Expérience du projet biomasse UEM à l échelle d une grande ville

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1 Expérience du projet biomasse UEM à l échelle d une grande ville 7 mars 2013 Le groupe UEM UEM est une Entreprise Locale de Distribution, créée en 1901,et qui est passé du statut de Régie à une SEM en 2008 ( 85 % Ville de Metz et 15 % CdC) Chiffre d affaire : 220 M. Elle comporte 550 salariés Ses activités principales sont : La fourniture d électricité à clients G R D d électricité (filiale URM) sur Metz et 141 communes autour La production d électricité d origine hydraulique avec 3 centrales sur la Moselle totalisant 15 MW d origine thermique avec la centrale de Chambière à Metz totalisant 90 MW La Production et distribution de chaleur avec un réseau de chauffage urbain sur Metz Autres activités du groupe Eclairage Public Vidéocommunication sur 40 communes autour de Metz Développement et commercialisation d un SI de gestion clientèle ( filiale efluid) 1

2 Le réseau de chauffage urbain de l UEM Le réseau de chaleur d UEM est le 4 ème réseau de chaleur en France : Développé depuis 1956, il totalise 100 km de canalisations et 440 points de livraison Vente annuelle de chaleur de MWh, représentant l équivalent de la consommation de logements De nombreux bâtiments publics et tertiaires raccordés ainsi des immeubles d habitation. Une dynamique d extension et de densification des réseaux Modèle énergétique local basé sur : La cogénération d électricité et de chaleur à la centrale de Chambière La possibilité d utiliser plusieurs types de combustibles : Gaz Charbon Vapeur produite par l usine de valorisation des déchets ménagers Et depuis décembre 2012, de la biomasse Le réseau de chauffage urbain Implantation unité biomasse 2

3 La cogénération: un gain énergétique Turbine Électricité Alternateur Rendement de 80% Centrale de Chambière Échangeur Sous-station d échange Chaleur Pourquoi ce projet? 3

4 Actions en faveur de l énergie renouvelable et l environnement Objectifs européens ; 20 % d énergie renouvelable en 2020 Accroissement de l indépendance énergétique de l Europe Limitation des gaz à effets de serre Objectifs nationaux fixés dans Grenelle de l environnement ; Intégrer la lutte contre l effet de serre dans la politique environnementale Augmenter la part d énergies renouvelables (jusqu à 23 % des besoins) Favoriser l efficacité énergétique Développer le réseau de chauffage urbain, vecteur d énergies renouvelables Mise en place d une politique de développement durable Raisons du choix de l UEM pour la biomasse Technique : nécessité de moderniser la centrale de Chambière ; Une politique permanente de remplacements d équipements pour disposer d un outil toujours fiable et avec des technologies à la pointe Le dernier gros investissement date de 1992 avec une turbine à gaz de 40 MW électriques et une chaudière de récupération de 65 MW thermique Les autres chaudières charbon sont plus anciennes ( années 60 à 74) Une chaudière au charbon et un groupe turbo alternateur des années 60 sont arrivés en fin de vie ( plus de heures de fonctionnement) Mise à profit de ces réflexions pour optimiser le process de la centrale par remplacement d un dispositif de production d eau surchauffée devenu obsolète: mise en place de 3 échangeurs vapeur /eau surchauffée de 75 MW Le développement constant des réseaux de chaleur nécessite de disposer de capacités de production en conséquence Besoin d une nouvelle capacité de production thermique de 65 MW 4

5 Raisons du choix de l UEM pour la biomasse Economique : garantir un prix de vente de chaleur compétitif et stable Suite à l arrêt fin 2012 d un contrat d achat par EDF de l électricité produite en cogénération à partir d une Turbine à Gaz de 40 MW à un prix garanti : on passe d une situation de recettes stables procurées par une durée de fonctionnement de 4000 h/an, à un fonctionnement aléatoire de vente de l électricité sur le marché seulement lorsque le prix est suffisamment élevé / charges la durée d utilisation de cette turbine étant fortement réduite, entraine un aléa sur l économie de l activité La nouvelle unité biomasse permet de compenser cet aléa grâce à une production constante d électricité durant 5000 h/an à un prix garanti durant 20 ans par le contrat CRE 3 S affranchir le plus possible des variations des prix du gaz et du charbon, répercutées sur le prix de la chaleur Pérenniser l activité de chauffage urbain avec un prix compétitif Raisons du choix de l UEM pour la biomasse Environnemental Choix d une cogénération biomasse Ne pas gaspiller l énergie dans un condenseur, toute la chaleur est utilisée sur le réseau de chauffage. Le rendement de cette unité est de plus de 80% L impact positif sur le bilan CO2 est de tonnes /an ( l équivalent de voitures parcourant km/an) Très faibles niveaux d émission de rejets atmosphériques Utilisation de bois peu ou pas valorisé autrement Résidus des travaux forestiers ( branches houppiers, éclaircies etc) Bois déclassés ou non utilisés dans l industrie du bois Écorces, résidus de scieries Bois de récupération propres ( broyats de palettes) Substituer des ressources fossiles par de l énergie renouvelable 5

6 Description du projet Chaudière biomasse de 45 MW thermique Turbine à vapeur en cogénération de 9,5 MW électrique satisfait les besoins de ménages Toute la chaleur restante, 35 MW, est injectée dans le réseau de chauffage urbain : permet de chauffer l équivalent de appartements Chaudière gaz de 30 MW pour compléter en période de forte demande Soit une puissance thermique supplémentaire de 65 MW Le schéma de principe de l unité biomasse 6

7 Insertion dans le process de la centrale de Chambière 7

8 Vue aérienne photomontage 8

9 Chaudière biomasse 45 MW avec traitement des fumées Groupe turbo alternateur de 9,5 MW 9

10 Manutention combustible L utilisation de la nouvelle unité dans la centrale de chambière 10

11 Mix énergétique de la chaleur injectée dans le réseau de chauffage urbain Nouveau mix à compter de 2013 : 67 % d ENR ( biomasse + énergie de récupération) Financement Investissement total : 50 M Unité biomasse ( chaudière 45 MW, groupe 9,5 MW, parc de stockage et manutention du combustible) : 45 M Chaudière gaz de 30 MW : 1,8 M Modernisation du process en centrale : 2 M AMO : 1,2 M Durée d amortissement technique : 30 ans Recettes Vente d électricité : environ 45 GWh /an pendant 20 ans au contrat CRE et ensuite au marché car l installaton continuerait à fonctionner. Vente de chaleur : environ 175 GWh /an Durée d études et d instruction administrative : 2 ans Durée de construction : 2 ans 11

12 Difficultés rencontrées Vu la complexité du process, choix d une réalisation en clés en main ( entreprise INOVA) Avantages approche globale du montant de l IV dès le départ pour faire le choix Prise en charge des interfaces entre équipements par l ensemblier Obtention de garanties de performances et de délais Procédure d autorisation longue et complexe : 12 mois Difficultés pour faire valider l utilisation de bois de récupération propre Nécessité de faire un dossier d équivalence combustible en catégorie 2910 B et des séries de tests sur les broyats de palettes Suivi du contrat d approvisionnement dans la durée, vis-à-vis de la CRE Nécessité de rester dans les répartitions de type de combustible fixées Obligation de collecte dans la zone géographique définie Traçage des origines de toutes les livraisons L approvisionnement de la biomasse 12

13 La ressource biomasse La cogénération utilisera tonnes de bois-énergie à partir de 3 ressources : Les plaquettes forestières : 68 % Les sous produits de l industrie du bois (écorces, sciures, dosses..) : 12 % Les bois recyclés propres : maximum 20 % L approvisionnement Contrats d approvisionnement des plaquettes forestières producteurs locaux déjà implantés, disposant de moyens et de plate formes tampon permettant d assurer des livraisons régulières Contrats de longue durée, jusqu à 20 années Rayon de collecte de 100 km ( moyenne) Stockage sur le site de Chambière Pesée et déchargement de 20 à 40 camions par jour Mesure d humidité par livraison Consommation journalière : 440 tonnes, ouverture du parc de 7h00 à 18 h00 en continu Pas d attentes dans la journée. Parfois 4 camions en attente pour l ouverture Capacité de stockage maximale de m3 (6000 tonnes) : 14 jours Livraisons de septembre à mai 13

14 Qualité des produits Difficultés rencontrées dans l approvisionnement Pas de soucis avec les plaquettes forestières ou de travaux d élagage Difficultés avec les bois de recyclage Pour certains, difficulté de mobiliser les quantités prévues analyses non conformes = refus de matière. 40 composés à mesurer par échantillon (Organo-halogénés et métaux lourds) trop longs ( jusqu à 1 mois ) tous les 1000 tonnes. Ce point particulier fait l objet de discussions au niveau national en vue d une modification règlementaire pour sortir ces produits du statut de déchet, limité aux palettes. Difficultés techniques avec les écorces Produits fibreux, souvent longs, génèrent beaucoup de refus de crible et encrassent les grilles et rouleaux. Régularité des approvisionnements Après trois mois de fonctionnement, globalement satisfaisant. Conclusions Cette unité permet à UEM de moderniser et de pérenniser son outil de production pour l activité de chauffage urbain Sans augmentation du prix du chauffage urbain pour ses clients Et en se mettant en capacité de raccorder de nouveaux clients De s inscrire dans un schéma vertueux de développement durable Rendement élevé, pas de gaspillage de l énergie bois qui est limitée dans son périmètre Impact très favorable sur le bilan carbone à l échelle d une ville. De valoriser des ressources locales De créer ou de maintenir des emplois dans la filière bois. Pour tonnes de plaquettes par an, cela représente environ 40 emplois directs. 14

15 Merci pour votre attention 15