Chauffage à la biomasse : la bonne énergie à la bonne place

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1 Chauffage à la biomasse : la bonne énergie à la bonne place Présenté par: Catherine-Anne Renaud, ing., CEM Associée écologique LEED Vice-présidente R+O Énergie

2 Plan de la présentation 1. Mise en contexte 2. Audit énergétique 3. Évaluation des besoins, du site, etc. 4. Bilan énergétique 5. Chaudières à la biomasse: caractéristiques 6. Systèmes d alimentation 7. Réseaux de chaleur 8. Chaufferie et réserve (bâtiment) 9. Chaufferies décentralisées 10. Normes environnementales 11. Approvisionnement 12. Bénéfices financiers 13. Aides financières 14. Conclusion ÉTUDE DE FAISABILITÉ

3 Contexte: la chaleur monte! Le réchauffement climatique constitue le plus grand défi à surmonter mondialement. Plusieurs champs d interventions: Transport Industries Agriculture Bâtiments Construction écologique (LEED, Net Zéro, Passive, etc.) Étalement urbain Éclairage et autres besoins énergétiques Chauffage et climatisation Le choix de nos sources d énergie a un impact sur le réchauffement climatique.

4 Les combustibles fossiles De nos jours, plusieurs bâtiments utilisent les combustibles fossiles pour le chauffage L utilisation des énergies fossiles contribuent au réchauffement climatique par l émission de gaz à effet de serre (GES) Les combustibles fossiles sont non renouvelables Le coût de ces énergies est en constante augmentation Québec : 14 milliards par année en importation de pétrole

5 Les énergies renouvelables La volonté d utiliser les énergies renouvelables pour le chauffage de nos bâtiments est de plus en plus présente. Quelles sont nos options? Hydroélectricité Énergie solaire Énergie éolienne Énergie géothermique Biomasse Forestière (résiduelle) Cultivée (forestière et agricole) Industrielle et humaine

6 Pourquoi choisir la biomasse? Énergie renouvelable Résidus de fabrication (déchet = ressource) Ressource de proximité Impacts sur l économie locale Coût (?) étude comparative requise Besoin de produire de l eau à haute température ou de la vapeur

7 Commencer par le début! Avant de débuter un projet: Réaliser un audit énergétique du bâtiment Optimiser les systèmes déjà en place Les systèmes bi-énergie peuvent être modernisés afin de réduire, voire éliminer, la consommation de combustible fossile (petit investissement = gros résultats!) Évaluer l ajout d équipements de chauffage électrique Rénover l enveloppe du bâtiment Fenêtres, isolation, toiture Instaurer des mesure d efficacité énergétique Abaissement de température Éclairage efficace Pourquoi «jeter notre énergie par les fenêtres»?

8 Commencer par le début! L implantation des mesures d efficacité énergétique avant l analyse de la conversion à la biomasse Réduit l investissement requis (puissance de la chaudière, dimensions de la réserve, etc.) Peut avoir une influence sur l analyse économique $ $ $

9 Principe de fonctionnement

10 Évaluation des besoins Évaluation du site Type de biomasse (copeaux, granules) Chaufferie centralisée ou décentralisée Radiateurs à l eau ou plinthes électriques Besoins de climatisation? Espace disponible pour chaudière à la biomasse, silo ou réserve de copeaux/granules Personnel technique et équipements

11 Évaluation du site

12 Bilan énergétique Étude des factures d énergie Sur minimum de trois ans Dimensionnement de la chaudière Basé sur l historique de consommation d énergie Détermination des charges de chauffage par simulation ou analyse CONSOMMATION DE MAZOUT CHAUFFAGE Église Presbytère Bureau Municipal École Litres kwh (70% eff.) GJ Litres kwh GJ Litres kwh GJ Litres kwh GJ 2007 N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D Moyenne

13 Puissance de la chaudière On peut concevoir le système en fonction de la charge de pointe ou de la charge de base : Charge de pointe : le système est surdimensionnée, pouvant ainsi répondre à 100% des besoins en énergie, et ce, même en période de pointe (hiver). Charge de base : le système pourra répondre à la majorité des besoins énergétiques, mais un système auxiliaire sera requis pour répondre aux charges de pointe. 60 à 70% de la puissance (kw) 90% de la consommation (kwh)

14 Efficacité de la chaudière Ce qui affecte le rendement: Taux de charge Arrêts/départs Entretien Caractéristiques de la biomasse Humidité Granulométrie Taux de cendres Contrairement à l Europe, il n y a pas de norme concernant la caractérisation de la biomasse au Québec.

15 Les systèmes d alimentation Dessileur Vis sans fin Convoyeurs Râtisseurs ou poussoirs hydrauliques ÉQUIPEMENTS MÉCANIQUES = ENTRETIEN ET EXPERTISE

16 Réseau de chaleur Conception préliminaire Distance entre les bâtiments et la chaufferie Choix du fluide caloporteur Type de conduite Isolation des conduites Pompes et accessoires Excavation et remblayage

17 Exemple de réseau de chaleur

18 Chaufferie et réserve de copeaux $$$ $$$

19 Chaufferie et réserve de copeaux

20 Chaufferies décentralisées Peut être intéressant si l espace pour une chaufferie collective n est pas adéquat Peut être moins coûteux Intéressant pour l utilisation des granules Chaudières de petites puissances Réserve de granules (silo) plus petit Peuvent s intégrer dans une chaufferie existante

21 Chaufferies décentralisées

22 Évacuation des gaz dans l atmosphère et émissions de particules Règlement sur l'assainissement de l'atmosphère Émissions de particules < 150 mg/m³ Mesure des émissions: à tous les 5 ans Dépoussiéreurs: fournis avec l équipement garantie de performance

23 Évacuation des gaz dans l atmosphère et émissions de particules (g/gj) Combustible SO 2 NO x COV et HAP CO CO 2 Particules Mazout Gaz naturel 0, ,8 Biomasse * 4 (CRIQ, 2011) *Pour la biomasse, on considère que la conversion en énergie présente un bilan nul en CO2, puisque celui émis pendant la combustion correspond à celui capturé par la plante lors de sa croissance.

24 L approvisionnement Copeaux: Doit être à proximité (< 100 km) Groupements forestiers Forêts privées ou publiques Résidus de transformation (industrie de transformation du bois) Éco-Centres

25 L approvisionnement Copeaux: En période hivernale, prévoir 1 à 2 livraison par semaine Livraisons par camions semi-remorque Prévoir la voie d accès aux camions à la réserve Coûts: Environ 80 $/tmv (tonne métrique verte) à 30% d humidité Prévoir une entente d approvisionnement

26 L approvisionnement Granules Usine de granules : une dizaine au Québec Livraisons moins fréquentes Impact de la distance moins grand Coûts: Environ $/tonne

27 Coûts comparatif des énergies $/kwh 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 - Copeaux (30%) Granules Gaz naturel Électricité Mazout Propane

28 Aides financières Programme d aide financière pour des projets de conversion énergétique à la biomasse forestière résiduelle (MRN) Aide financière pour études d approvisionnement et de faisabilité 50% des dépenses admissibles Aide financière pour implantation PRI de 3 ans 75% des dépenses admissibles 125$/tonne de GES Fond municipal vert (subvention et prêts) Fonds d action CSN (prêts)

29 Conclusion Mettre la priorité sur l efficacité énergétique Réaliser une analyse rigoureuse et comparer toutes les options Les systèmes de chauffage à la biomasse peuvent être intéressant en remplacement aux combustibles fossiles

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