Guide du GNV Ou comment rouler vert?

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1 Guide du GNV Ou comment rouler vert? Réalisé en collaboration avec

2 A propos du gnv Jack SAUTEL Président du SMED13 Jules Susini Premier Vice-Président du SMED13 Catherine EDWIGE Directeur des Régions Rhône Alpes et Bourgogne et Méditerranée GrDF Par la signature avec GrDF en 2006 de la concession gaz, une des missions principales du SMED13 est la valorisation du réseau de distribution publique de gaz. Cela passe notamment par la promotion de nouveaux usages de l énergie gaz naturel. C est ainsi que naturellement, au Syndicat, nous avons fait le choix du carburant gaz naturel (GNV) pour nos véhicules de service. Depuis, le renouvellement de notre flotte se fait systématiquement par des véhicules fonctionnant au GNV. Aujourd hui, nous avons converti la quasi-totalité de notre parc automobile. Les premières années furent une période de test : la filière est-elle mature? L intérêt environnemental est-il significatif? Quel est le coût d utilisation par rapport à une énergie classique? Pour le SMED13, le bilan a été largement positif. Fort de ce constat, en 2011, le Syndicat est passé à la vitesse supérieure en devenant entièrement autonome par la construction et l exploitation de sa propre station de compression GNV. Le 21 e siècle sera sans doute le siècle de l énergie : par de nouvelles utilisations des énergies traditionnelles ou par la mise en lumière de sources sans cesse renouvelées d énergie telles que les déchets agricoles et domestiques aujourd hui, et les algues demain. GrDF, distributeur de gaz naturel, s inscrit résolument dans une démarche de recherche d usages plus performants, dans la volonté de maitrise de l énergie et d utilisations moins polluantes pour l atmosphère. Dès aujourd hui, le GNV, ou gaz naturel pour véhicules, est une de ces nouvelles applications, les plus enthousiasmantes et déjà performantes. Il permet de repenser la mobilité. Constitué à plus de 95% de méthane, ce carburant, dont la combustion n émet pas de particules, permet de lutter simultanément contre les pollutions globales et locales. Le bilan positif obtenu par le SMED13 avec ses véhicules roulant au gaz naturel nous encourage à imaginer des solutions innovantes. D autant que le réseau de distribution de gaz naturel se trouve revalorisé par sa capacité à A l issue de cette deuxième étape, et fort logiquement, nous avons souhaité faire partager notre expérience en développant une politique de promotion et d accompagnement auprès de nos collectivités membres. Le SMED13 propose un programme d accompagnement étape par étape (présentation, dimensionnement technique, simulation économique ) et depuis 2013, il propose une participation financière des projets communaux. Aujourd hui, avec la publication de ce guide, réalisé en partenariat avec le Club biogaz de l ATEE et GrDF, nous souhaitons mettre le GNV à la portée de tous. Enfin, comment ne pas conclure sans rappeler l intérêt que suscite l arrivée prochaine dans nos réseaux du biométhane : Rouler au GNV aujourd hui, vous roulerez au biognv demain! dépasser son rôle d acheminement pour devenir un vecteur énergétique via l accroissement de la complémentarité entre les réseaux de gaz, de chaleur et d électricité et via l optimisation du rendement des ressources de biomasse par le biométhane et son utilisation en carburant. Trois réalisations de méthanisation en France (en seine et marne, en Lorraine et dans le Nord) nous montrent la fiabilité de la transformation des déchets en un gaz renouvelable.le biométhane ainsi obtenu présente les mêmes qualités que le gaz naturel et pourra donc être utilisé comme carburant sans qu il soit nécessaire de modifier les moteurs des véhicules. GNV aujourd hui, biognv demain répondent à deux préoccupations majeures : la lutte contre le réchauffement climatique et la recherche de la performance économique. Ce guide réalisé avec le SMED13 et le Club biogaz de l ATEE vous décrit toutes les étapes de montage d un projet GNV pour répondre, nous le souhaitons, à toutes vos questions. 2 Caroline MARCHAIS Déléguée générale Club biogaz ATE Depuis 3 ans, le Club biogaz ATEE travaille à promouvoir le biognv. Meilleure utilisation du biogaz pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, c est aussi une solution mature, performante et adaptée à tous les usages des transports. Il est indispensable que la France avance sur l utilisation de ce carburant, qui permet, de plus, de réduire les particules et nos importations de carburant. Le temps que le biogaz monte en puissance, la phase de transition se fera avec du GNV, comme cela se passe en Suède. C est pourquoi nous soutenons aussi le GNV, qui bien que non renouvelable, présente les mêmes atouts pour améliorer la qualité de l air et réduire les nuisances sonores, atouts de taille pour les collectivités. Grâce à nos déchets et résidus agricoles, nous aurons ensuite de quoi alimenter largement tout le parc des collectivités avec du biognv, ce n est pas rien!

3 Monter son projet de station GNV Les questions à se poser avant de commencer Lorsque l on décide de monter son projet de station GNV, plusieurs paramètres sont à prendre en compte avant de se lancer 1 De combien de véhicules ai-je besoin et quelles sont leurs consommations? Evaluer ses besoins en consommation de carburant est incontournable avant de construire son installation. En effet, plus le nombre de véhicules et plus la fréquence d approvisionnement sont importants et plus la station devra être grande. Il faudra alors adapter le nombre d équipements et la surface nécessaire à la construction de l installation. 2 Quel type de véhicule choisir? Il existe une large gamme de véhicules GNV disponibles en France : des véhicules légers de tourisme ou utilitaires, mais aussi des poids lourds tels que des bus ou des bennes à ordures ménagères ou encore des camions. La gamme est très étendue et, là aussi, il faudra adapter la station en fonction du type de véhicules et de leurs utilisations. 3 Le réseau de distribution de gaz naturel est-il à proximité du lieu où je souhaite installer ma station? C est un paramètre important à prendre en compte. Pour fonctionner, la station doit être raccordée au réseau de distribution de gaz naturel. Il faut se rapprocher de GrDF pour valider l emplacement de sa station. 4 Quel type de distribution choisir? Plusieurs types de distribution de carburant gaz naturel sont possibles : lente ou rapide, publique ou privée ; il existe une solution pour chaque besoin. La grande flexibilité de ce carburant permet de faire évoluer son projet pour l adapter à l évolution de sa flotte. 5 De quelle surface ai-je besoin pour l implantation de ma station? Une station GNV peut occuper des surfaces très variables : 35 m² pour une petite station alimentant une dizaine de véhicules utilitaires légers (VUL), 1000 m² pour une station de quelques VUL et quelques bus, et jusqu à plus de 3000 m² pour des grosses stations poids lourds (plus de 50 bus). Pour connaître la surface nécessaire à votre station, il faut notamment prendre en compte la surface de la dalle de béton supportant le matériel, la surface de manœuvre et de circulation des véhicules. La station doit se trouver à une distance de 3 m des limites des propriétés voisines. 6 Y-a-t-il une réglementation spécifique à respecter? La mise en place d une station de distribution de gaz impose l application des réglementations Atmosphères Explosives (ATEX). Suivant l installation, une déclaration aux services de l Etat sera nécessaire. Guide du GNV 3

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5 La composition d une station GNV Quels sont les équipements qui composent une station Il existe différents types de station de distribution GNV. En effet, il faut savoir à quel type de véhicule est destinée la station pour choisir au mieux le système de distribution adapté à ses besoins. La distribution doit-elle être rapide? Peut-elle s effectuer de nuit? Est-elle destinée uniquement aux besoins de ma collectivité? Peut on l ouvrir à d autres utilisateurs? Le compresseur Le compresseur est le cœur de la station. Il permet de comprimer le gaz qui arrive du réseau pour ensuite le distribuer. Un compresseur fonctionne en moyenne 10 heures par jour pour une durée de vie de 10 à 15 ans à un débit de compression entre 10 Nm 3 /h et quelques centaines de Nm 3 /h. Sa puissance électrique s échelonne entre quelques kw et plusieurs centaines de kw. Une station nécessite entre 1 et 3 compresseurs en fonction de son débit. Par exemple : un compresseur avec un débit de 9 Nm 3 /h est idéal pour une flotte de 10 véhicules légers, alors que trois compresseurs, avec une capacité de 450 Nm 3 /h, seront nécessaires pour 50 à 100 bus. Le stockage Le stockage du gaz est réalisé dans des bouteilles en acier d une contenance de 80 litres pour un poids de 100 kilos. Ces bouteilles sont nécessaires pour réaliser un remplissage rapide et pour répondre à des demandes de pointe. Lors de la distribution, le gaz est alors déstocké par paliers, de manière à garantir un remplissage rapide. A titre d exemple, une station pour une dizaine de véhicules légers nécessite l installation de 8 bouteilles alors que pour une vingtaine de véhicules lourds (bennes à ordures ménagères et camions) elle doit disposer d une quarantaine de bouteilles. La capacité de stockage nécessaire au remplissage lent est moins importante et peut être utilisée en cas de remisage du véhicule dans un lieu défini. La distribution et le mode de paiement La distribution du gaz carburant est réalisée grâce à des bornes ayant des caractéristiques variables suivant les besoins. Il existe des distributeurs simple ou double-face ou encore en mono ou double pistolet. D un point de vue sécurité, lorsque la pression de remplissage est atteinte dans le réservoir du véhicule, le ravitaillement en gaz est automatiquement interrompu. Cette fonction permet également d éviter de surveiller le remplissage. La distribution peut s effectuer soit directement soit par l intermédiaire d un système de badge ou de carte bancaire. La facture de gaz naturel, elle devra être réglée auprès du fournisseur de gaz attributaire. Distribution lente ou rapide La distribution lente correspond à un remplissage à la place et nécessite donc une surface importante pour permettre le stationnement des véhicules. Elle dure plusieurs heures et elle est souvent effectuée de nuit. Elle ne nécessite pas de stockage et plusieurs véhicules peuvent être alimentés simultanément. Ce type de distribution est adapté aux véhicules remisés dans un lieu défini. Le remplissage rapide nécessite un stockage à haute pression à 250 bars ou plus mais il permet un remplissage en 2 à 3 minutes pour un véhicule léger. Ce type de distribution est plus adapté aux besoins ponctuels. Il existe également des stations mixtes proposant les deux types de distribution. Le plein peut se faire de deux façons : rapide pour véhicule léger et benne à ordures ménagères et lent pour les bus. Station privative ou ouverte au public Dans la distribution privative, l accès à la station est réservé exclusivement à l usage d un client : la Collectivité. Elle peut en contrôler l accès à l aide d un badge. Il existe également des stations multi-clients intercommunales réservées aux détenteurs d un badge et ayant préalablement convenu d un accord juridique approprié. Les stations publiques sont accessibles à tous, sans badge. Ce sont des stations de carburant classique avec paiement par carte bancaire ou par l intermédiaire d un contrat d approvisionnement et paiement sur facture. Combien ça coûte? Les coûts pour une station GNV sont très variables, ils peuvent aller de euros pour une petite station de 10 véhicules légers jusqu à euros pour plus de 100 véhicules, voire plus de 1,5 millions d euros pour une station destinée à alimenter une cinquantaine de bus. Différents postes de dépense sont à prendre en compte : le prix des équipements, le raccordement au réseau électrique et au réseau de gaz, le génie civil ainsi que la maintenance de l installation. Guide du GNV 5

6 Rouler au GNV Un véhicule sûr Les atouts du véhicule GNV Un moteur thermique aux performances égales aux véhicules standards Une gamme étendue Jusqu à 50% de réduction du bruit Les nouveaux véhicules GNV assurent un réel confort pour le conducteur. Tout d abord, ils garantissent une importante atténuation des vibrations et une grande souplesse de conduite. Un plein est réalisé en seulement 2 à 5 minutes sans se salir les mains à la pompe! De plus, avec les véhicules GNV, on ne dégage aucune fumée noire d échappement pendant le chargement et la manutention des camions ou bennes à ordures. Il s agit de véhicule bicarburation ne brûlant qu un seul combustible à la fois et la permutation du GNV à l essence se fait automatiquement une fois le réservoir de gaz vide. Un véhicule GNV enregistre une diminution de moitié des émissions sonores par rapport aux autres motorisations, Aucune particule fine émise CH 4 * Les atouts du carburant GNV Jusqu à 25% de réduction des émissions de CO2 Jusqu à 90% d ozone en moins Jusqu à 60% de réduction des émissions d oxydes d azote Ne dégage aucune fumée noire par exemple : les résultats des mesures faites sur des autobus urbains sont de l ordre de 3 db d atténuation, soit 50% de bruit en moins par rapport à la motorisation diesel, ce qui constitue une nette amélioration en ville. Les motorisations GNV répondent dès à présent aux futures normes Euro 6. De même, les véhicules fonctionnant au carburant GNV sont autorisés à circuler à l intérieur des zones de restriction ou d interdiction qui peuvent être mise en place, dans les Zones d Actions Prioritaires pour l Air (ZAPA), dans les Plans de Protection de l Atmosphère (PPA) ou en cas de pic de pollution (arrêté du 3 mai 2012). En terme de sécurité, les véhicules au GNV sont extrêmement sûrs et sont autorisés dans tous les parkings aériens et souterrains. 6 *Molécule de CH 4 composant essentiel du gaz naturel.

7 Les véhicules GNV Une large gamme de véhicules GNV est disponible Véhicules Légers de tourisme : Véhicules Utilitaires : Fiat Panda ; Fiat Punto ; Fiat 500L ; Lancia Ypsilon ; Mercedes classe E ; Mercedes classe B ; Opel Zafira ; Seat Leon ; Seat Mii ; Skoda Citigo ; VW up ; VW Golf ; VW Touran ; VW Passat ; Audi A3 ; Iveco Daily ; Mercedes Sprinter ; Piaggio Porter ; Véhicules Utilitaires Légers : Bus, Poids lourds et autres : Crédit photo SYDEME Crédit photo FIAT Renault Kangoo ; Fiat Doblò ; Fiat Qubo ; Opel Combo ; VW Caddy ; Iveco ; Scania ; Renault Truck ; Irisbus ; Volvo ; Mercedes ; Heuliez ; Un logo a été créé par le Club biogaz pour reconnaître les véhicules GNV et biognv BIO BIO Guide du GNV 7

8 Réglementation La création d une station de distribution GNV est concernée par diverses réglementations La réglementation des Installations Classées pour la Protection de l Environnement (ICPE) : les stations sont principalement concernées par la rubrique 1413 de cette réglementation qui définit les régimes en fonction du débit. Si celui-ci est compris entre 80 m 3 /h et m 3 /h ou si la masse de gaz contenue dans l installation est supérieure à 1 tonne, l installation est soumise à déclaration. Si le débit est supérieur à m 3 /h ou si la masse de gaz contenue dans l installation est supérieure à 10 tonnes, l installation est alors soumise à autorisation. Une installation de GNV présente le risque de formation d atmosphère explosive, elle est donc concernée par les normes ATEX. Quel que soit le débit de l installation, son propriétaire et son réalisateur doivent mettre en place des mesures de sécurité pour limiter ces risques. Pour aller plus loin le guide rouler au biognv, inventaire du droit applicable du Club biogaz de l ATEE sur (rubrique GNV) 8

9 Acquisition et gestion Il existe tout un panel de solutions concernant l acquisition et la gestion d une station de compression GNV Jacky GErard Président de l ATD13 Olivier GASSEND Directeur de l ATD13 Par sa mission d assistance juridique, technique et financière, l Agence Technique Départementale des Bouches-du-Rhône assure un accompagnement et une aide à la décision pour le montage et la mise en place des projets de ses collectivités adhérentes. La réalisation d un référentiel juridique pour le guide GNV du SMED13, témoigne de cette mission d intérêt public local et de proximité, et contribue à promouvoir de nouveaux usages de l énergie gaz naturel, tout en sécurisant juridiquement l ensemble des porteurs de projets publics. Assurer la transition énergétique et promouvoir l utilisation des nouvelles énergies représente aujourd hui un enjeu majeur pour les collectivités. Le GNV est une alternative énergétique intéressante sur laquelle le SMED13 accompagne les collectivités dans leurs projets. La réalisation de ce référentiel a pour objectif de proposer aux communes les différentes hypothèses de travail envisageables pour s équiper d une station GNV afin d alimenter leur flotte automobile. De la nature institutionnelle de la structure à créer à ses modalités de fonctionnement et de financement, les avantages et inconvénients de chaque scénario ont été répertoriés. La collectivité peut décider soit de : S équiper seule pour ses besoins personnels. S équiper seule et par la suite autoriser l accès à d autres collectivités. Partager l investissement et son utilisation par regroupement de collectivités. Faire supporter l acquisition par une institution et ne régler que ses consommations. Toutes ses possibilités sont plus ou moins contraignantes juridiquement et administrativement. C est pourquoi le SMED13 s est associé à l ATD13 pour la réalisation d un référentiel juridique regroupant ces différents modes d acquisition et de gestion. Ce référentiel permet une étude comparative entre les partenaires concernés à réunir suivant la solution choisie et à fournir les modèles de documentations administratifs adéquats. Guide du GNV 9

10 Du GNV au biognv Le biognv est un carburant gazeux majoritairement composé de méthane (CH 4 ). Il est entièrement renouvelable et le plus souvent local. Il est produit à partir de nos résidus organiques. C est une version renouvelable du GNV. La production du biognv, ou biométhane carburant, peut-être réalisée par captage de gaz en décharge (ISDND). Il peut également provenir d installations spécialisées permettant de réaliser un processus de fermentation sans oxygène des déchets organiques appelé méthanisation. Principe de la méthanisation : Déchets organiques Méthanisation Epuration Injection / Distribution Injection dans le réseau biognv BIO Les déchets organiques utilisés pour la méthanisation sont par exemple des déchets ou coproduits agricoles et effluents d élevages. Parmi les déchets organiques utilisables, on compte : les déchets industriels, les résidus de repas, les biodéchets, la fraction fermentescible des ordures ménagères et les boues de stations d épuration urbaines ou industrielles. La méthanisation est un procédé biologique de fermentation bactérienne qui permet d obtenir du digestat, utilisé comme fertilisant et du biogaz. Ce dernier va alors subir une épuration pour obtenir du biométhane. Ce biométhane pourra alors être injecté dans le réseau de gaz naturel au travers duquel il pourra être utilisé comme carburant, le biognv, version renouvelable du GNV. 10

11 Un cycle pour l autonomie énergétique des territoires L utilisation par les territoires de leurs déchets organiques pour fabriquer du carburant peut se révéler très avantageuse. En effet, le biométhane est un carburant produit localement qui permet aux collectivités de devenir énergétiquement autonomes. C est donc l énergie produite grâce aux déchets qui permet de faire rouler les flottes de véhicules, et notamment les bennes à ordures ménagères utilisées pour la collecte de ces mêmes déchets. Tout cela contribue à aboutir à un cycle énergétiquement autonome pour les entreprises et collectivités. Biogaz épuré Méthaniseur Acheminement Ainsi, par exemple, les déchets organiques de 200 habitants permettent de produire l équivalent du carburant de la consommation annuelle d un véhicule léger. De la même manière, il faudrait une ville de habitants pour une benne à ordures ménagères ou habitants pour un bus. Injection dans le réseau Autonomie énergétique Collecte des déchets Distribution Station distribution biognv Carburant biognv 1 AN DE CARBURANT produit grâce aux bio-déchets des habitants! 200 habitants habitants habitants Recyclons nos déchets organiques pour faire rouler nos véhicules Guide du GNV 11

12 SYNDICAT MIXTE D ENERGIE DU DEPARTEMENT DES BOUCHES-DU-RHONE 31, Chemin du Singe Vert - La Croix Blanche - Route de Pélissanne Salon de Provence cedex Tél. : Fax : infosmed13@smed13.fr - Imprimé sur du papier recyclé - Beluga

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