ETUDE DE FAISABILITE POUR UN PROGRAMME DE DEVELOPPEMENT DE LA METHANISATION SUR LE TERRITOIRE DU PAYS SEINE-ET-TILLES EN BOURGOGNE

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1 ETUDE DE FAISABILITE POUR UN PROGRAMME DE DEVELOPPEMENT DE LA METHANISATION SUR LE TERRITOIRE DU PAYS SEINE-ET-TILLES EN BOURGOGNE Rendu phase 2 Villecomte le 19 novembre 2012

2 Les technologies

3 Voie liquide ou voie solide Le choix de la technologie dépend du type de substrat : Le mélange des matières entrantes est pompable (<20 %MS) : voie «liquide» Le mélange des matières entrantes est pelletable (25 à 35 %MS) : voie «sèche» Si entre les deux, prétraitements possibles : soit par incorporation de matière liquide soit par recirculation du liquide récupéré en sortie de digesteur Substrats produits sur le territoire plutôt secs (fumier, menue paille ) à Voie sèche généralement adaptée 3

4 Méthanisation liquide Stockage biogaz Module technique (cogénérateur et équipements) Pré-fosse Biogaz Substrat à traiter Digestat Fosse de stockage Mélangeur 4

5 Méthanisation liquide : flux de matière Matière convertie en biogaz : 1000 t - 100% MS (soit m3 de biogaz)! Solide : 2000 t - 31% MS! Entrée : t - 20% MS! Digestat : t - 14% MS! Liquide : 9000 t - 9% MS! En cas de séparation de phase, 15 à 30 % du volume de digestat se retrouvera dans la phase solide. 5

6 Méthanisation liquide : flux de matière La phase liquide captera la majorité de l azote (de l ordre des 2/3), principalement sous forme minérale. Matière convertie en biogaz : 0 t N! Solide : 20 t N! Entrée : 60 t N! Digestat : 60 t N! Liquide : 40 t N! 6

7 Méthanisation liquide : flux de matière La phase solide captera la majeure partie du phosphore (de l ordre des 2/3) Matière convertie en biogaz : 0 t P! Solide : 20 t P! Entrée : 30 t P! Digestat : 30 t P! Liquide : 10 t P! 7

8 Méthanisation sèche discontinue 8

9 Méthanisation sèche : flux de matière Matière convertie en biogaz : 500 t - 100% MS (soit m3 de biogaz)! Matière fraiche entrante: 5000 t/an! Digestat solide à valoriser: 4300 t/an! Percolat à valoriser: 200 t/an! 9

10 Méthanisation sèche : flux de matière Matière convertie en biogaz : 500 t - 100% MS (soit m3 de biogaz)! Matière fraiche entrante: 5000 t/an! Tonnage total Entrant : 5900 t/an! Digestat sortant: 5000 t/an! Digestat solide à valoriser: 4300 t/an! Percolat: 400 t/an! Percolat recirculant: 200 t/an! Percolat à valoriser: 200 t/an! Digestat réincorporé: 700 t/an! 10

11 Gestion des digestats Le digestat est considéré comme un déchet Statut déchet : obligation d être épandu dans le cadre d un plan d épandage Distances d épandage minimales obligatoires Possibilité de le normaliser via un compostage caractérisé, afin d obtenir le statut de «produit» Evolution à terme de ce statut à Démarches en cours pour la création d une norme «digestat» Obligations de stockage du digestat : Généralement : 4 mois pour le digestat solide 6 mois pour le digestat liquide Capacité de stockage validée lors de l instruction ICPE 11

12 Gestion des digestats solides 12

13 Gestion des digestats liquides L épandage du digestat liquide se fait préférentiellement avec une rampe à pendillard. Coût d investissement (rampe seule) : 18 k 13

14 La valorisation du biogaz

15 La valorisation du biogaz Electricité et chaleur : la cogénération Electricité Biogaz Moteur de cogénération Chaleur Biométhane : l injection sur le réseau de gaz naturel Biogaz (Air liquide) Epuration! Biométhane 15

16 Ordres de grandeur de débouchés 1 m 3 de méthane = 10 kwh = 1 litre d essence Puissance moteur (kwe) Méthane valorisable (m 3 ) Energie valorisable (MWh) Exemples d ordre de grandeur de consommation : Consommation du Pays Seine-et-Tilles : 35 MWh/hab./an Serre de tomates 1000 m 2 : MWh/an Piscine : entre 500 et MWh/an Industrie : de MWh à MWh 16

17 Bilan énergie : exemple 2% 34% Le prix de vente de l électricité dépend de la valorisation thermique 36% 98% 48% 35% 14% 10% 17

18 Valorisation thermique Différentes possibilités de valoriser la chaleur produite: Chauffage de maisons d habitations proches Chauffage des bâtiments agricoles (ex: porcherie, volailles) Production d eau chaude (ex: salle de traite) Chauffage de serres Séchage de fourrage: foin, luzerne, grains Séchage du digestat Production de froid par trigénération Alimentation d un réseau de chaleur communal Alimentation en chaleur d un industriel proche => Valorisation thermique difficile l été 18

19 Séchoir multiproduit Plusieurs unités réalisent du chauffage en hiver et séchage en été à Nécessité d utiliser un séchoir multiproduit pour la période estivale Coût : entre 80 et 120 k Permet de sécher des produits saisonniers Fourrage : fin avril septembre Grain : octobre novembre Digestat : toute l année, si pertinent Différentes type de sécheur Sur caillebottis (fourrage), avec possibilité d ajout d une grille (grains) Tapis percé (également utilisable pour digestat) 19

20 Réglementation

21 Principales démarches administratives Montage juridique de la structure porteuse Autorisations administratives Permis de construire Démarches ICPE Plan d épandage Contrats Gisements organiques Débouchés énergétiques : électricité, chaleur, biogaz 21

22 Textes et disposition Code de l Environnement : rubriques de la nomenclature des ICPE (Installation Classée Pour l Environnement) Rubrique n 2781: méthanisation Rubrique n 2910: moteur Règlement européen n 1069/2009 : règles sanitaires applicables aux sous-produits animaux Directive européenne ATEX (1999/92) relative aux atmosphères explosives ATTENTION : si projet sur exploitation d élevage, l ICPE méthanisation «déborde» sur élevage, et réciproquement 22

23 Réglementation méthanisation Rubrique 2781 ICPE 2781 : Installation de méthanisation de déchets non dangereux ou matière végétale brute Méthanisation de matière végétale brute, effluents d'élevage, matières stercoraires, lactosérum et déchets végétaux d'industries agroalimentaires Méthanisation d'autres déchets non dangereux a) La quantité de matières traitées étant supérieure ou égale à 50 t/jour b) La quantité de matières traitées étant comprise entre 30 et 50 t/jour c) La quantité de matières traitées étant inférieure à 30 t/jour Autorisation Enregistrement Déclaration Contrôlée - Autorisation 23

24 Gestion de la saisonnalité

25 Gestion de la saisonnalité Déjections majoritaires sur le territoire : fumier de bovins Forte saisonnalité liée à la présence ou non des animaux en bâtiment Pics saisonniers de substrat à gérer et de méthane à valoriser à Le fumier n est pas stockable (importantes pertes du potentiel méthanogène) et doit être utilisé en continu 600" Tonnage'entrant' 18"000" CH4'produit' 500" 400" 16"000" 14"000" menues"pailles" 12"000" 300" 200" 100" liaère" accumulée" Fumier"Bovin" Viande" Fumier"Bovin" Lait" Lisier"Bovin" 10"000" 8"000" 6"000" 4"000" 2"000" 0" Jan" Fev" Mars" Avr" Mai" Juin" Juil" Août" Sept" Oct" Nov" Déc" 0" jan" fév" mars" avr" mai" juin" juil" aoû" sep" oct" nov" déc" 25

26 Gestion de la saisonnalité Possibilité de combler les creux estivaux par des produits stockables et méthanogènes: Paille et menue paille Cultures ensilées Exemple ci-dessous : apport de 300 t de menue paille en été, pour t de déjections animales 600" Tonnage'entrant' 18"000" CH4'produit' 500" 400" 16"000" 14"000" menues"pailles" 12"000" 300" 200" 100" liaère" accumulée" Fumier"Bovin" Viande" Fumier"Bovin" Lait" Lisier"Bovin" 10"000" 8"000" 6"000" 4"000" 2"000" 0" Jan" Fev" Mars" Avr" Mai" Juin" Juil" Août" Sept" Oct" Nov" Déc" 0" jan" fév" mars" avr" mai" juin" juil" aoû" sep" oct" nov" déc" 26

27 Gestion de la saisonnalité 600" Tonnage'entrant' 18"000" CH4'produit' 500" 400" 16"000" 14"000" menues"pailles" 12"000" 300" 200" 100" liaère" accumulée" Fumier"Bovin" Viande" Fumier"Bovin" Lait" Lisier"Bovin" 10"000" 8"000" 6"000" 4"000" 2"000" 0" Jan" Fev" Mars" Avr" Mai" Juin" Juil" Août" Sept" Oct" Nov" Déc" 0" jan" fév" mars" avr" mai" juin" juil" aoû" sep" oct" nov" déc" 27

28 Menue paille Entre 1 et 2,5 t MB / ha, aujourd hui laissée au sol Récolte et méthanisation intéressantes : Produit méthanogène (~200 m 3 CH 4 / t) et stockable Peut être récoltée à part ou avec la paille Récolte peu contraignante en temps et coûts de travail Limite le retour au sol direct de graines d adventices Récupération de la menue paille peu répandue à ce jour à Pas de référence de prix pratiqué 28

29 Récupération dans l andain 29

30 Récupérateur de menue paille 30

31 Présentation des unités types 31

32 Rappel des schémas identifiés 32

33 Rappel des schémas identifiés 33

34 Rappel des schémas identifiés 34

35 Unités types 5 unités types développées : 1 Projet individuel : 37 kwe t en métha sèche 2 Projet petit collectif: 95 kwe t en métha sèche 3 Projet moyen collectif: 190 kwe t en métha liquide Projets gros collectif: 4 Grand agricole en cogénération: 350 kwe (20000t en métha sèche) 5a Grand multiproduit en cogénération: 440 kwe (24000t en métha liquide) 5b Grand multiproduit en injection (24000t en métha liquide) 35

36 Hypothèses retenues Dans le cas d une unité de méthanisation collective, les charges suivantes sont prises en charge par le méthaniseur : La collecte des substrats (lisier, fumier, paille, menue paille, CIPAN, déchets) Le stockage des substrats (dont ensilage CIPAN) Le transport du digestat La gestion du plan d épandage L épandage du digestat : Lorsque le digestat retourné est sous une autre forme que ce qui a été fourni (ex : épandage de digestat liquide chez un fournisseur de fumier) Lorsque le digestat retourné correspond à un apport de résidus de culture 36

37 Hypothèses retenues Dans le cas d une unité de méthanisation collective, les charges suivantes sont prises en charge par le méthaniseur : Achat de paille et menue paille : 25 /t Achat d ensilage de CIVE : 30 /t Avec du digestat en retour Dans les cas 1 et 2 : à La logistique (collecte, transport, épandage) n est pas prise en charge par l unité 37

38 Hypothèses sur la menue paille Investissement : Surface moissonnée à l année: 250 ha soit 375 t de menue paille Chargement : 3,50 /t Si prix de vente de 25 /t => le temps de retour sur investissement : 4,5 ans 38

39 Hypothèse sur la menue paille Valeur agronomique des produits échangés %MS N (kg/t) P (kg/t) K 2 0 (kg/t) MO (kg/t) Digestat brut 7% 5,0 2,0 6,5 65 Menue paille 89% 5,5 3,0 14,0 800 Prix des éléments fertilisants en /kg N P K MO 1,20 2,10 1,00 0,025 Valeur des produits échangés Menue paille: 46,9 /t Digestat: 18,3 /t => Pour une tonne de menue paille fournie, il faut prévoir 2,6 t de digestat en retour 39

40 Unité type 1 : projet individuel 40

41 Unité type : individuel Méthanisation à la ferme Origine du gisement : agricole Gisement : t Fumier (2 000 t), menue paille (150 t), paille (50 t) Technologie : voie sèche Statut ICPE : Déclaration Valorisation du biogaz Cogénération, 37 kwe Chauffage de bâtiment Eau chaude salle de traite Digestat produit tonnes de digestat solide à Surface d épandage : 95 ha 41

42 Agricole individuel : Plan d approvisionnement t/an' MWh/an' paille'de'céréales' menues' pailles' Fumier'Bovin'Lait' menues'pailles' Fumier'Bovin'Lait' Fumier'Bovin' Viande' paille'de' céréales' Fumier'Bovin' Viande' SURFACE ENGAGEE ha MP 100 ha paille 11 ha CIVE 0 42

43 Agricole individuel : bilan thermique 90" 80" 70" MWh$ 60" 50" 40" 30" Eau"chaude"excédentaire" Eau"chaude"salle"de"traite" Chauffage"bâGment"100"Kw" Chaleur"autoconso."Digesteur" Electricité"vendue" Pertes"cogénéraGon" 20" 10" 0" jan" fév" mars" avr" mai" juin" juil" aoû" sep" oct" nov" déc" 43

44 Agricole individuel : bilan énergie et GES BILAN ENERGIE MWh Production d'énergie électrique 290 Energie thermique vendue 224 TOTAL PRODUCTION 514 Consommation d'électricité 24 Transport et épandage en surplus 15 TOTAL CONSOMMATION 40 BILAN ENERGIE PRODUITE 475 Equivalent habitants (énergie primaire) 30 BILAN GES Emissions évitées (t CO 2 ) Production d'énergie électrique 145 Production d'énergie thermique 52 Emissions CH 4 évitées (stockage déjection) 0 TOTAL ECONOMIES 197 Consommation d'électricité 2 Transport déchets et chargeur 2 Transport des déjections et digestat 1 Epandage digestat en surplus 0 Emissions CH 4 (fuites) 14 TOTAL EMISSIONS 20 BILAN EMISSIONS EVITEES 177 Soit en Equivalent habitants 16 44

45 Agricole individuel : Economie INVESTISSEMENTS k Digesteur et périphériques 205 Valorisation du biogaz 141 Stockage Amont/Aval 2 Traitement du digestat 0 Terrassement - VRD 3 Valorisation thermique 26 Equipement logistique 0 Montage, raccordement, ingénierie 46 Autres coûts non techniques 36 Total (k ) 459 Total (k / kwe) 12,6 répartition entre postes 45% 31% 1% 0% 1% 6% 0% 10% 8% 100% Vente électricité : 194,9 /MWh Vente chaleur : 30 /MWh (chauffage) 20 /MWh (séchage) EXPLOITATION k /an Conduite unité méthanisation 6 Gérance, administration 2 Consommables (électricité, fioul, traitement du biogaz) 3 Maintenance et renouvellement matériel 17 Charges liées au raccordement électrique 1 Total 31 RECETTES Vente électricité 57 Vente eau chaude ou vapeur 7 Total 63 Nombre d équivalent temps plein créés : 0,2 45

46 Agricole individuel : Economie HORS SUBVENTION AVEC SUBVENTION (TRI à 8%) SUBVENTION 46% 203 k INVESTISSEMENTS k EXPLOITATION 31 - k /an RECETTES 63 - k /an EBE 33 - k /an ANNUITÉS k /an RÉSULTAT ANNUEL k /an TRB 14 8 années TRN années TRI 0% 8% Rentabilité faible : - Très petite taille - Pas de déchet extérieur - Fumier saisonnier Saisonnalité comblée par l apport de menue paille. 46

47 Unité type 2 : petit collectif 47

48 Unité type 2 : Petit collectif Petit collectif Origine du gisement : agricole Gisement : t Fumier (4 100 t), lisier (300 t), menue paille (500 t), paille (100 t) Technologie : voie sèche Statut ICPE : Déclaration Valorisation du biogaz Cogénération, 96 kwe Chauffage de bâtiment Séchoir multiproduit Digestat produit tonnes de digestat solide 230 tonnes de digestat liquide (percolat) à Surface d épandage : 215 ha 48

49 Petit collectif : Plan d approvisionnement t/an' MWh/an' Lisier&Bovin& paille&de&céréales& Lisier& menues&pailles& Bovin& li3ère&accumulée& menues&pailles& Fumier&Bovin&Lait& Fumier&Bovin&Lait& Fumier&Bovin& Viande& Fumier&Bovin& Viande& paille&de&céréales& li3ère& accumulée& SURFACE ENGAGEE ha MP 333 ha paille 25 ha CIVE 0 49

50 Petit collectif : bilan thermique 200" 180" 160" 140" MWh$ 120" 100" 80" 60" Eau"chaude"excédentaire" Séchoir" Chauffage"bâDment"100"Kw" Chaleur"autoconso."Digesteur" Electricité"vendue" Pertes"cogénéraDon" 40" 20" 0" jan" fév" mars" avr" mai" juin" juil" aoû" sep" oct" nov" déc" 50

51 Petit collectif : bilan énergie et GES BILAN ENERGIE MWh Production d'énergie électrique 761 Energie thermique vendue 868 TOTAL PRODUCTION Consommation d'électricité 66 Transports et épandage en surplus 29 TOTAL CONSOMMATION 96 BILAN ENERGIE PRODUITE Equivalent habitants (énergie primaire) 89 BILAN GES Emissions évitées (t CO 2 ) Production d'énergie électrique 381 Production d'énergie thermique 202 Emissions CH 4 évitées (stockage déjections) 20 TOTAL ECONOMIES 603 Consommation d'électricité 6 Transport déchets et chargeur 6 Transport des déjections et digestat 1 Epandage digestat en surplus 1 Emissions CH 4 (fuites) 35 TOTAL EMISSIONS 49 BILAN EMISSIONS EVITEES 554 Soit en Equivalent habitants 51 51

52 Petit collectif : Economie INVESTISSEMENTS k Digesteur et périphériques 476 Valorisation du biogaz 253 Stockage Amont/Aval 7 Traitement du digestat 0 Terrassement - VRD 42 Valorisation thermique 109 Equipement logistique 18 Montage, raccordement, ingénierie 83 Autres coûts non techniques 150 Total (k ) Total (k / kwe) 11,9 répartition entre postes 42% 23% 1% 0% 4% 10% 0% 7% 13% 100% Vente électricité : 199,7 /MWh Vente chaleur : 30 /MWh (chauffage) 20 /MWh (séchage) EXPLOITATION k /an Conduite unité méthanisation 12 Gérance, administration 6 Consommables (électricité, fioul, traitement du biogaz) 13 Maintenance et renouvellement matériel 36 Achats matières 9 Epandage surplus digestat 2 Charges liées à l'injection 1 Total 79 RECETTES Vente électricité 159 Vente eau chaude ou vapeur 20 Total 178 Nombre d équivalent temps plein créés : 0,5 52

53 Petit collectif : Economie HORS SUBVENTION AVEC SUBVENTION (TRI à 8%) SUBVENTION 32% 354 k INVESTISSEMENTS k EXPLOITATION 79 - k /an RECETTES k /an EBE 99 - k /an ANNUITÉS k /an RÉSULTAT ANNUEL k /an TRB 11 8 années TRN années TRI 3% 8% Rentabilité moyenne : - Petite taille - Pas de déchet extérieur - Fumier et lisier saisonniers Saisonnalité comblée par l apport de menue paille Sans valorisation estivale de la chaleur (séchoir), perte de 3 à 4 % de TRI 53

54 Unité type 3 : moyen collectif 54

55 Unité type 3 : Moyen collectif Moyen collectif Origine du gisement : agricole Gisement : t Lisier bovin et porcin (2 500 t), fumier mou (8 500 t), menue paille (750 t), CIVE (50 t), déchets verts (20 t) Technologie : voie liquide Statut ICPE : Enregistrement Valorisation du biogaz Cogénération, 190 kwe Chauffage de bâtiment Séchoir multiproduit Digestat produit tonnes de digestat solide tonnes de digestat liquide à Surface d épandage : 450 ha 55

56 Moyen collectif : Plan d approvisionnement Déchets& verts& menues& pailles& t/an' CIVE& Lisier&Bovin& MWh/an' CIVE& Lisier&Bovin& Lisier&Porcin& Lisier&Porcin& menues&pailles& Fumier&Bovin&Lait& Fumier&Bovin&Lait& Déchets&verts& SURFACE ENGAGEE ha MP 500 ha paille ha CIVE 8 56

57 Moyen collectif : bilan thermique 400" 350" 300" MWh$ 250" 200" 150" 100" Eau"chaude"excédentaire" Séchoir" Chauffage"bâDment"100"Kw" Chaleur"autoconso."Digesteur" Electricité"vendue" Pertes"cogénéraDon" 50" 0" jan" fév" mars" avr" mai" juin" juil" aoû" sep" oct" nov" déc" 57

58 Moyen collectif : bilans énergie et GES BILAN ENERGIE MWh Production d'énergie électrique Energie thermique vendue TOTAL PRODUCTION Consommation d'électricité 184 Transport et épandage en surplus 36 TOTAL CONSOMMATION 220 BILAN ENERGIE PRODUITE Equivalent habitants (énergie primaire) 167 BILAN GES Emissions évitées (t CO 2 ) Production d'énergie électrique 759 Production d'énergie thermique 353 Emissions CH 4 évitées (stockage déjections) 166 TOTAL ECONOMIES Consommation d'électricité 16 Transport déchets et chargeur 3 Transport des déjections et digestat 5 Epandage digestat en surplus 2 Emissions CH 4 (fuites) 68 TOTAL EMISSIONS 94 BILAN EMISSIONS EVITEES Soit en Equivalent habitants

59 Moyen collectif : Economie INVESTISSEMENTS k Digesteur et périphériques 529 Valorisation du biogaz 418 Stockage Amont/Aval 167 Traitement du digestat 50 Terrassement - VRD 136 Valorisation thermique 152 Equipement logistique 18 Montage, raccordement, ingénierie 238 Autres coûts non techniques 212 Total (k ) Total (k / kwe) 10,1 répartition entre postes 28% 22% 9% 3% 7% 8% 0% 13% 11% 100% Vente électricité : 196,4 /MWh Vente chaleur : 30 /MWh (chauffage) 20 /MWh (séchage) EXPLOITATION k /an Conduite unité méthanisation 26 Gérance, administration 11 Consommables (électricité, fioul, traitement du biogaz) 24 Maintenance et renouvellement matériel 76 Collecte déchets 2 Collecte des déjections et retour digestat 39 Achat matières 11 Epandage surplus digestat 3 Charges liées à l'injection 1 Total 194 RECETTES Vente électricité 312 Vente eau chaude ou vapeur 34 Total 346 Nombre d équivalent temps plein créés : 1,2 (dont 0,7 pour les transports) 59

60 Moyen collectif : Economie Rentabilité faible : - Beaucoup de lisier : faible potentiel méthanogène - Pas de redevance extérieure - Fumier et lisier saisonniers 60

61 Unité type 4 : grand collectif thermique 61

62 Unité type 4 : Grand collectif Méthanisation collective Origine du gisement : agricole Gisement : t Lisier bovin (2 600 t), fumier ( t), menue paille (1 200 t), paille (400 t), CIVE (50 t), déchets verts (20 t) Technologie : voie sèche Statut ICPE : Autorisation Valorisation du biogaz Cogénération, 350 kwe Chauffage de bâtiment Séchoir multiproduit Digestat produit tonnes de digestat solide 900 tonnes de digestat liquide (percolat) à Surface d épandage : 850 ha 62

63 Grand collectif : Plan d approvisionnement t/an' MWh/an' Lisier&Bovin& Déchets&verts& paille&de&céréales& menues& pailles& CIVE& Lisier&Bovin& Fumier&Ovins& CIVE& Fumier&Ovins& li4ère&accumulée& menues&pailles& Fumier&Bovin&Lait& Fumier&Bovin&Lait& Fumier&Bovin& Viande& Déchets&verts& paille&de& céréales& li4ère& accumulée& Fumier&Bovin& Viande& SURFACE ENGAGEE ha MP 833 ha paille 100 ha CIVE 8 63

64 Grand collectif : bilan thermique 700" 600" 500" MWh$ 400" 300" 200" Eau"chaude"excédentaire" Séchoir" Chauffage"bâFment"300"Kw" Chaleur"autoconso."Digesteur" Electricité"vendue" Pertes"cogénéraFon" 100" 0" jan" fév" mars" avr" mai" juin" juil" aoû" sep" oct" nov" déc" 64

65 BILAN ENERGIE Grand collectif : bilans énergie et GES MWh Production d'énergie électrique Energie thermique vendue TOTAL PRODUCTION Consommation d'électricité 180 Transport et épandage en surplus 145 TOTAL CONSOMMATION 326 BILAN ENERGIE PRODUITE Equivalent habitants (énergie primaire) 314 BILAN GES Emission s évitées (t CO 2 ) Production d'énergie électrique Production d'énergie thermique 633 Emissions CH4 évitées Stockage déj. liquides 200 TOTAL ECONOMIES Consommation d'électricité 16 Transport déchets et chargeur 20 Transport des déjections et digestat 18 Epandage digestat en surplus 2 Emissions CH 4 (fuites) 121 TOTAL EMISSIONS 177 BILAN EMISSIONS EVITEES Soit en Equivalent habitants

66 Grand collectif : Economie INVESTISSEMENTS k Digesteur et périphériques Valorisation du biogaz 646 Stockage Amont/Aval 32 Traitement du digestat 0 Terrassement - VRD 123 Valorisation thermique 159 Equipement logistique 0 Montage, raccordement, ingénierie 360 Autres coûts non techniques 309 Total (k ) Total (k / kwe) 9,0 répartition entre postes 48% 21% 1% 0% 4% 5% 0% 11% 10% 100% Vente électricité : 184,95 /MWh Vente chaleur : 30 /MWh (chauffage) 20 /MWh (séchage) EXPLOITATION k /an Conduite unité méthanisation 41 Gérance, administration 19 Consommables (électricité, fioul, traitement du biogaz) 48 Maintenance et renouvellement matériel 87 Collecte déchets 5 Collecte des déjections et retour digestat 70 Achats matières 27 Epandage surplus digestat 5 Charges liées à l'injection 2 Total 306 RECETTES Vente électricité 539 Vente eau chaude ou vapeur 68 Total 607 Nombre d équivalent temps plein créés : 1,8 (dont 1,0 pour les transports) 66

67 Grand collectif thermique : Economie HORS SUBVENTION AVEC SUBVENTION (TRI à 8%) SUBVENTION - 22% k INVESTISSEMENTS k EXPLOITATION k /an RECETTES k /an EBE k /an ANNUITÉS k /an RÉSULTAT ANNUEL k /an TRB 10 8 années TRN années TRI 4% 8% Rentabilité comparable au petit collectif : - Substrats et typologie comparables - Meilleur ratio d investissement (économie d échelle) - Coûts de transport plus important (plus large zone d approvisionnement) - Plus forte sensibilité à la saisonnalité (effet d échelle) 67

68 Grand collectif thermique : Economie HORS SUBVENTION AVEC SUBVENTION (TRI à 8%) SUBVENTION - 17% k INVESTISSEMENTS k EXPLOITATION k /an RECETTES k /an EBE k /an ANNUITÉS k /an RÉSULTAT ANNUEL k /an TRB 9 8 années TRN années TRI 5% 8% Hypothèse d «écrêtage» des approvisionnements : Pour un même nombre d exploitations concernées, les producteurs n apportent que la moitié de leur fumier en hiver à Réduction d 1/3 des apports : t de fumier restent aux agriculteurs à Diminution des investissements de 600 k, gain de 1% de TRI 68

69 Unité type 5a : grand multiproduit thermique 69

70 Unité type 5a : Grand multiproduit thermique Méthanisation territoriale Gisement : t agricole (94%) : lisiers bovin et porcin (2 600 t), fumiers ( t), menue paille (1 000 t), paille (80 t), CIVE (50 t) collectivités (7%) : boues (2 000 t), déchets verts (300 t) Industries et autres (6%) : IAA (140 t), GMS (150 t), restauration (30 t) Technologie : voie liquide Statut ICPE : Autorisation Valorisation du biogaz Cogénération, 440 kwe Chauffage de grands bâtiments ou process industriel Digestat produit tonnes de digestat solide tonnes de digestat liquide à Surface d épandage : ha 70

71 Grand multiproduit thermique: Plan d approvisionnement paille&de&céréales& menues&pailles& restaura6on& collec6ve& Déchets&verts& Déchets& de&gms& CIVE& Boues& t/an' Déchets&IAA& Lisier& Bovin& Lisier&Porcin& Fumier&Ovins& Déchets&de&GMS& MWh/an' Déchets&IAA& Lisier&Bovin& CIVE& Boues& Lisier&Porcin& Fumier&Ovins& Fumier&Porcin& li6ère&accumulée& menues&pailles& Fumier&Bovin&Lait& Fumier&Bovin& Viande& Fumier&Bovin&Lait& restaura6on& collec6ve& Déchets&verts& paille&de&céréales& li6ère&accumulée& Fumier&Porcin& Fumier&Bovin& Viande& SURFACE ENGAGEE ha MP 667 ha paille 20 ha CIVE 8 71

72 Grand multiproduit thermique : bilan thermique 900" 800" 700" 600" MWh$ 500" 400" 300" Process"industriel" Chaleur"autoconso."Digesteur" Electricité"vendue" Pertes"cogénéraFon" 200" 100" 0" jan" fév" mars" avr" mai" juin" juil" aoû" sep" oct" nov" déc" 72

73 BILAN ENERGIE Grand multiproduit thermique : bilans énergie et GES MWh Production d'énergie électrique Energie thermique vendue TOTAL PRODUCTION Consommation d'électricité 358 Transport et épandage en surplus 176 TOTAL CONSOMMATION 534 BILAN ENERGIE PRODUITE Equivalent habitants (énergie primaire) 368 BILAN GES Emissions évitées (t CO 2 ) Production d'énergie électrique Production d'énergie thermique 780 Emissions CH 4 évitées (stockage déjections) 221 TOTAL ECONOMIES Consommation d'électricité 32 Transport déchets et chargeur 12 Transport des déjections et digestat 30 Epandage digestat en surplus 6 Emissions CH 4 (fuites) 144 TOTAL EMISSIONS 224 BILAN EMISSIONS EVITEES Soit en Equivalent habitants

74 Vente électricité : 179,2 /MWh Vente chaleur : 30 /MWh Traitement déchets : De 15 (déchets verts) à 78 (déchets GMS) / tonne Grand multiproduit thermique : Economie INVESTISSEMENTS k Digesteur et périphériques Valorisation du biogaz 755 Stockage Amont/Aval 376 Traitement du digestat 50 Terrassement - VRD 272 Valorisation thermique 29 Equipement logistique 18 Montage, raccordement, ingénierie 362 Autres coûts non techniques 312 Total (k ) Total (k / kwe) 7,3 répartition entre postes 32% 24% 12% 2% 9% 1% 0% 11% 10% 100% EXPLOITATION k /an Conduite unité méthanisation 55 Gérance, administration 21 Consommables (électricité, fioul, traitement du biogaz) 48 Maintenance et renouvellement matériel 128 Collecte déchets 17 Collecte des déjections et retour digestat 121 Achats matières 27 Epandage surplus digestat 10 Charges liées à l'injection 2 Total 430 RECETTES Vente électricité 628 Vente eau chaude ou vapeur 100 Redevance déchets industriels 16 Redevance déchets autres 45 Total 790 Nombre d équivalent temps plein créés : 2,7 (dont 1,6 pour les transports) 74

75 Grand multiproduit thermique : Economie HORS SUBVENTION AVEC SUBVENTION (TRI à 8%) SUBVENTION - 18% k INVESTISSEMENTS k EXPLOITATION k /an RECETTES k /an EBE k /an ANNUITÉS k /an RÉSULTAT ANNUEL k /an TRB 9 7 années TRN années TRI 5% 8% Bonne rentabilité : - Économie d échelle importante - Recettes liées au traitement des déchets Si on retire les boues du plan d approvisionnement, l impact sur le TRI est de -3% 75

76 Unité type 5b : grand multiproduit injection 76

77 Unité type 5b : Grand multiproduit injection Méthanisation collective Gisement : t Technologie : voie liquide à Même unité, avec une valorisation différente Statut ICPE : Autorisation A noter que les boues sont aujourd hui réglementairement incompatibles avec l injection dans le réseau de gaz naturel, mais qu une évolution prochaine de cette restriction est attendue. Valorisation du biogaz Injection dans le réseau de distribution Equivalent 440 kwe Hypothèses Pression : 20 bar Distance au réseau : 200 m Débit maximal d injection : 83 Nm 3 /h 77

78 Unité type 5b : Grand multiproduit injection Biogaz non injecté Mwh Biométhane valorisable injection Pertes Unité Epuration jan fév mars avr mai juin juil aoû sep oct nov déc Energie primaire consommée chauffage digesteur 78

79 BILAN ENERGIE Grand multiproduit injection : bilans énergie et GES MWh Injection du biométhane dans le réseau TOTAL PRODUCTION Consommation d'électricité 382 Transport et épandage en surplus 176 TOTAL CONSOMMATION 557 BILAN ENERGIE PRODUITE Equivalent habitants (énergie primaire) 226 BILAN GES Emissions évitées (t CO 2 ) Injection du biométhane dans le réseau Emissions CH 4 évitées (stockage déjections) 221 TOTAL ECONOMIES Consommation d'électricité 34 Transport déchets et chargeur 12 Transport des déjections et digestat 30 Epandage digestat en surplus 6 Emissions CH 4 (fuites) 144 TOTAL EMISSIONS 226 BILAN EMISSIONS EVITEES Equivalent habitants

80 Grand multiproduit injection: Economie INVESTISSEMENTS k Digesteur et périphériques Valorisation du biogaz Stockage Amont/Aval 376 Traitement du digestat 50 Terrassement - VRD 268 Valorisation thermique 0 Equipement logistique 18 Montage, raccordement, ingénierie 414 Autres coûts non techniques 353 Total (k ) Total (k / kwe) 8,5 répartition entre postes 28% 33% 10% 1% 7% 0% 0% 11% 9% 100% Vente biométhane : 115,2 /MWh EXPLOITATION k /an Conduite unité méthanisation 55 Gérance, administration 23 Consommables (électricité, fioul, traitement du biogaz) 87 Maintenance et renouvellement matériel 153 Collecte déchets 17 Collecte des déjections et retour digestat 121 Achats matières 25 Epandage surplus digestat 10 Charges liées à l'injection 101 Total 593 RECETTES Vente biométhane 974 Redevance déchets industriels 16 Redevance déchets autres 45 Vente digestat en surplus 32 Total Nombre d équivalent temps plein créés : 2,7 (dont 1,6 pour les transports) 80

81 Grand multiproduit injection : Economie HORS SUBVENTION AVEC SUBVENTION (TRI à 8%) SUBVENTION - 11 % k INVESTISSEMENTS k EXPLOITATION k /an RECETTES k /an EBE k /an ANNUITÉS k /an RÉSULTAT ANNUEL k /an TRB 8 8 années TRN années TRI 6% 8% Très bonne rentabilité : - Mêmes avantages que dans la variante «thermique», avec des recettes plus intéressantes liées à la vente de biométhane - Injection dans le réseau de distribution moins coûteuse que le réseau de transport De même qu en variante thermique, si on retire les boues du plan d approvisionnement, l impact sur le TRI est de -3% 81

82 Présentation synthétique 82

83 Présentation des unités types retenues Individuel Petit collectif Moyen collectif Grand Agricole Grand Multiproduit a Grand Multiproduit b Technologie Solide Solide Liquide Solide Liquide Liquide Tonnage tmb Puissance installée Gisement Agricole Agricole Agricole Agricole Divers Divers Mode de valorisadon Cogénéra<on Cogénéra<on Cogénéra<on Cogénéra<on Cogénéra<on Injec<on Voie de valorisadon Bilan GES (tco2 évitées) Chauffage Séchage, chauffage Séchage, chauffage Séchage, chauffage Process Réseau de distribu<on InvesDssement M 0,46 1, ,1 3,2 3,7 soit k /kwe 12,6 11,9 10,1 9,0 7,3 8,5 TRB hors subvendon TRI hors subvendon 0% 3% 1% 4% 5% 6% SubvenDon nécessaire pour un TRI de 8% (en % de l inves<ssement) SubvenDon nécessaire pour un TRI de 8% (en k ) 46% 32% 40% 22% 18% 11%

84 Intérêts de la méthanisation Environnement Production d énergie renouvelable Stockage couvert des déjections à Contribution à la réduction des émissions de gaz à effet de serre Gestion des déchets Outil de valorisation de déchets Logique de retour au sol de la matière organique Agronomique Territorial Gain d azote disponible : réduction des engrais de synthèse Traitement thermique des fumiers et menues pailles : => diminution phyto Maintien du potentiel humique dans le digestat Amélioration de l autonomie du territoire (production locale d énergie, traitement de déchet) Création d emploi Désodorisation des effluents 84

85 Merci de votre attention, n hésitez pas à poser des questions