millions d’euros d’économies annuelles, divise par 5 les besoins en capacités de pointe et affiche des émissions de CO2 quasi identiques au tout-électrique. Décryptage d’une technologie qui pourrait redéfinir la stratégie énergétique française.
Sommaire :
- Qu’est-ce qu’une PAC hybride et comment fonctionne-t-elle ?
- Pourquoi l’étude Artelys/Coénove remet-elle en cause le tout-électrique ?
- Quels sont les résultats économiques de la PAC hybride ?
- Comment la PAC hybride contribue-t-elle à la sécurité d’approvisionnement ?
- Quel est l’impact environnemental réel de la PAC hybride ?
- Pourquoi le scénario équilibré est-il plus résilient face aux aléas ?
À retenir – PAC hybride et décarbonation des bâtiments
- Économies substantielles : La PAC hybride génère jusqu’à 227 € d’économies annuelles par logement (chauffage + ECS) et 160 M€ à l’échelle nationale.
- Flexibilité énergétique : 700 000 PAC hybrides réduisent de 700 MW les besoins en capacités de pointe électrique, soit une division par 5.
- Émissions maîtrisées : Les émissions de CO2 d’une PAC hybride sont quasi identiques à celles d’une PAC 100 % électrique, contrairement aux estimations de RTE.
- Résilience renforcée : Le scénario équilibré résiste mieux aux aléas (indisponibilité nucléaire, retard EnR, moindre rénovation) avec 3 000 MW de besoins en moins en situation de crise.
- Biométhane décisif : Avec 20 % de gaz vert en 2030, le mix hybride évite jusqu’à 2,3 millions de tonnes de CO2 en Europe.
Qu’est-ce qu’une PAC hybride et comment fonctionne-t-elle ?
Un système bivalent intelligent
La PAC hybride associe deux sources de chaleur complémentaires : une pompe à chaleur air/eau électrique et une chaudière gaz à condensation à très haute performance énergétique. L’ensemble est piloté par une régulation intelligente qui choisit automatiquement le générateur le plus performant selon la météo et le coût de l’énergie. Le système peut également activer les deux équipements en même temps lorsque la demande l’exige, grâce à son fonctionnement bivalent parallèle. Par ailleurs, l’étude Artelys/Coénove montre qu’une chaudière THPE affiche un rendement réel de 91% PCS (Pouvoir Calorifique Supérieur), bien supérieur aux 80% PCS retenus dans les hypothèses de RTE.
Des atouts concrets pour les utilisateurs
La PAC hybride présente de nombreux atouts pour les ménages. Son coût d’achat reste plus abordable qu’une pompe à chaleur entièrement électrique, et elle permet de réduire la facture de chauffage jusqu’à 40%. Elle contribue aussi fortement à la baisse des émissions de gaz à effet de serre, avec un potentiel de réduction pouvant atteindre 80%. Le confort thermique est constant tout au long de l’année et, en cas de défaillance d’un des générateurs, l’autre prend le relais, assurant ainsi une continuité de chauffage. L’installation reste peu encombrante puisqu’elle ne nécessite pas forcément de ballon d’eau chaude sanitaire.
Une étude menée en 2023 par Pouget Consultants pour la DHUP confirme par ailleurs l’intérêt de cette solution. Puisqu’environ 1,4 million de logements collectifs rencontrent des contraintes techniques qui rendent difficile la pose d’une PAC air/eau. Pour ces immeubles, la PAC hybride constitue donc une alternative fiable et réalisable.
Pourquoi l’étude Artelys/Coénove remet-elle en cause le tout-électrique ?
Une méthodologie rigoureuse face au scénario RTE
L’étude porte un titre explicite : « Perspectives 2030 : Étude sur la pertinence d’un mix équilibré de production de chaleur résidentielle intégrant plus de gaz vert et de solutions hybrides ». Elle a été réalisée par Artelys pour Coénove entre mars et septembre 2025. Pour ce faire, les chercheurs se sont appuyés sur le logiciel Artelys Crystal Super Grid, un outil reconnu dans le secteur énergétique européen.
L’analyse reprend les hypothèses du volet Bâtiment de janvier 2025 du scénario RTE A-Référence du Bilan prévisionnel 2023. Toutefois, les chercheurs corrigent plusieurs paramètres considérés comme biaisés. Ainsi, le rendement de la chaudière THPE passe de 80% PCS selon RTE à 91% PCS selon les données réelles. De même, la bivalence parallèle remplace la bascule complète vers la chaudière sous 4°C extérieur. Par ailleurs, les simulations couvrent trois années météorologiques différentes (2002, 2006 et 2010). Celles-ci représentent des conditions chaudes, moyennes et froides.
Des hypothèses plus réalistes sur les PAC hybrides
RTE avait retenu une vision pessimiste du fonctionnement des PAC hybrides. En réponse, l’étude Artelys intègre des hypothèses actualisées. Notamment, elle utilise le COP saisonnier (Coefficient de Performance Saisonnier) des PAC selon la méthode 3CL enrichie des résultats de l’étude 100 PAC de 2025. Elle prend également en compte conjointement les équipements de chauffage et d’eau chaude sanitaire (ECS).
Concernant les paramètres économiques, le prix de la tonne de CO2 retenu est de 113 euros, conformément au TYNDP 2024 (Ten-Year Network Development Plan, soit en français Plan décennal de développement du réseau). Quant au parc de production européen en 2030, il correspond au scénario TYNDP 2024. Ce dernier est très favorable aux solutions électriques. Il prévoit en effet un fort développement du solaire et de l’éolien, ainsi qu’une sortie quasi-totale du charbon.
Quels sont les résultats économiques de la PAC hybride ?
Jusqu’à 160 millions d’euros d’économies annuelles
L’étude a simulé le remplacement de 700 000 PAC électriques par des PAC hybrides dans le scénario de référence. Les résultats révèlent des économies considérables. Sur le seul usage chauffage, chaque PAC hybride génère une économie de 135 euros par an. En intégrant l’eau chaude sanitaire, cette économie atteint 227 euros par an et par équipement. Autrement dit, à l’échelle nationale, cela représente jusqu’à 160 millions d’euros d’économies annuelles.
D’où proviennent ces gains ? Principalement de trois sources : la réduction des coûts variables de production électrique, les moindres besoins de renforcement du réseau électrique, et les coûts d’investissement réduits dans le parc de production.
Un scénario équilibré encore plus avantageux
Le scénario S3 propose un mix d’équipements plus équilibré. Il intègre 600 000 PAC hybrides, contre seulement 100 000 dans le scénario RTE. Il maintient également 9,9 millions de logements équipés de chaudières gaz, contre 8,3 millions. En revanche, le nombre de PAC air/eau diminue à 3,1 millions, contre 5,2 millions.
Résultat : ce scénario coûte significativement moins cher. L’économie atteint 1,071 milliard d’euros par an par rapport au scénario d’électrification massive révisé (S2). Mieux encore, le scénario S4 « Coénove », qui intègre 20% de biométhane, génère 73 millions d’euros d’économies annuelles supplémentaires.
Comment la PAC hybride contribue-t-elle à la sécurité d’approvisionnement ?
Une réduction drastique des besoins de pointe
La PAC hybride apporte une flexibilité précieuse au système électrique français. Concrètement, substituer 700 000 PAC électriques par des PAC hybrides permet de réduire de 700 MW les besoins en capacités de pointe (OCGT – turbines à combustion). Cette réduction représente une division par plus de 5. En effet, on passe de 849 MW nécessaires dans le scénario de référence à seulement 145 MW avec les PAC hybrides.
À l’échelle individuelle, une seule PAC hybride permet d’effacer 1,87 kW lors du pic de consommation nette. Ce chiffre est inférieur aux 2,1 kW estimés par RTE. Néanmoins, pour 700 000 PAC hybrides, cela représente tout de même 1,3 GW de pointe effacée. Au total, le pic de consommation nette passe de 98,22 GW à 96,91 GW.
Un rempart contre la pointe électrique hivernale
En hiver, la consommation électrique française peut être multipliée par 4 entre l’été et les périodes de grand froid. Selon les données GRDF, GRTgaz, TIGF, E-Cube et CEREN citées dans l’étude, le réseau de gaz fournit jusqu’à 130 GW de puissance lors des pics hivernaux. En comparaison, le réseau électrique n’apporte que 95 GW. C’est pourquoi la PAC hybride joue un rôle clé : elle permet de basculer sur le gaz lors des pics de demande. Ce faisant, elle soulage le réseau électrique.
D’ailleurs, les grands scénarios prospectifs prévoient de nombreuses PAC hybrides dans le parc de logements 2050. RTE en anticipe 2,5 millions. L’ADEME va encore plus loin avec jusqu’à 5,7 millions d’unités.
Quel est l’impact environnemental réel de la PAC hybride ?
Des émissions de CO2 quasi identiques au tout-électrique
Contrairement aux conclusions de RTE, l’étude Artelys démontre que la PAC hybride émet 5 fois moins de CO2 par logement que ce qu’avançait le gestionnaire du réseau électrique. Ce constat provient du Bilan prévisionnel 2023 de RTE. Plus précisément, le remplacement de 700 000 PAC électriques par des PAC hybrides génère seulement 0,02 MtCO2eq supplémentaires à l’échelle européenne sur le périmètre chauffage.
Comment expliquer ce résultat ? Par le mix électrique européen prévu en 2030. Celui-ci est très ambitieux en termes de décarbonation. Il prévoit une sortie quasi-totale du charbon et un fort développement des EnR.
Le biométhane change la donne
Avec un taux d’injection de 20% de biométhane dans les réseaux en 2030 (contre 10% dans le scénario RTE), le scénario S4 Coénove devient moins émetteur que le scénario d’électrification massive. Concrètement, il permet d’éviter jusqu’à 2,28 MtCO2eq en Europe par rapport au scénario S2.
La filière biométhane est déjà en plein essor. En octobre 2025, 794 sites de méthanisation injectaient 15,3 TWh de biométhane dans le réseau français. Cela équivaut à la consommation de 3,8 millions de logements neufs chauffés. Autrement dit, cette production correspond à la consommation des habitants des métropoles de Lille, Lyon et Nantes réunis.
Les perspectives à long terme sont également encourageantes. Les gisements sécurisés à 2050 atteignent 320 TWh. Ils se répartissent ainsi : 130 TWh de méthanisation, 90 TWh de pyrogazéification, 50 TWh de gazéification hydrothermale et 50 TWh de power-to-méthane. À cela s’ajoutent 100 TWh d’hydrogène.
Pourquoi le scénario équilibré est-il plus résilient face aux aléas ?
Des stress-tests révélateurs
L’étude a soumis les différents scénarios à trois variantes de stress-test. La première, V1 « moindre isolation », reprend les hypothèses de la variante « Isolation – » de RTE. Elle simule une moindre efficacité des rénovations dans le résidentiel. La deuxième variante, V2 « indisponibilité nucléaire », reprend la disponibilité observée en 2022. Cette année-là, une vingtaine de réacteurs ont été arrêtés en raison du phénomène de corrosion sous contrainte. Enfin, la variante V3 « retard EnR » intègre la trajectoire basse de développement des énergies renouvelables établie par RTE.
Une meilleure robustesse du système énergétique
Dans tous les cas, le scénario équilibré avec davantage de PAC hybrides se révèle plus résilient. Prenons l’exemple de la moindre disponibilité nucléaire (variante V2). Les besoins en capacités OCGT passent de 18 280 MW pour le scénario S2 à 15 223 MW pour le scénario S3. Cela représente une économie de plus de 3 000 MW.
De plus, l’écart de coût entre les deux scénarios s’accentue en situation de crise. Il passe de -1 071 M€/an en situation normale à -1 324 M€/an en situation de crise nucléaire.
Jean-Charles Colas-Roy, Président de Coénove, tire les enseignements de cette étude. Selon lui, la complémentarité entre électricité et gaz verts permet de préserver la compétitivité des industriels franco-européens. Elle valorise également le savoir-faire des installateurs-mainteneurs, experts du chauffage sur boucle à eau chaude.
Cette étude délivre un constat net : réussir la transition énergétique du bâtiment suppose de s’appuyer sur une palette de solutions plutôt que sur un modèle unique. Dans cette perspective, Coénove invite les pouvoirs publics à mobiliser quatre axes d’action : inscrire un mix de chauffage diversifié dans la PPE 3, reconnaître pleinement la contribution des PAC hybrides, accélérer la montée en puissance du biométhane pour atteindre 20% d’injection d’ici 2030, et placer la résilience au cœur des politiques face aux risques énergétiques.
PAC hybrides, équilibre des usages et gaz verts forment ainsi un trio de solutions robustes pour décarboner durablement le parc résidentiel.
