Méthode Méthanisation des effluents d élevage EXTRAIT

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1 Méthode Méthanisation des effluents d élevage EXTRAIT Atelier de présentation des méthodes «Projets domestiques» Paris, 03 Décembre 2007 Arnaud Viel, EcoSecurities

2 Projets visés > Concerne le traitement des effluents d élevage dans un digesteur anaérobie, suivi par stockage et/ou traitement aérobie, puis épandage > En remplacement du scénario de référence Stockage (>1 mois) - Épandage >Composantes permettant de bénéficier d URE: URE possibles? Déjections animales Autres déchets Méthane (CH4) Oui Non Dioxyde de carbone (CO2) Energie thermique Seulement si le projet ne bénéficie pas de tarifs de rachat de l électricité Dioxyde de carbone (CO2) Electricité Non Éligible: > Réduction des émissions de méthane (CH4) dues à la digestion des effluents d élevage >Si le projet ne bénéficie pas de tarifs de rachat pour l électricité : réduction des émissions de dioxyde de carbone (CO2) dues à la production d énergie thermique, uniquement Non éligible: >Réduction des émissions de méthane (CH4) dues à la digestion d autres déchets >Réduction des émissions de dioxyde de carbone (CO2) dues à la production d électricité

3 Principe fondamental de la méthode > Utilisation d un facteur de réduction des émissions de méthane par tête par an, converti en équivalent CO2: Nombre moyen d animaux dont les déjections sont effectivement méthanisées têtes Facteur de réduction des émissions de CH4 par tête par an m3ch4/tête/an Pouvoir de réchauffement global du méthane tco2équivalent/tch4 = Réduction des émissions de gaz à effet de serre tco2e/an Nombre moyen d animaux présents à un moment donné (càd nombre d emplacements) dans la(les) élevage(s) fournissant le méthaniseur têtes Proportion des déjections effectivement envoyées au méthaniseur % Emissions de méthane par tête par an dans la référence m3ch4/an Réductions accomplies par le méthaniseur % Pouvoir de réchauffement par tonne 21 tco2e/tch4 Densité du méthane 0,00067 tch4/m3

4 Suivi des réductions d émissions Nombre moyen d animaux dont les déjections sont effectivement méthanisées têtes Facteur de réduction des émissions de CH4 par tête par an m3ch4/tête/an Pouvoir de réchauffement global du méthane tco2équivalent/tch4 = Réduction des émissions de gaz à effet de serre tco2e/an Nombre moyen d animaux présents à un moment donné (càd nombre d emplacements) dans la(les) élevage(s) fournissant le méthaniseur N catg,a (têtes) Proportion des déjections effectivement envoyées au méthaniseur PDM catg,a (%) Emissions de méthane par tête par an dans la référence PCH4 catg FCM mg,catg (m3ch4/an) Réductions accomplies par le méthaniseur FRE projet (%) Pouvoir de réchauffement par tonne PRG CH4 (21 tco2e/tch4) Densité du méthane D CH4 (0,00067 tch4/m3) Trois paramètres à suivre au cours du projet

5 Type de méthaniseur Collectif Individuel Vaches laitières Autres bovins Porcs Mode de traitement du Fumier/ Fumier/ Fumier/ digestat Lisier Lisier Lisier pâture pâture pâture Volailles Ovins Caprins Chevaux Anes Stockage >50jours couvert Jusqu'à épandage Traitement >50jours aérobie Jusqu'à épandage Autres cas de figure Stockage >50jours couvert Jusqu'à épandage Traitement >50jours aérobie Jusqu'à épandage Autres cas de figure Exemples d application méthane 2,772 tco2e/tête/an 67 têtes = 186 tco2e/an Exemple 1: Élevage de 100 vaches laitières Données: 100 vaches laitières En étable 8mois de l année (déjections traitées en lisier et envoyées au méthaniseur), en pâture 4 mois Méthaniseur individuel Digestat stocké dans une fosse couverte pendant 60jours, puis dans une fosse non-couverte avant épandage Calculs: Nombre moyen d animaux dont les déjections sont effectivement méthanisées: 100 8/12 = 67 têtes Facteur de réduction des émissions de CH4/an: Émissions de référence: 447 m3ch4/tête/an (vache laitière) 45% (FCM lisier) = 201 m3ch4/tête/an Réductions accomplies par le méthaniseur: 98% (méthaniseur individuel, stockage > 50jrs) Facteur de réduction : 197 m3ch4/tête/an PRG du méthane: 21 tco2e/tch4 0,00067 tch4/m3ch4 = 0,01407 tco2e/m3ch4 Résultats: 67 têtes 197 m3ch4/tête/an 0,01407 tco2e/m3ch4 186 tco2e/an Exemple 2: Méthaniseur - 2 élevage de porcs Données: 2 élevages: 100 porcs dont les déjections sont traitées en lisier; 60% sont envoyées au méthaniseur du projet, 40% utilisées ailleurs. 300 porcs dont les déjections sont traitées en fumier et entièrement envoyées au méthaniseur du projet. Méthaniseur collectif Digestat de manière aérobie (caractérisé) jusqu à épandage Calculs: Nombre moyen d animaux dont les déjections sont effectivement méthanisées: % = 60 têtes dont les déjections sont en lisier 0,487 tco2e/tête/an (porc, lisier, traitement aérobie, collectif) 29 tco2e/an % = 300 têtes dont les déjections sont en fumier 0,016 tco2e/tête/an (porc, fumier, traitement aérobie, collectif) 5 tco2e/an Résultats: = 34 tco2e/an

6 Energie thermique Valeur par défaut > URE possibles pour le CO2 réduit par la production d énergie thermique (chaleur, vapeur) renouvelable en remplacement de combustibles fossiles (énergie électrique déjà couverte par le Plan National d Allocation des Quotas) >La totalité de l énergie thermique exportée permet alors de bénéficier d URE, qu elle soit produite à partir des déjections ou d autres déchets agroalimentaires (énergie exportée = énergie produite énergie réinjectée dans le digesteur) > Mais ceci est limité au cas (peu probable ) où le projet ne bénéficie pas de tarifs de rachat de l électricité (problème de double-incitatif) > Calcul des réductions d émissions: Si la chaleur est utilisée sur place en remplacement d une chaudière existante: A suivre au cours du projet Production nette d énergie thermique Q a (GJ/an) Facteur d émission de la chaudière existante FE Q,SR (tco2/gj) = Réduction d émissions CO2 thermique RE thermique,a (tco2e/an) Sinon: se référer à la méthode «Energie»

7 Exemples d application Energie thermique Données: Méthaniseur 200kWélectrique au total (déjections + autres déchets agroalimentaires) Cogénération : 0,7 kwthermique produit pour chaque 1kWe produit Fonctionne 300jrs/an, 24/ heures/an 20% de la chaleur produite est réinjectée dans le processus de méthanisation Les 80% restants sont utilisés pour chauffer les bâtiments de la ferme, qui seraient autrement chauffés par la chaudière au fioul domestique existante (FOD) Calculs: Production nette d énergie thermique: 200 kwe 0,7 kwth/kwe 7200 heures/an 80% exportés kwh/an 0,0036 GJ/kWh = 4354 GJ/an Facteur d émission chaleur au FOD: 0,085 tco2e/gj Résultats: 4354 GJ/an 0,085 tco2e/gj = 370 tco2e/an

8 Additionnalité > Dans la méthode référencée : réfère à l Arrêté du 2 mars Options suggérées: Analyse par les barrières. Voir par ex. en Annexe 1 de la méthode si il y a une barrière particulière qui empêche en pratique le projet de se dérouler (à documenter) Analyse financière: «à la marge»: même si le méthaniseur est viable (p.ex. grâce à l ajout de déchets agroalimentaires), il se peut que la méthanisation d 1 tonne de déchets additionnelle coûte plus que ne rapporte Au niveau du méthaniseur: si le méthaniseur dans son ensemble n est pas viable (Attention: impact des UREs faible) Voir exemples en Annexe 2.

9 Points particuliers > Plan d approvisionnement: Vise notamment à éviter les conflits sur la ressource (en particulier si d autres déchets agroalimentaires sont utilisés) À soumettre à la MIES avec le dossier du projet Les engagements du plan doivent être respectés au cours du projet Détails en annexe de la méthode à clarifier par la MIES (avait été enlevé, a été remis) > Traitement du digestat. 2 types de traitement ne sont pas autorisés: Épandage par rampe d aspersion (en raison des émissions d ammoniac) Traitement aérobie par nitrification-dénitrification (en raison du risque de relargage accru d ammoniac dans l atmosphère (expertise complémentaire nécessaire pour valider cette solution)

10 Regroupement d installations > Nécessité de regrouper un certain nombre d installations dans un même projet afin de diminuer les coûts de transaction (développement de la documentation, audits, suivi, etc.) par projet > Prévu par l arrêté du 2 mars 2007: «Plusieurs activités de projet peuvent faire l objet d une seule demande d agrément lorsque les activités de projet concernées mettent en oeuvre à une échelle comparable des procédés similaires de réduction des émissions de gaz à effet de serre» > Ordres de grandeur du nombre d animaux nécessaire pour réduire de 5000tCO2e/an càd tco2 sur 4 ans (= 2x le seuil minimal Caisse des Dépôts) uniquement par valorisation des URE méthane: Si les déjections sont traitées en lisier dans la référence, et dans le projet avec un méthaniseur collectif avec stockage couvert du digestat > 50jrs : 2000 vaches laitières = 5000 autres bovins = porcs = 5000 tco2e/an Si les déjections sont traitées en fumier dans la référence: 30x (!) plus d animaux nécessaires Si le digestat est stocké < 50jrs: 15-18% de plus Si l on a des méthaniseurs individuels: 6-7% de moins Total France (d après inventaires GES): 20mn bovins, 10mn porcs