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Bac pro Métiers de l'électricité et de ses environnements connectés (MELEC) · Bac proBac pro

Le bilan énergétique : cours de Bac pro MELEC

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Un bilan énergétique dresse l'inventaire des flux d'énergie (production, transformation, transport, consommation) sur un territoire et une durée donnés.
  • À chaque étape, des pertes apparaissent : un rendement n'atteint jamais 100 %, et le rendement d'une chaîne est le produit des rendements de ses maillons.
  • Pour une ressource, le bilan compare l'énergie dépensée pour l'obtenir à l'énergie finale disponible ; sous le seuil 1:1, le bilan net est négatif.
  • On distingue énergie primaire et énergie secondaire (électricité, produits pétroliers, chaleur de réseau).
  • En métier MELEC, le bilan guide l'efficacité énergétique : étiquette énergie de A à G, choix d'équipements, suivi des consommations et attention à l'effet rebond.

Pourquoi faire un bilan énergétique ?

Tu viens d'étudier les énergies renouvelables, le photovoltaïque et les bornes de recharge. Ces installations produisent ou distribuent de l'énergie, mais une question reste ouverte : combien d'énergie entre, combien en sort réellement, et où se perd le reste ? C'est précisément le rôle du bilan énergétique.

En Bac pro MELEC, tu interviens sur des installations électriques, des bâtiments connectés, des procédés industriels. Le référentiel place l'efficacité énergétique parmi les finalités du métier : gestion technique des bâtiments connectés avec contrôle des énergies, distribution et gestion de l'énergie liées aux procédés 1. Savoir lire et construire un bilan te permet de justifier un choix d'équipement, de repérer une dérive de consommation ou d'expliquer à un client pourquoi sa facture baisse après une rénovation.

Un bilan répond à trois questions simples :

  • D'où vient l'énergie ? (extraction, captation du vent, du soleil, de l'eau…)
  • Par quelles transformations passe-t-elle ? (raffinage, production d'électricité, transport…)
  • Où et comment est-elle consommée, et qu'en reste-t-il d'utile ?

Les flux d'énergie, de la ressource à l'utilisateur

Un bilan décrit le cheminement des ressources énergétiques depuis leur extraction ou leur captation jusqu'à l'usage final. Entre les deux, l'énergie passe par des transformations : raffinage, production d'électricité, acheminement jusqu'au lieu de consommation. 5

Imagine un chauffe-eau électrique dans un logement. L'énergie nécessaire a d'abord été captée ou extraite quelque part, transformée en électricité dans une centrale, transportée sur des lignes, abaissée en tension par des transformateurs, distribuée dans le tableau électrique, puis convertie en chaleur dans la résistance. Chaque maillon de cette chaîne fait partie du bilan.

De la ressource à l'usage finalCinq étapes successives : extraction ou captation, transformation, transport, distribution, consommation, avec des pertes à chaque étape.1ExtractionOn extrait ou on capte la ressource2TransformationRaffinage, production d'électricité3TransportAcheminement vers le lieu d'usage4DistributionTableaux, câbles, protections5ConsommationLumière, chaleur, force motrice
  1. ExtractionOn extrait ou on capte la ressource
  2. TransformationRaffinage, production d'électricité
  3. TransportAcheminement vers le lieu d'usage
  4. DistributionTableaux, câbles, protections
  5. ConsommationLumière, chaleur, force motrice
De la ressource à l'usage final · À chaque étape, une part de l'énergie est perdue.

Énergie primaire et énergie secondaire

Dans un bilan, on classe les formes d'énergie selon leur place dans la chaîne. Une énergie primaire est disponible dans la nature avant toute transformation industrielle (pétrole brut, vent, rayonnement solaire, chute d'eau). Une énergie secondaire résulte de la transformation d'une énergie primaire.

Énergie primaire et énergie secondaire
CatégorieDéfinition simpleExemple
PrimaireDisponible avant transformation industriellePétrole brut
SecondaireIssue de la transformation d'une énergie primaireProduits pétroliers raffinés
SecondaireIssue de la transformation d'une énergie primaireÉlectricité
SecondaireDistribuée par un réseauChaleur de réseau
Énergie primaire et énergie secondaire · Exemples de produits secondaires : électricité, chaleur de réseau, produits pétroliers.

Les pertes et le rendement

Aucune transformation d'énergie n'est parfaite. À chaque étape, une partie de l'énergie n'est pas convertie sous la forme voulue : elle part en chaleur dans l'air, dans les câbles, dans les enroulements d'un moteur. Les statisticiens le rappellent : le rendement d'une transformation n'est jamais de 100 %. 5

Démonstration · Pourquoi on multiplie les rendements

Notons E0E_0 l'énergie à l'entrée du premier maillon. Après le premier maillon, l'énergie utile vaut E1=η1E0E_1 = \eta_1 E_0. Elle entre dans le deuxième maillon, qui en restitue E2=η2E1=η1η2E0E_2 = \eta_2 E_1 = \eta_1 \eta_2 E_0. En répétant le raisonnement jusqu'au dernier maillon, on obtient En=η1η2…ηnE0E_n = \eta_1 \eta_2 \dots \eta_n E_0. Le rendement global est En/E0E_n / E_0, soit le produit des rendements.

Le bilan d'une ressource : énergie dépensée et énergie disponible

On peut aussi établir le bilan d'une ressource énergétique. L'idée : pour disposer d'énergie, il faut d'abord en dépenser (forer, pomper, transporter, fabriquer). Le bilan met en regard ce coût et ce qu'on récupère.

Efficacité énergétique et étiquette énergie

L'efficacité énergétique consiste à obtenir le même service (éclairer, chauffer, déplacer) avec moins d'énergie. Dans le logement, elle passe par des appareils plus économes. Les réglementations européennes imposent d'afficher l'efficacité énergétique des appareils électriques. 3 Cet affichage encourage les acheteurs à choisir des modèles performants. 3

Le bilan énergétique dans le métier MELEC

Le référentiel du bac pro MELEC met en avant la qualité, la sécurité et l'efficacité énergétique comme exigences de l'intervention, avec des réglages, paramétrages et essais réalisés sur une situation réelle. 1 Voici comment le bilan s'insère dans ton quotidien :

  • Avant l'intervention : relever les puissances installées, les durées de fonctionnement, estimer l'énergie consommée sur l'année.
  • Pendant : choisir des équipements dont le rendement et la classe énergétique correspondent au besoin, limiter les pertes en ligne en soignant la section des câbles et les connexions.
  • Après : comparer la consommation avant et après, vérifier que le gain annoncé se retrouve sur les relevés.
  • Dans un bâtiment connecté : exploiter les mesures des compteurs et capteurs pour piloter l'éclairage, le chauffage et les automatismes.

Exercices corrigés

Exercice 1 Le ratio d'une ressource

★☆☆Environ 5 min

Une ressource énergétique exige 4 unités d'énergie pour être extraite et fournit 60 unités d'énergie finale disponibles pour l'utilisateur.

  1. Calcule le ratio entre l'énergie disponible et l'énergie dépensée.
  2. Le bilan net est-il positif ou négatif ? Justifie avec le seuil 1:1.
Indice 1

Le ratio est un quotient : énergie disponible divisée par énergie dépensée.

Indice 2

Compare le résultat à 1.

Voir la correction pas à pas
  1. Écrire la formule : ratio = énergie disponible / énergie dépensée.

  2. Remplacer par les données : ratio = 60 / 4 = 15, soit un bilan de 15 pour 1.

  3. Comparer au seuil : 15 est supérieur à 1, donc il y a plus d'énergie obtenue que d'énergie investie.

  4. Conclure : le bilan net est positif.

Le ratio vaut 15:1. Le bilan net est positif, car il dépasse le seuil 1:1.

Exercice 2 Rendement d'une chaîne de distribution

★★☆Environ 10 min

Une installation comporte trois maillons en série : un transformateur de rendement 98 %, une ligne de rendement 97 % et un moteur de rendement 90 %.

  1. Calcule le rendement global de la chaîne, en pourcentage.
  2. Quelle énergie utile obtient-on pour 500 kWh absorbés au départ ? (arrondis au dixième de kWh)

Donne la valeur du rendement global à la question 1.

Indice 1

Les rendements se multiplient quand les maillons sont en série.

Indice 2

Convertis les pourcentages en nombres décimaux avant de multiplier.

Voir la correction pas à pas
  1. Convertir : 0,98 ; 0,97 ; 0,90.

  2. Multiplier : 0,98 × 0,97 = 0,9506, puis 0,9506 × 0,90 = 0,85554.

  3. Exprimer en pourcentage : 0,85554 × 100 = 85,554 %, soit environ 85,6 %.

  4. Pour 500 kWh : 500 × 0,85554 = 427,77 kWh, soit environ 427,8 kWh utiles.

  5. Pertes : 500 − 427,8 = 72,2 kWh environ.

Le rendement global est d'environ 85,6 % ; sur 500 kWh absorbés, environ 427,8 kWh sont utiles. Il est inférieur au plus faible des rendements (90 %), comme attendu.

Exercice 3 Économie d'énergie sur un éclairage

★★☆Environ 10 min

Un atelier compte 12 luminaires de 36 W, allumés 10 h par jour pendant 250 jours par an. On les remplace par des luminaires de 18 W, utilisés dans les mêmes conditions.

  1. Calcule l'énergie annuelle consommée avant et après.
  2. Déduis l'économie annuelle, en kWh.
  3. Avec un kWh à 0,20 €, quelle économie en euros par an ?

Donne l'économie annuelle en kWh.

Indice 1

Utilise E = P × t, avec P en kW pour obtenir des kWh.

Indice 2

L'économie est la différence entre l'énergie avant et l'énergie après.

Voir la correction pas à pas
  1. Avant : 12 × 36 W = 432 W ; 432 × 10 h × 250 jours = 1 080 000 Wh = 1 080 kWh.

  2. Après : 12 × 18 W = 216 W ; 216 × 10 × 250 = 540 000 Wh = 540 kWh.

  3. Économie : 1 080 − 540 = 540 kWh par an.

  4. En euros : 540 × 0,20 = 108 € par an.

L'économie est de 540 kWh par an, soit 108 € par an au prix de 0,20 € le kWh.

Quiz

7 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Quelle phrase décrit le mieux un bilan énergétique au sens statistique ?

  2. Une ressource demande 10 unités d'énergie pour en fournir 6 à l'utilisateur. Que peut-on dire de son bilan net ?

  3. En 2010, d'après l'exemple du pétrole étudié, avec l'énergie d'un baril on produit environ combien de barils ?

  4. Un rendement de 100 % est possible pour une transformation d'énergie réelle.

  5. Laquelle de ces énergies est un produit énergétique secondaire ?

  6. Un variateur de rendement 0,80 alimente un moteur de rendement 0,90. Quel est le rendement global, en pourcentage ?

  7. Que désigne l'effet rebond ?

Les questions qu'on se pose

Quelle différence entre bilan énergétique et consommation d'énergie ?

La consommation est une quantité (en kWh, par exemple). Le bilan est un inventaire complet : il montre d'où vient l'énergie, ce qu'elle devient à chaque transformation, ce qui est consommé et ce qui est perdu. La consommation n'est donc qu'une ligne du bilan.

Pourquoi le rendement d'une chaîne est-il plus faible que celui de chaque maillon ?

Parce que chaque maillon ne laisse passer qu'une fraction de l'énergie qu'il reçoit. Multiplier plusieurs nombres inférieurs à 1 donne un résultat plus petit que chacun d'eux. Réduire les maillons inutiles ou améliorer le plus faible est donc très efficace.

Un ratio de 1:1 est-il un bon résultat pour une ressource énergétique ?

Non. À 1:1, on récupère exactement l'énergie qu'on a dépensée : l'opération ne produit aucun gain net. Sous ce seuil, le bilan net est négatif. Plus le ratio est élevé, plus la ressource est intéressante énergétiquement, même si d'autres critères comptent.

Quelles unités utiliser dans un bilan, et comment éviter les erreurs ?

Choisis une unité unique pour tout le bilan (kWh le plus souvent en installation électrique) et convertis avant de calculer. Pense que E=P×tE = P \times t donne des Wh si P est en W et t en heures ; divise par 1 000 pour obtenir des kWh. Une erreur d'unité fausse tout le reste du calcul.

Pourquoi deux bilans peuvent-ils donner des chiffres différents pour une même énergie ?

Parce que les règles de comptage varient. Par exemple, pour représenter les énergies hydraulique, éolienne ou marémotrice, la convention retenue peut ne pas être la même d'un organisme à l'autre. 5 Lis donc toujours la méthode avant de comparer deux chiffres.

Sources

Programme visé : Référentiel du Baccalauréat professionnel MELEC — Métiers de l'électricité et de ses environnements connectés · Éduscol

  1. Référentiel du Baccalauréat professionnel MELEC — Métiers de l'électricité et de ses environnements connectés, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
  2. Progression pédagogique — Bac pro Maintenance et efficacité énergétique, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
  3. Chiffres de l'énergie : consommation d'électricité domestique, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
  4. Bilan énergétique, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
  5. Bilan énergétique (statistique), Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.

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