LA MAITRISE DE L ENERGIE DANS LES EXPLOITATIONS AGRICOLES. Zoom sur les équipements éligibles au Plan de Performance Energétique

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1 LA MAITRISE DE L ENERGIE DANS LES EXPLOITATIONS AGRICOLES Zoom sur les équipements éligibles au Plan de Performance Energétique Maîtrise de l'energie en Agriculture 29/06/2010

2 SOMMAIRE Présentation de l outil PLANETE (puis Dia Terre) Présentation des équipements économes en énergie (PPE) - filière laitière, - filière avicole, - filière porcine.

3 PRÉSENTATION DE L OUTIL PLANÈTE PUIS DIA TERRE

4 La méthode PLANETE Les objectifs de la méthode PLANETE: Quantifier à l échelle de l exploitation agricole les entrées et les sorties d énergies, Évaluer les émissions de gaz à effet de serre liées à la consommation d intrants et aux pratiques agricoles

5 La méthode PLANETE La réalisation d un diagnostic énergétique avec la méthode PLANETE permet: De visualiser le profil énergétique d une exploitation, Par comparaison avec d autres exploitations, de situer l exploitation et ainsi identifier des marges de progrès par des pratiques agricoles plus économes et/ou par la mise en place d équipements économes en énergie ou de production d énergie.

6 Entrées et sorties d énergie à l échelle de l exploitation Energies directes (fioul, électricité gaz, lubrifiant...) énergie renouvelable non comptabilisée Energie brute des produits frais d'élevage, aliments matériel bâtiments Engrais Semences Phyto Energies indirectes utilisées pour les intrants (extraction, fabrication, transport) Source : JL. Bochu, SOLAGRO, analyse Planète, 2002

7 Sorties Entrées indirectes directes Exemple de résultats Répartition de l'énergie par poste par an par ha SAU pour 100 kg usages professionnels postes MJ éq-litres fioul éq lit fioul éq lit fioul part Fioul consommé % Autres produits pétroliers 37459, % Electricité % Energie / eau % autres énergies directes % Achats aliments % Engrais et amendements % Phytosanitaires % Semences % Jeunes animaux % Matériels % Bâtiments % Autres achats % ENTREES % lait % viande % végétaux % autres % SORTIES %

8 Exemple de résultats Fioul consommé Autres produits pétroliers Electricité Energie / eau autres énergies directes Achats aliments Engrais et amendements Phytosanitaires Semences Jeunes animaux Matériels Bâtiments Autres achats Série1 VallCult VallCultFG conv

9 Sorties Entrées indirectes directes Exemple de résultats Energies affectées (EQF/an) : Répartition : part des PA Total (EQF/an) végétales animales par défaut enquêteur Fioul consommé % Autres produits pétroliers % Electricité % Energie / eau % autres énergies directes % Achats aliments % Engrais et amendements % Phytosanitaires % Semences % Jeunes animaux % Matériels % Bâtiments % Autres achats % ENTREES lait % viande % végétaux % autres % SORTIES Efficacité énergétique : 0,76 3,36 0,39

10 Sorties Entrées indirectes directes Exemple de résultats réf PLANETE Productions végétales réf PLANETE SAU moyenne sur : UGB totaux surf. / vente moyenne sur : 158,5 ha 42 fermes 140 UGB 10,6 ha 65 fermes EQF/ha EQF/ha EQF/UGB tot EQF/ha EQF/ha Fioul consommé Autres produits pétroliers Electricité Energie / eau autres énergies directes Achats aliments Engrais et amendements Phytosanitaires Semences Jeunes animaux Matériels Bâtiments Autres achats ENTREES lait viande végétaux autres SORTIES Efficacité énergétique spécifique : 0,39 0,35 3,36 5,09

11 Exemple de résultats Tableau détaillé des sources d'émission de GES : % PRG total CO2 115,6 t/an 17% Globalement : % PRG par la combustion d'énergies directes 34 t/an 5% Energies directes 5% dont moteurs diesel 33,8 t/an 5% Intrants 19% dont électricité 0 t/an 0% dont engrais minéraux 9% lors de la fabrication des intrants 81 t/an 12% Animaux 69% dont engrais minéraux 10 t/an 1% dont matériels agricoles 12 t/an 2% dont bâtiments 56 t/an 8% CH4 17,17 t/an 54% réfplanete 2004 téqco2 / ha SAU dont bovins 17,17 t/an 54% VallCult VallCultFG conv dont ovins, caprins 0,00 t/an 0% CO2 0,8 0,9 dont autres animaux 0,0 t/an 0% CH4 1,9 1,0 N2O 1,4 1,0 N2O 620 kg/an 29% PRG 4,2 2,9 lors de la fabrication des intrants 51 kg/an 2% dont engrais minéraux 49 kg/an 2% par l'apport d'azote sur sols agricoles 252 kg/an 12% dont engrais minéraux 104 kg/an 5% dont fixation symbiotique légumineuses 70 kg/an 3% par les déjections des animaux 317 kg/an 15% dont stockages déjections 122 kg/an 6% dont à la pâture 194 kg/an 9% Synthèse sur l'augmentation de l'effet de serre :

12 PLANETE.puis Dia Terre sept-oct 2010: arrivée d un nouvel outil nommé Dia Terre Un diagnostic en trois niveaux: Énergie directe Énergie indirecte Décomposition des consommations par atelier Un plan d amélioration avec des fiches action

13 LES ÉCONOMIES D ÉNERGIE EN FILIÈRE LAITIÈRE

14 Le pré-refroidisseur Objectif: abaisser la température du lait avant son arrivée dans le tank en transférant ses calories vers de l eau, au moyen d un échangeur de chaleur positionné entre la pompe à lait et le tank. Le lait (environ à 35 C) rejoint le tank dans un tuyau en inox qui est en contact avec de l eau froide. Selon la température et le débit de l eau, le lait peut être refroidi entre 18 et 23 C. Il faut ainsi compter 1,5 à 2,5 l d eau par litre de lait.

15 Deux types de pré-refroidisseur Les pré-refroidisseur à plaques

16 Deux types de pré-refroidisseur Les pré-refroidisseur tubulaires

17 Le pré-refroidisseur 40 % à 50 % d économie sur la consommation du tank TRI = 9 ans Quelques repères sur les consommations d électricité du bloc traite: Bloc traite: 61 Wh/litre de lait, Tank: 27 Wh/litre de lait, soit près de 45% des consommations du bloc traite.

18 Le récupérateur de chaleur sur tank à lait Objectif: permet de préchauffer de l eau à partir de la chaleur dégagée par le tank à lait. Les calories extraites du lait sont dispersées dans l air ambiant sous forme de chaleur. Le récupérateur de chaleur permet de recueillir ces calories pour préchauffer l eau, grâce à un échangeur de chaleur placé sur le circuit du fluide frigorigène du tank, entre le compresseur et le condenseur ventilé.

19 Le récupérateur de chaleur sur tank à lait

20 Le récupérateur de chaleur sur tank à lait 70 % à 80 % d économie sur le chauffage de l eau TRI = de 5 à 8 ans (selon les abonnements) Quelques repères sur les consommations d électricité du bloc traite: Bloc traite: 61 Wh/litre de lait, Chauffe-eau: 18 Wh/litre de lait, soit 27% des consommations du bloc traite.

21 La pompe à vide à débit variable ou pompe à vide avec variateur de fréquence Objectif: permet de contrôler le niveau de vide de la pompe à vide en fonction des besoins. On retrouve particulièrement cet équipement dans le cas d installation de traite incluant des robots de traite. Mais on retrouve également de plus en plus cet équipement pour des installations de traite classiques.

22 La pompe à vide à débit variable ou pompe à vide avec variateur de fréquence jusqu à 60 % d économie d énergie sur la pompe à vide Quelques repères sur les consommations d électricité du bloc traite: Bloc traite: 61 Wh/litre de lait, Pompe à vide: 10 Wh/litre de lait, soit 15% des consommations du bloc traite.

23 Isolation du bloc traite Objectif: Bien isoler le bloc traite afin de maintenir les locaux hors-gel l hiver et de limiter le fonctionnement du tank à lait l été. Les consommations d électricité du tank à lait sont directement liées à la température ambiante dans le local de stockage du lait. Il est important de bien isoler le local de stockage du lait et de ventiler correctement le condenseur du tank à lait. En abaissant la température moyenne de la laiterie de 5 C, on peut gagner 5 Wh/l, soit 18 % d économie.

24 LES ÉCONOMIES D ÉNERGIE EN FILIÈRE AVICOLE

25 Deux grands types de bâtiments Bâtiment statique La gestion des entrées et sorties d air est assurée sans aucune assistance mécanique. L air chaud sort naturellement en partie haute par une faîtière disjointe ou par une cheminée. L air frais entre par des volets latéraux ou par le côté ouvert du bâtiment. Le renouvellement de l air est assuré par un ventilateur. Positionné à l entrée du circuit d air, le ventilateur pousse l air dans le poulailler: c est la ventilation en surpression. Positionné à la sortie d air, le ventilateur extrait l air vicié: c est la ventilation en dépression. Bâtiment dynamique

26 Isolation du bâtiment 70 % des pertes de chaleur se fond par convection par le plafond Ré-isoler la toiture du poulailler existant = jusqu à 30% d économie d énergie selon l épaisseur et le type de matériaux isolants

27 Isolation du bâtiment Les qualités requises pour un isolant en aviculture: Une bonne résistance à l humidité, Une résistance aux attaques de rongeurs et d insectes, Une résistance au feu, Une résistance à la pression lors des lavages.

28 Isolation du bâtiment Voici quelques types d isolants: Fibres minérales (laine de verre et laine de roche), Panneaux sandwich (polystyrène expansé entre 2 faces de fibreciment), Polystyrène extrudé (aujourd hui remplacé par les mousses de polyuréthane car sensible aux attaques de rongeurs et insectes), Les mousses de polyuréthane en panneaux (matériau le plus utilisé en toiture depuis les années 1980), Bâche (certains bâtiments sont isolés avec des fibres minérales recouvertes d une bâche). Etc.

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30 Etanchéité du bâtiment Prise au vent des poulaillers = attention à l étanchéité pour limiter les dépenses de chauffage. étanchéité optimum au niveau des entrées d air

31 Boîtiers de régulation Les boîtiers de régulation permettent d optimiser les réglages de chauffage et de ventilation limitant ainsi les dépenses énergétiques liées aux réglages manuels qui demandent une présence importante de l éleveur dans les bâtiments d élevage. Les boîtiers de régulation sont de plus en plus élaborés en intégrant de nombreux paramètres (température, hygrométrie, dépression, ) qui, parfois, peuvent être difficilement évalués par les éleveurs.

32 L échangeur-récupérateur de chaleur Principe: air-air - Système basé sur le transfert de calories par convection - L air chaud vicié sortant et l air frais entrant traversent l échangeur en flux croisés (pas de mélange des deux airs)

33 L échangeur-récupérateur de chaleur air-air

34 LES ÉCONOMIES D ÉNERGIE EN FILIÈRE PORCINE

35 Isolation et étanchéité du bâtiment Pour limiter les déperditions thermiques et donc les besoins en chauffage, le bâtiment doit disposer d une bonne isolation et d une bonne étanchéité générale de la coque, c est-à-dire des murs porteurs jusqu à la toiture en passant par les ouvertures (fenêtres et portes). Il est possible d améliorer l isolation de bâtiments existants par une rénovation (à étudier au cas par cas) et en tenant compte des matériaux et de leurs caractéristiques. Les bâtiments chauffés en porcs sont: le post-sevrage, la maternité et l engraissement.

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37 Ventilation du bâtiment

38 Ventilation du bâtiment Ventilateurs avec cônes Extracteurs d air Ventilateurs avec cadre

39 Pompes à chaleur Principe: il s agit de récupérer les calories issues de différents milieux pour les transférer ensuite dans les salles d élevage.

40 Pompes à chaleur Pour 1 kwh électrique consommé, la pompe à chaleur restitue de 2 à 5 kwh au circuit de chauffage du bâtiment.

41 Echangeurs air-air De 60% à 80% de réduction des consommations électriques associées au poste chauffage, notamment en post-sevrage. Chauffage complémentaire nécessaire car ne permet pas d atteindre les températures de démarrage.

42 Echangeurs air-terre Aussi connus sous le nom de «puits canadien» L air doit circuler dans des tuyaux enterrés à environ 2 mètres de profondeur. Il faut compter 1 tube de 16 cm de diamètre et 25 m de longueur pour 3 porcs à l engrais.

43 Echangeurs air-terre Cette technique, bien que performante, est onéreuse (entre 60 et 80 par place d engraissement) et exige une surface disponible importante qui limite malheureusement sa mise en œuvre dans les exploitations