Bois - énergie : Quels facteurs clés pour la faisabilité des projets?

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1 Bois - énergie : Quels facteurs clés pour la faisabilité des projets? Formation EFE - 17 juin 2008 Mathieu Fleury, Directeur chargé du développement Une association de recherche et développement Une triple mission : LA VALORISATION ENERGETIQUE ET AGRONOMIQUE DE LA BIOMASSE Extrait des statuts : " conduite des travaux de recherche / développement et d'actions de conseil et d'appui " 1 BOIS- ENERGIE 2 DECHETS ORGANIQUES 3 COMMUNICATION Au carrefour de l énergie, de l environnement et du développement local

2 Plan Les combustibles bois et l approvisionnement des chaufferies Caractérisation de la ressource Coût du combustible Présentation des acteurs Les différents types de projets Chauffage domestique Chauffage industriel Le chauffage collectif Les cogénérations Les chaufferies collectives au bois Les aspects techniques L analyse économique Les montages juridiques Les facteurs influençant la réussite des projets Types de combustibles Ecorces Sciures humides Copeaux et sciures sèches Plaquettes calibrées Plaquettes fibreuses Granulés, briquettes

3 Types de combustibles Matières premières ligneuses Bois forestiers Bois bocagers Bois urbains et de bords de routes Ecorces Première transformation du bois Sciures humides Dosses, délignures et chutes de tronçonnage Seconde transformation du bois Chutes courtes Copeaux et sciures sèches Bois de rebut (classe A) Ecorces X Sciures humides X Plaquettes calibrées Humides Sèches X X X X X X X X X X Plaquettes fibreuses X Copeaux et sciures sèches X Granulés et briquettes X X Types de combustibles Humidité % sur brut Sciures Ecorces PCI kwh/t Copeaux Broyat Plaquettes moyennes Plaquettes fines Granulométrie moyenne en cm

4 Types de combustibles Catégories de combustibles Hétérogène humide Grossier humide Calibré humide Grossier sec Calibré sec Biocombustibles entrant dans la composition Ecorces et plaquettes fibreuses Ecorces et plaquettes fibreuses Ecorces et plaquettes humides Ecorces avec stockage tampon Ecorces calibrées avec stockage tampon Plaquettes calibrées humides Plaquettes fibreuses Tout produit calibré (hormis écorces et sciures) avec stockage / séchage d environ 6 mois pour les biocombustibles initialement humides (plaquettes de scierie, plaquettes forestières ), et stockage tampon pour les produits plus secs (plaquettes issues de chutes de menuiserie et de bois de rebut) Gamme d utilisation 5 à 10 MW 800 kw à 5 MW > 500 kw > 800 kw Toutes puissances Classement des combustibles Matière première ligneuse Valorisation énergétique possible Rubrique ICPE Statut des installations Bois forestiers, bocagers et urbains Produits connexes de scierie Produits connexes de la seconde transformation «propres» Palettes, caisses-palettes, caisses (non traitées et non souillées) Emballages légers Combustion (notamment en chaufferies collectives) 2910 A P< 20 MW déclaration P > 20 MW autorisation Bois comportant des colles (selon composition) Combustion en chaufferies industrielles adaptées Incinération 2910 B 167 C P > 100 kw autorisation Autorisation Bois comportant des vernis et peintures Bois ignifugés Bois créosotés Bois imprégnés de sels métalliques Incinération 167 C Autorisation

5 Prix du combustible Coût des opérations de conditionnement Opération Abattage / tronçonnage / débardage Elagage Déchiquetage Broyage Criblage Stockage Transport Coût ( /t) 8 à 18 7 à 8 9 à 45 3 à 15 3 à 10 2 à 5 3 à 15 Prix de vente des combustibles (indicatifs) Granulés Combustibles Plaquettes bocagères Prix entrée chaudière /t /MWh PCI 120 à à à à 26 Broyat Plaquettes forestières Ecorces / sciures 45 à à à à à à 13 Prix du combustible Prix du combustible bois Décomposition du prix du bois Matière première : 0 (voire négative) à 15 % Transformation plus ou moins élaborée (stockage, broyage, déferraillage, criblage ) : 15 à 20 % Transport : 20 à 30 % Amortissement d équipements : 10 % à 15 % Frais de gestion, impôts et marge : 15 à 20 % Traitement des cendres Exemple de prix Destination HT/MWh PCI Forte puissance Moyenne puissance Petite puissance 13 à à à 35 Structure régionale Filières locales

6 La ressource en bois en France (en millions de m³ équivalent bois rond) Les gisements disponibles Gisement forestier bocager Connexes de scieries et bois d emballage Bois construction en fin de vie Résidus agricoles (paille céréales ) Total Millions de Tep 7 à 11 0,6 à 1 0,6 à 1 1 à 3 9,2 à 16 Millions de tonnes 27 à 42 2 à 3 2 à 3 4 à à 60 Source : ADEME Ressource en bois existante Conditions de mobilisation variables selon : le type de combustible envisagé, les quantités, la zone géographique, les acteurs locaux. Nécessité de s appuyer sur les structures existantes et les professionnels du secteur

7 Les structures d approvisionnement Industriels des 1ère et 2nde transformations du bois Entreprises spécialisées dans la valorisation des déchets Entreprises ou groupements d'exploitation forestière Organismes publics et assimilés Producteur de granulés APROBOIS 2 - ARDÉNERGIE 3 - BIOCOMBUSTIBLES 4 - BNE 5 - BOIS 2 R 6 - BOIS ÉNERGIE BOURGOGNE 7 - BOIS ÉNERGIE GRAND EST 8 - BOIS et CONNEXES DE FRANCHE-COMTÉ 9 - BOIS SERVICE 10 - CAFSA 11 - CALMET 12 - CELLULE Énergie du département des LANDES 13 - CHAMPAGNE ENERGIE BOIS 14 - COGRA COMPTOIR DES BOIS DE BRIVE 16 - DUFEU 17 - EUROCHÊNE 18 - F.D.C.U.M.A. de Dordogne 19 - FORÊTS et BOIS de l'est 20 - GCF 21 - HOCQ Emballages 22 - La Maintenance Verte (LMV) 23 - LELY Environnement 24 - LES BOIS CHAUDS DU BERRY 25 - LR Broyage 26 - M.O.S ONF 28 - RBM 29 - S.F.B SAMSON BRETAGNE ENVIRONNEMENT 31 - SAVOIE PAN 32 - SEDEBI 33 - SELVA 34 - SEM CORSE BOIS-ENERGIE 35 - SEOSSE Eco-Transformation 36 - Sibuet Environnement 37 - TECSATHERMIQUE 38 - TUMBACH SA 39 - VALORIS Environnement Le bois-énergie dans le contexte énergétique français Le bois-énergie en France (2006) Chauffage domestique : k tep/an ( lgts, 18 %) Chauffage industriel : k tep/an Chauffage collectif : 225 k tep/an Cogénérations : 200 k tep/an millions tep / an 42 millions de tonnes de bois/an 5,5 % de la consommation d énergie finale

8 Le chauffage domestique 37 millions de tonnes de bois consommées chaque année L évolution du marché des appareils de chauffage au bois est corrélée à l évolution du cours des énergies conventionnelles ( en 2005, en 2006) Nombre 700 d'appareils (en milliers) Contre-choc pétrolier - 8 % / an Remontée du prix du baril de pétrole + 63 % % / an Foyers fermés et inserts Poêles Chaudières et cuisinières Le chauffage domestique Des prix d énergie fossile en forte hausse 100 % de hausse depuis 2003 pour le fioul domestique 65 % de hausse pour le gaz naturel depuis 2003 Une politique incitative TVA à 5,5 % sur les équipements et sur le combustible Crédit d impôt de 50 % Aides Anah (si habitation à plus de 15 ans) Aides locales (Conseils régionaux et généraux) Les freins Formation insuffisante des professionnels (chauffagistes) Prix des matériels élevé Manque d organisation pour l approvisionnement en combustible de bonne qualité

9 Le chauffage industriel Environ 1 millier d installations en France Consommation d environ Tep par an soit 5 millions de tonnes de bois Industriels du bois essentiellement autoconsommation de sous produits disponibles Tailles des installations contrastées (petites chaufferies menuiseries / grosses installations chez les panneautiers et les papetiers) Un contexte nouveau : prix des énergies en hausse, mise en place du marché des quotas de CO2 Evolution du prix des combustibles fossiles HT/MWh PCI janv-04 avr-04 juil-04 oct-04 janv-05 avr-05 juil-05 oct-05 Combustible bois Fioul Lourd janv-06 avr-06 juil-06 oct-06 Gaz Naturel Source : base de données Pégase Ministère de l industrie Tarifs industriels janv-07 avr-07 juil-07 oct-07 janv-08 avr-08 En quatre ans % pour le fioul lourd et le gaz naturel Un prix des deux combustibles : situé à environ 35 HT/MWh PCI en avril 2008

10 Mise en place du marché de quotas de CO , , ,0 15,0 10, ,0 - - juin-05 août-05 oct-05 déc-05 févr-06 avr-06 juin-06 août-06 oct-06 déc-06 févr-07 avr-07 juin-07 août-07 oct-07 déc-07 févr-08 avr-08 Volume total Prix moyens Source : Bluenext Volume d échange moyen : tonnes par mois Prix actuel : 25 /tonne de CO2 Combinaison des 2 facteurs (augmentation prix + quotas) Tableau d équivalence 25 / tco 2 82 /Tep de FL 60 /Tep de GN 7,1 /MWh PCI 3,1 /MWh PCI Incidences sur l équilibre des projets Janvier 2004 : (Pfos- Pbois) compris entre 3 et 5 /MWh pas de projet Janvier 2006 : ((Pfos+Pco2)-Pbois) compris entre 20 et 24 /MWh, Pour MWh PCI /an, économie sur le combustible comprise entre /an et /an Des projets inenvisageables il y a deux ans peuvent présenter des temps de retour de 3 à 5 ans et intéresser certains industriels.

11 Exemples de projets industriels Petites puissances chauffage des locaux Générateur d air chaud séchage IAA Process vapeur Industries agroalimentaires ou pharmaceutique Puissance bois (kw) à Consommation de bois (t/an) à Tep substituées / an à Investissement ( HT) à Temps de retour (années) hors subvention 20 % de subvention Vente de CO2 (25 /t) - 11,0 11,3-4,0 3,6 4 à 5 ans - 3 à 4 ans Les projets de cogénération Répondre aux objectifs européens (livres vert et blanc) Déclinaisons de ses objectifs en France (électricité, carburant, chaleur?) Passer de 15 à 21 % d électricité renouvelable Deux stratégies Grandes installations (> 12 MWé) AO CRE 86 HT/MWhél (1er AO) Petites et moyennes installations (<12 MWé) Tarif d achat (avril 2002) 49 à 61 HT/MWhél

12 Les technologies Usage Chaleur Technologie ancienne et éprouvée Usage Chaleur Quelques applications commerciales en petite puissance (< 500 kwé) Usage Chaleur Usage Chaleur Usage Chaleur BOIS VAPEUR HP 30 à 60 bars EAU Turbine ou moteur Condenseur VAPEUR BP 0,1 à 3,6 bars GAZ Laveur Moteur ou turbine à combustion interne ELECTRICITE BOIS Usage vapeur ELECTRICITE Usage vapeur R & D en forte puissance ηel = 15 à 25 % η global = 80 % ηel = 20 à 40 (?) % η global = 80 % Les appels d offres du Ministère de l industrie CRE Le 1 er appel d offres : 200 MWé Seuil de puissance >12 MWélec 15 projets retenus, 216 MWé 86 HT/MWé en moyenne Quel respect de l arrêté de 2001 sur l efficacité énergétique et la valorisation de l énergie thermique? Combien de réalisations?

13 Les appels d offres du Ministère de l industrie CRE Le 2 nd appel d offres objectif : 300 MWé Réduction du seuil de puissance minimale 9 MWé et 5 MWé Utilisation de plus de 50 % de plaquettes forestières Présenter un dossier prévisionnel d approvisionnement visé par le Préfet Efficacité énergétique < 50 % -> note éliminatoire Disponibilité minimale de h/an (pénalités) Critères de choix pondérés des offres Les premiers résultats : 56 dossiers déposés représentant 700 MWé Ouverture des offres le 23 août 2007 et depuis? Un prix excessif du MWhélec? Mise en service théorique : 01 janvier 2010 Les perspectives Quelques attentes Quels projets pour le second appels d offres Le tarif d achat révisé est attendu depuis plusieurs mois (projets associés à des réseaux de chaleur urbains?). Les obstacles Plan d approvisionnement pas assez structuré. Prix d achat du combustible bois sous-évalué (Investissement important lié à la production de plaquettes forestières pas intégré). Incertitudes technologiques (projets de gazéification). Incohérence entre le seuil de 5 MWél et efficacité énergétique.

14 Evolution de la consommation de bois en France à l horizon 2015 Milliers de Tep / an Actuellement A l horizon 2010 (loi POPE PPI chaleur) A l horizon 2015 (loi POPE PPI chaleur) Chauffage domestique (+ 12%) (+ 34 %) Usage industriel (+15 %) (+ 20 %) Chauffage collectif (+ 78 %) 600 (+50 %) Cogénération ( %) (+ 69 %) TOTAL (+ 26 %) (+ 37 %) Les risques de tension et de concurrence sur le marché du bois sont liés : - au chauffage domestique (effet de masse) - au projet de grosses cogénérations (quantité de bois importante sur un nombre réduit de sites) Un potentiel de développement important concernant le chauffage collectif Les chaufferies collectives au bois Présentation technique Stockage / alimentation Foyers Traitements des fumées / évacuation des cendres Les typologies de projets et les montages Chaufferie dédiée Réseau de chaleur existant Création d un réseau de chaleur Les facteurs influençant la faisabilité des projets Niveau des besoins d énergie Prix des combustibles (situation de référence, combustible bois) Subventions TVA réduite

15 La conception d un projet bois Le choix d'un lieu d'implantation pour la chaufferie bois constitue l'un des points clés de la réussite d'un projet boisénergie ; il doit répondre aux quatre critères suivants : Disponibilité d'une surface de terrain suffisante. Accès routier aisé pour la livraison de combustible. Relative proximité des bâtiments à desservir pour limiter les longueurs de réseau à créer. Intégration architecturale dans l'espace environnant. Un stockage de bois bien dimensionné Puissance de la chaudière et autonomie souhaitée. Modes de livraison envisagés. Contraintes de livraison. Disponibilité d équipements et de personnel sur site. Le choix d une technologie adaptée au combustible La livraison du combustible Les modes de livraison Type Tracteur + benne agricole Camion porte-conteneurs Camion benne Capacité 10 à 15 m³ 30/35 m³ à 60/70 m³ (1 conteneur) (2 conteneurs) 60/70 m³ à 80/90 m³ (benne (benne à fond basculante) mouvant) Longueur de dégagement devant le silo (en m) 7 à

16 Le stockage Les silos enterrés 30 à 300 m3 utiles Puissance inférieure à 3 MW Divers systèmes de désilage (pâles ou vis rotatives, échelles de racleurs) Livraisons par benne agricole ou par camion benne (basculante ou à fond mouvant) Bonne intégration architecturale Vérifier la présence d eau dans le sous-sol, Volume utile = 1,5 X la capacité du camion de livraison Un combustible trop humide peut geler et prendre en masse St-Quentin-sur-Isère Silo de section : Longueur Largeur Hauteur - carrée rectangulaire ,5 Le stockage Les conteneurs métalliques Puissance inférieure à 800 kw De 15 à 30 m3 utiles Pré-équipés avec racleurs et vérins pour la vidange Solution moins coûteuse en génie civil Adaptés à un contexte local (achat des bennes) St-Quentin-sur-Isère

17 Le stockage Stockage de plain-pied associés à un silo ou une trémie tampon Petites ou moyennes puissances (séchage de bois bocager, alimentation de proximité ) Chaufferies de fortes puissances (> 3 MW) St-Quentin-sur-Isère Désilage et transfert (petite et moyenne puissance) ¾ Désilage à pales Nocé kw ¾ Désilage par vis pendulaire Nocé kw ¾ Alimentation par vis 17

18 Désilage et transfert (Moyenne et forte puissance) Désilage par racleurs Puissance 200 kw à plusieurs MW Tolère des combustibles humides et de granulométrie irrégulière Nocé kw Souvent associé à un convoyage par bande Convoyage par bande transporteuse Inclinaison maximale du transporteur 45 Nocé kw La production de chaleur Chaudière (petite et moyenne puissance) Conteneur à cendres SYMiRIS kw Nocé kw Foyers à creuset (P < 800 kw)

19 La production de chaleur Les chaudières (moyenne et forte puissance) Mortagne-au-Perche 1,5 MW Foyer à grilles inclinées mobiles Bayeux 2,0 MW Benne à cendres La conception d une chaufferie bois Les aspects règlementaires : les textes de référence La conception de la chaufferie doit intégrer les contraintes règlementaires précisées dans les textes suivants : chaufferies de moins de 2 MW : arrêté du 23 juin 1978 relatif aux installations fixes destinées au chauffage et à la production d eau chaude sanitaire des habitations, bureaux et établissements recevant du public règlement sécurité incendie dans les établissements recevant du public chaufferies de 2 MW à 20 MW site soumis à déclaration au titre des ICPE arrêté du 25 juillet 1997 chaufferies de plus de 20 MW site soumis à autorisation au titre des ICPE arrêté du 20 juin 2002 application de la directive IPPC pour les sites de plus de 50 MW 38

20 La conception d une chaufferie bois Les aspects règlementaires : les valeurs limites d émission (VLE) Des valeurs limites d émission réglementaires (mg / Nm 3 à11 % d O 2 ) pour les chaufferies de plus de 2 MW (puissance totale installée). Puissance de l installation SO 2 NOx Poussières CO (MW) 2 à à 750 (1) 50 (2) à à à à (1) : pour les installations existantes (2) : pour les installations nouvelles en agglomération de plus de habitants Pour les grandes installations de combustion (> 50 MW), la directive européenne IPPC impose l utilisation de technologies particulières visant à réduire les émissions polluantes (meilleures technologies disponibles). 39 La conception d une chaufferie bois Les aspects règlementaires : les technologies pour respecter les VLE Les poussières Cyclones pour les petites puissances Electrofiltre ou filtre à manche au-delà de 3 à 4 MW Multi cyclones Electrofiltre Filtre à manche Les NOx Le CO Combustion étagée Mesures secondaires (injection d urée ou d ammoniac) Combustion complète 40

21 Synthèse des principaux éléments techniques 50 kw 500 kw 3,2 MW 5 MW et plus Stockage Volume dépend des modes de livraison. Silos enterrés possibles (30 à 300 m³ utiles). Conteneurs métalliques Volume dépend de l autonomie souhaitée. Trémie aérienne + grappin. Stockage de plain pied et chargeur Alimentation. Vis sans fin. Par tapis + piston poussoir. Par vis sans fin dans certains cas particuliers Foyer. A creuset ou foyer volcan. A grilles inclinées mobiles. A lit fluidisé Traitement des fumées. Chambre de tranquillisation. Cyclone ou multicyclone. Multicyclone + filtres à manches ou électrofiltre. Voie humide Laveur de fumées Evacuation des cendres. Voie sèche par vis sans fin dans petit container. Voie humide + convoyeur à chaîne et benne extérieure de 1 à 8 m³ Les typologies de projets Chaufferie dédiée 1 seul maître d ouvrage, Cibles - Ensemble de logements - Hôpital de +300 lits - Lycée de élèves - Ensemble de bâtiments communaux (centre aquatique, écoles ) Chaufferie bois installée sur un réseau de chaleur existant Possibilité de bénéficier d une TVA réduite (R1+R2), Contrainte d implantation de la chaufferie bois à proximité de la chaufferie centrale existante, Projets intéressants sans subvention (investissement initial amorti, extension du réseau ), Habitude d une facturation R1 + R2 Création de réseaux de chaleur Petits projets en milieu rural Réseau de chaleur urbain

22 Qu est-ce qu un réseau de chaleur? Définition technique : 1 chaufferie centrale + 1 réseau de canalisations enterrées Définition juridique : 1 chaufferie centrale + 1 réseau de canalisations enterrées et 1 producteur de chaleur + au moins 2 usagers distincts Réseau de chaleur de petite puissance Un réseau de chaleur communal 1 chaufferie centrale mixte bois / appoint Ecole Mairie 1 réseau de canalisations enterrées Villes < habitants P < 300 kw Réseau < 500 m Moins de 10 abonnés Logements communaux

23 Réseau de chaleur de moyenne et forte puissance Un réseau de chaleur urbain 1 chaufferie centrale mixte bois / appoint Groupe de logements sociaux Équipements scolaires École, collège 1 réseau de canalisations enterrées Villes > habitants P de 200 kw à plusieurs MW Réseau de 500 à m Maison de retraite Montage des projets Petits réseaux communaux Desserte de bâtiments communaux uniquement Maîtrise d ouvrage des travaux : commune ou CdC Mise en place d un service public administratif (SPA) Récupération de la TVA sur les investissements (FCTVA). Pas de récupération de TVA sur les charges de fonctionnement. Pas de nécessité de mise en place d un budget annexe. Exonération de la taxe professionnelle (TP).

24 Montage des projets Réseaux de chaleur urbains Desserte de plusieurs bâtiments appartenant à des maîtres d ouvrage distincts. Un réseau de chaleur est un service public local facultatif de distribution d énergie calorifique. Son organisation incombe aux collectivités locales (Loi de 1980). Modes de gestion et d exploitation des réseaux de chaleur. Financement des ouvrages Responsabilité des travaux Exploitation technique (personnel) Gestion des facturations Durée des contrats Directe Régie ou gestion mixte Collectivité Collectivité Collectivité et/ou entreprise Collectivité Courte (5ans) Déléguée Concession Concessionnaire Concessionnaire Concessionnaire Concessionnaire 20 à 24 ans Montage de projets Réseaux de chaleur urbains en gestion directe Marché d exploitation de la chaufferie EXPLOITANT DE CHAUFFAGE Marchés de maîtrise - Architecte d œuvre MAITRE D'OUVRAGE - Bureau d études thermiques CdC / Ville Polices d'abonnement (durée de l amortissement) USAGERS Marchés de travaux / fournitures de matériels ENTREPRISES - Travaux Public - Installations de chauffage - Fabricants de chaudières - Fabricants de tuyaux Contrat de fourniture de combustible bois (minimum 8 à 10 ans) FOURNISSEUR DE BOIS Structure commerciale organisée

25 Montage des projets Réseaux de chaleur urbains en gestion directe Création d une régie à autonomie financière ou à personnalité morale Mise en place d un service public industriel et commercial (SPIC) : Si CA < /an : fonctionnement identique au SPA. Si CA > /an : récupération de la TVA sur les investissements et sur le fonctionnement. TVA à 5,5 % sur la facturation de l énergie (R1) et de l abonnement (R2). Nécessité de mise en place d un budget annexe. Taxe professionnelle (TP) à supporter. Montage des projets Réseaux de chaleur urbains gérés en concession Mise en place d un service public industriel et commercial (SPIC). Délégation de la gestion du service public (DSP) : Pas d investissement pour la collectivité. Exploitation technique de la chaufferie et gestion de la facturation externalisée. TVA à 5,5 % sur la facturation de l énergie (R1) et de l abonnement (R2). Rentrée de la taxe professionnelle (TP) pour la collectivité.

26 Montage juridique Réseaux de chaleur urbains en concession Contrat de concession (20 à 24 ans) MAITRE D'OUVRAGE CdC / Ville CONCESSIONNAIRE Exploitant de chauffage Polices d'abonnement (Durée de la concession) USAGERS Contrat de fourniture de combustible bois (minimum 8 à 10 ans) FOURNISSEUR DE BOIS Structure commerciale organisée Montage juridique Réseaux de chaleur urbains en concession La régie La délégation de service public (concession) Avantages - Maîtrise totale de la réalisation des ouvrages. - Optimisation des charges. - Pas d investissement à réaliser par la collectivité. - Récupération des charges effectuée directement par le concessionnaire. Inconvénients - Embauche de personnel qualifié. - Gestion administrative du SPIC contraignante. - Financement des investissements à la charge de la collectivité. - Engagement sur une longue durée. - Bilan économique moins intéressant en première approche.

27 La facture énergétique en coût global Les investissements Une répartition des investissements sur 7 principaux postes Création de réseau de chaleur Réseau de chaleur existant Génie civil 20 à 30 % 30 à 40 % Chaudière bois et alimentation 15 à 20 % 30 à 40 % Chaudières d appoint 5 à 10 % - Equipements annexes 5 à 10 % 5 à 10 % Réseaux 20 à 30 % - Sous-stations 5 à 10 % - Maîtrise d œuvre 8 à 12 % 8 à 12 % Des niveaux d investissement compris entre 800 et / kw (projets de création de réseau de chaleur) <0,5 MW : à HT / kw 0,5 à 5 MW : à HT / kw > 5 MW : 800 à HT / kw 53 La facture énergétique en coût global Le combustible bois Adapter le combustible à la puissance de l installation. Les prix du combustible bois dépendent fortement du type de produit (déchets industriels banals, produits connexes de la transformation du bois, produits d entretien des milieux naturel), des modes de valorisation existants (papeterie, trituration, litière animale ) et de l organisation locale. Combustible sec et bien calibré Combustible Combustible humide et hétérogène possible Puissance (MW) Prix du bois ( HT / MWh PCI) < 0,5 20 à 35 0,5 à 2 17 à 25 > 2 13 à 17 54

28 La facture énergétique en coût global Les autres postes de la facture L appoint secours au gaz naturel ou au fioul au gaz naturel et au fioul domestique (diminution de la prime fixe) Des coûts d entretien maintenance supérieurs à ceux d une chaufferie conventionnelle électricité personnel (présence quotidienne, arrêts annuels) pièces de rechange charges divers pour les réseaux (taxes, impôts ) Les provisions pour renouvellement des pièces plus coûteuses justifient un provisionnement prise en compte sur 10 ans du changement partiel du réfractaire, des filtres à manche Les annuités d amortissement amortissement sur 15 ans pour les équipements thermiques et sur 30 ans pour le réseau et le génie civil amortissement sur la durée du contrat dans le cas d un projet monté en Délégation de service public (20 à 25 ans) 55 La facture énergétique en coût global La comparaison des factures énergétiques (k TTC / an) Exemple d un centre hospitalier à construire de 500 lits ( MWh utiles / an) % % 26 % % Financement Entretien maintenance % 21 % Combustible fossile Combustible bois % 0 Chaufferie gaz Diminution importante du poste combustibles Maintenance et financement plus coûteux Projet bois Privilégier les équipements fortement consommateurs Stabilité de la facture énergétique 56

29 La facture énergétique en coût global Les établissements cibles à définir au cas par cas Intérêt élevé. Gymnase. Salle polyvalente. Eglise. Lycée/collège. Écoles primaires. Mairie. Lotissements pavillonnaires. Habitat collectif. Hôpitaux. Maisons de retraite. Piscine Mairie Collège (130 élèves) Collège (620 élèves) Logements collectifs (80 à 100) Lycée (200 élèves) Hôpital (250 à 270 lits) MWhu/an Écoles Maison de retraite (50 lits) Piscine, Maison de retraite (140 lits) Logements collectifs (180 à 200) 57 La facture énergétique en coût global La stabilité de la facture énergétique (k TTC / an) Une évolution du prix du gaz identique à celle des 10 dernières années. Une évolution des autres termes de la facture (dont le bois) calculée en fonction des indices INSEE sur les 10 dernières années Une économie de 20 % en Un équilibre en 2007 Financement Entretien maintenance Combustible gaz Combustible bois Chaufferie gaz Projet bois Chaufferie gaz Projet bois janv-07 janv-17 58

30 L impact du prix du bois sur la facture L exemple d un réseau de chaleur de moyenne puissance à créer Une augmentation de 1 HT / MWh PCI provoque une augmentation de 1,5 % de la facture énergétique Un projet à l équilibre au stade de l étude de faisabilité peut être compromis au stade de la maîtrise d œuvre. 90 TTC / MWh utile % 41 % 44 % 24 % 25 % 28 % 10 % 11 % 12 % 28 % 23 % 16 % Coût de référence : 75 TTC / MWh utile Prix du bois ( HT / MWh PCI) Combustible bois Combustible appoint secours Entretien - maintenance Financement 59 Réduire la facture énergétique : quels leviers? L impact des aides publiques L impact des aides publiques est d autant plus sensible que la part d investissement est importante dans le coût global (projets de petite et moyenne puissance avec création d un réseau) : 120,00 100,00 80,00 TTC / MWh utile 60,00 40,00 20,00 0,00 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% Taux de subvention - 36 TTC / MWh utile - 15 TTC / MWh utile - 8 TTC / MWh utile réseau à créer kw réseau à créer kw réseau existant kw 60

31 Réduire la facture énergétique : quels leviers? La réduction de la TVA sur la vente de chaleur La loi portant engagement national sur le logement autorise désormais l application d une TVA à taux réduit «aux abonnements relatifs aux livraisons... d'énergie calorifique... distribuée par réseaux, ainsi qu'à la fourniture de chaleur lorsqu'elle est produite au moins à 60 % à partir de la biomasse, de la géothermie, des déchets et d'énergie de récupération» Concernant la majorité des réseaux de chaleur au bois, une TVA à 5,5 % s applique donc sur l ensemble de la facture énergétique (R1 + R2). A noter : Cette disposition concerne les réseaux de chaleur au sens juridique du terme. Les réseaux techniques et les chaufferies dédiées ne sont pas concernés par cette mesure. Hôpital Chaufferie dédiée Bâtiment communal Logements sociaux Réseau de chaleur Energie fossile Bois (>60%) P1 (1) 19,6 % 19,6 % 19,6 % 19,6 % 5,5 % R1 P2 19,6 % 19,6 % 5,5 % P3 19,6 % 19,6 % 8,32 % 5,5 % 5,5 % R2 Financement 19,6 % - 19,6 % (1) Pour les chaufferies dédiées au bois et si l utilisateur final est l acheteur du bois, la TVA sur le P1 est de 5,5 % 61 Réduire la facture énergétique : quels leviers? La réduction de la TVA sur la vente de chaleur La réduction de la TVA sur la vente de chaleur permet de réduire fortement la facture énergétique et accentue l écart avec la situation de référence. Cette mesure fiscale représente l équivalent d une aide publique supplémentaire de 15 % (petite puissance) à 30 % (forte puissance). 90 TTC / MWh utile Surcoût de 9 % Economie de 4 % Equilibre Economie de 13 % TVA à 19,6 % TVA à 5,5 % Réseau à créer kw Situation de référence Réseau à créer kw Situation de référence 62

32 Réduire la facture énergétique : quels leviers? Le mécanisme des certificats d économie d énergie Le dispositif vise les gisements d économie d énergie diffus en s appuyant sur les réseaux commerciaux des fournisseurs d énergie. C est un système basé sur une logique de marché. Acteurs obligés Vendeurs d énergie au consommateur final : - Electricité, gaz naturel, chaleur, froid : > 400 GWh - GPL : > 100 GWh - FOD : pas de seuil (possibilité de regroupement en structure collective) Acteurs non obligés Toute personne morale (entreprise, Collectivité, association ) réunissant des actions éligibles > 1 GWh cumac Actions éligibles Toute action générant des économies d énergie ou substituant une énergie fossile par une énergie renouvelable pour le chauffage des bâtiments résidentiels et tertiaires. Les actions sont exprimées en kwh cumac (énergie finale cumulée sur la durée de vie de l action éligible avec actualisation financière annuelle) kwh cumac < obligations Au 30 juin 2009 kwh cumac > obligations Au 30 juin 2009 Achat de CEE ou Pénalité libératoire : 0,02 / kwh Vente des kwh cumac supplémentaires à une valeur fixée par le marché en fonction des difficultés des obligés à remplir leurs obligations 63 Réduire la facture énergétique : quels leviers? Le mécanisme des certificats d économie d énergie La mise en œuvre d un réseau de chaleur au bois génère 11,563 kwh cumac / kwh utile bois. En supposant que le bénéficiaire peut valoriser ces certificats d économie d énergie sur le marché (acteur obligé ayant atteint ses obligations par ailleurs ou acteur non obligé ayant recueilli suffisamment de certificats), l influence de ce mécanisme sur l économie globale du projet représente l équivalent de 6 % (0,5 c / kwh et petites puissances) à 46 % (1,5c / kwh et fortes puissances) de subvention % subv. 13 % subv. 20 % subv. TTC / MWh utile % subv. 32 % subv. 46 % subv ,5 1 1,5 2 prix de vente des certificats d'économie d'énergie (c / kwh cumac) Réseau à créer 1000 kw Réseau à créer 2500 kw Linéaire (Réseau à créer 1000 kw) Linéaire (Réseau à créer 2500 kw) 64

33 Réduire la facture énergétique : quels leviers? L influence du PNAQ 2 ( ) Le dispositif concerne les installations de combustion de plus de 20 MW. C est un système basé sur une logique de marché à l échelle européenne. Site éligible Quotas attribués < niveaux d émission déclarés Grandes installations de combustion, Chaufferies des grands réseaux urbains, industriels Action visant à réduire les émissions de CO 2 Amélioration du rendement des équipements, mise en place d une chaufferie bois Tonnes émises < Quota A la fin de la période (2012) Tonnes émises > Quota A la fin de la période (2012) Vente des quotas supplémentaires à une valeur fixée par le marché Pénalité non libératoire et achat de quotas à une valeur fixée par le marché. Notons la possibilité d anticiper l achat des quotas de CO 2 pour éviter le règlement de la pénalité 65 Réduire la facture énergétique : quels leviers? L influence du PNAQ 2 La construction d une chaufferie bois sur un réseau existant est susceptible de générer des quotas de CO 2 (en fonction notamment du taux de couverture des besoins par le bois). Dans l exemple suivant, la vente des quotas à 15 / tonne représente : environ 15 % du montant d investissement ; l équivalent de 8 % de subventions (gain lié à la vente réparti sur les 24 années de la concession) TTC / MWh utile ,3 à 1,3 TTC / MWh utile Réseau existant kw 66

34 Réduire la facture énergétique : quels leviers? Synthèse Deux types de leviers : relatif aux investissements (aides publiques). Ce levier est principalement favorable aux projets de création de réseaux de petite puissance (investissement important au regard de l énergie distribuée) relatifs aux consommations (CEE, Quotas) ou mixtes (TVA). Ces leviers sont principalement favorables aux projets de forte puissance. Par ailleurs, les mécanismes des CEE et des Quotas restent liés à un cours de marché difficilement prévisible. Influence sur l aide publique Réseau à créer Réseau existant kw kw kw Augmentation prix du bois +10 % +26 % +49 % (+ 5 HT / MWh PCI) TVA réduite -17 % -26 % -21 % (1) CEE (1c / kwh cumac) - 13 % -32 % - Quotas CO 2 (15 / tonne) % (1) : TVA à 5,5 % sur le R2 dans le cadre de la situation de référence 67 Les éléments de réussite d un projet de réseau de chaleur Les facteurs positifs Projets de petite et moyenne taille : coût énergie de référence élevé fioul domestique, propane. Projets de taille plus importante : niveau de consommation important (gaz naturel). Chauffage central (collectif) existant. Chaufferies anciennes à rénover. Intégration dans un projet d extension ou de construction nouvelle d un bâtiment. Réseau de chaleur : fiscalité réduite. Les contextes moins favorables Bâtiments chauffés électriquement. Fortes intermittences de fonctionnement. Longueur de réseau à créer / Faible densité de desserte (< 3,0 MWh/ml).