Biogaz, biométhane, quelle valorisation dans les territoires?

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1 Biogaz, biométhane, quelle valorisation dans les territoires? Catherine FOULONNEAU GrDF - Délégation Stratégie- Régulation Paris 27 septembre 2012

2 Rappel : définitions Biogaz : Gaz combustible issu d une réaction biologique - la méthanisation ou fermentation anaérobie (dégradation bactérienne de matières organiques, en absence d oxygène). Biométhane ou bio-ch 4 : biogaz pré-traité puis épuré. Le biométhane appelé parfois «gaz vert» présente la même composition que le gaz naturel. Épuration du biogaz : élimination des composés majeurs comme le CO 2, l N 2 et l O 2 contenus dans le biogaz. L épuration permet d enrichir le biogaz en CH 4. 2

3 Chaîne de production du biogaz Depuis vers Biomasse Industrie Résidus Agricoles Lisiers, Fumiers & végétaux Cultures Energétiques D Organiques des collectivités mix Digestion et Biogaz Transformation de l énergie Digestat Transformation Agronomique ou ou Chaleur ou électricité locale injection Bio GNL Compost Engrais liquide 3

4 Une énergie renouvelable vertueuse, mais surtout locale Un produit fédérateur : développement de projets collectifs entre agriculteurs, industriels, collectivités Création d emplois non délocalisables Une filière très structurante vers «l autonomie énergétique» Valorisation des ressources locales : déchets et effluents Production d engrais organique : digestats Production décentralisée d énergie valorisable en fonction des besoins locaux : électricité, chaleur, carburant Logique de long terme : 2 à 5 ans de montage de projet 15 ans de fonctionnement Valorisation des infrastructures de distribution du gaz, propriété des collectivités locales 4 4

5 Pourquoi un projet territorial de valorisation du biogaz? 5 5

6 Le biogaz : un enjeu important pour la collectivité Sur le plan environnemental, un double avantage : réduire les émissions locales de GES par le recyclage des déchets et effluents sur leurs lieux d émission agir positivement sur le risque climatique global Contribution à l atteinte des objectifs fixés pour 2020 en France (Directive ENR et par le Grenelle de l environnement) : 23% d ENR dans la consommation finale d énergie 10% d ENR dans les transports Valorisation de la filière agricole Valorisation des effluents Nouvelles sources de revenus 6 Développement du biométhane carburant Réduction de la pollution locale Bilan GES très positif 6

7 Le biogaz en Europe France : 5 ème pays européen pour la production de biogaz derrière Allemagne et U.K. 7 7

8 Poids économique et perspectives en France Aujourd hui la France produit 7 TWh de biogaz dont seulement 60 % sont valorisés sous forme de production de chaleur et/ou d électricité (1) En TWh de biogaz 4 TWh chaleur / électricité 3 TWh non valorisés La valorisation sous forme de biométhane est émergente A horizon 2020, la production de biogaz en France pourrait atteindre 12 TWh (+ 70 % par rapport à 2011) La production de biométhane serait de l ordre de 6 TWh (2) (1) Source : club biogaz, 2010 (2) 8Source : Ademe En TWh de biogaz 5 TWh 1TWh chaleur / électricité non valorisé 6 TWh biométhane Injectable dans le réseau 8

9 Biogaz et biométhane, des valorisations différentes Valorisations «habituelles» encouragées depuis 2006 par un tarif d achat de l électricité. Révisions des tarifs en Biométhane = biogaz épuré aux spécifications du gaz naturel 9

10 La valorisation dépend du contexte local S il n y a pas de besoin de chaleur à proximité de l installation de méthanisation ou du site de stockage des déchets => rentabilité difficile pour la cogénération Pour une utilisation sous forme de carburant, l injection permet de s affranchir de l inadéquation entre la consommation discontinue et la production continue. Exemple pour une valorisation carburant Production (continue en général) Inadéquation Consommation (discontinue en général) 10 L injection permet de décorréler techniquement, économiquement et géographiquement la production et la consommation du biométhane. 10

11 Biométhane carburant : moins de GES, moins de pollution locale, disponible aujourd hui 11 Une pollution locale très réduite Il n émet quasiment pas de particules un atout considérable pour la mise en application du Plan particules du MEEDDM Un niveau sonore réduit par rapport au diesel Peu de Nox, et de polluants locaux de manière générale Une incorporation flexible dans le GNV : de 0 à 100% Des technologies de production (méthanisation) et d utilisation (moteurs) déjà disponibles Une opportunité de relâcher la tension sur le pétrole L'injection du biométhane et les garanties d'origine constituent un levier de développement de l'usage carburant du biométhane 11

12 La notion de «circuit court» appliquée au carburant Cas d une ville de habitants Ressources Potentiel «Biomasse déchet» : Déchets fermentescibles issus de collecte sélective Besoins Transport en énergie : Collecte des ordures ménagères : 15 BOM Transports urbains : 33 bus Potentiel de biométhane : 5 GWh/an Consommation de biométhane: 11,5 GWh/an 12 Les ressources locales de biométhane répondent à 45% des besoins nécessaires à la ville pour alimenter les transports en commun les bennes à ordures ménagères 12

13 Biogaz ou biométhane, le dispositif réglementaire est désormais complet Un contexte réglementaire qui favorise les déchets agricoles et agroalimentaires Production d électricité Injection du biométhane Obligation d achat Arrêté du 19/05/2011 fixant le tarif d achat Obligation d achat Arrêté du 23/11/2011 fixant le tarif d achat Tarif de à /MWh, soit 2 à 4 fois les prix de l électricité. Tarif de 64 à 125 /MWh, soit 2 à 4 fois les prix du gaz. 13 Des installation généralement soumises à autorisation ICPE : rubrique 2781 ICPE : rubrique 2910c Installation de méthanisation Installation de cogénération 13

14 Biométhane : Un cadre réglementaire issu d une forte concertation entre filière et pouvoirs publics Biométhane «autorisé» : Issu de déchets agricoles, ménagers ou de l industrie agroalimentaire Qualité biomethane = qualité gaz naturel Production toujours en adéquation avec consommations sur le réseau système de délestage obligatoire côté production Vente du biométhane pour une durée de 15 ans, à un tarif fixé par arrêté : Vendeur = producteur du biométhane Acheteur = un fournisseur de gaz naturel Acheteur de dernier recours : obligation d acheter si aucun autre fournisseur ne se porte candidat spontanément Garanties d origine : 1 GO = 1 MWh de biomethane injecté Bénéficiaire : acheteur fournisseur de gaz naturel 14Surcoût d achat du biomethane vs GN pris en charge par les fournisseurs répercuté sur clients gaz naturel 14

15 Les tarifs d achat du biométhane Ils intègrent tous les coûts : production, épuration, raccordement au réseau, injection Pas d effets d aubaine objectif : rentabilité équivalente entre cogénération et injection Tarif de Référence : entre 64 et 95 /MWh Deux types de tarifs : Décharges : entre 45 et 95 /MWh selon la capacité max de l installation Méthanisation : entre 69 and 125 /MWh selon la capacité maximale de production de biométhane et la nature des matières traitées Les tarifs pour les boues de STEP sont prévus pour début 2013 c /kwh Tarif d achat méthanisation = TR + PI Prime Intrants : entre 20 et 30 /MWh raccordement et injection épuration Production «Rentabilité normale des capitaux»* *Décret du 21 novembre 2011 relatif aux conditions de contractualisation Tarifs d achat capacité d injection de biométhane de l installation en m 3 /h Installations de stockage Méthanisation Prime déchets urbains Prime déchets agricoles et agroalimentaires 15

16 Répartition des rôles entre Producteur et Distributeur 16

17 Le biogaz / biométhane : Le positionnement de GDF SUEZ Concepteur/ constructeur clé en main Assistance à maitre d ouvrage GROUPE GDF SUEZ Financement de projet Producteur de biogaz / biométhane Achat et vente de biométhane 17 17

18 GDF SUEZ : à toutes les étapes d un projet territorial de production et valorisation de biogaz GDF SUEZ est le seul acteur français présent sur l ensemble de la chaîne de valeur - Sita - Sita - Degrémont - Lyonnaise des eaux - Cofely Services - GrDF - GRTgaz - Tractebel Engineering - Cofely Ineo - Energies France Commercialisation - GNVERT - Cofely Services - Cofely Réseaux 18 18

19 L injection de biométhane, déjà une réalité à Lille Centre de valorisation Organique de LMCU Installation d injection de LMCU Réseau de gaz naturel Alimentation en biométhane carburant des 130 bus de Transpole 19

20 L injection de biométhane, bientôt une réalité à Morsbach Méthaniseur du SYDEME Epurateur Air Liquide Installation d injection GrDF Distribution de BioGNV Réseau de gaz naturel 20

21 Après la théorie, il faut désormais réussir la mise en pratique Quelques chiffres : entre 3 et 9 TWh de biométhane injecté en 2020 en France pour GrDF : 280 projets ; 1 point d injection en 2011, 3 prévus en 2012, une dizaine en 2013 et une centaine en 2017 pour GRTgaz : 85 projets ; potentiel d injection de l ordre de 20 à 40 GWh/an de 2015 à L injection de biométhane dans les réseaux de gaz naturel constitue un réel enjeux pour les territoires La publication des tarifs d achat du biométhane était un élément déterminant pour passer à la mise en œuvre concrète de ces projets Le succès de la filière biométhane passe désormais par la réussite des premiers projets et par une forte concertation entre les différents acteurs 21 21

22 Pour que l injection de biométhane devienne une solution pérenne pour le développement des territoires 22 22

23 ANNEXES 23

24 Le réseau de gaz naturel en France Réseau de transport 2 opérateurs : GRTgaz et TIGF Pression de 28 à 85 bar Réseau de distribution 23 opérateurs : GrDF et 22 Entreprises Locales de Distribution (ELD) Pression de 20 mbar à 8 bar Les collectivités locales sont propriétaires du réseau de distribution Un fonctionnement «gravitaire» depuis les points de livraison au frontières jusqu aux clients finals 24 Pas de stockage => les quantités entrantes doivent être égales en permanence aux quantités livrées aux clients 24

25 GrDF : une organisation dédiée pour le biométhane Pour chaque région, un interlocuteur dédié : répond à toutes vos questions concernant l injection de biométhane dans le réseau de distribution de GrDF, reçoit et traite toutes vos demandes d études

26 Point sur les projets d injection GrDF Près de 280 projets en cours 80 % des projets présentent des débits > 100 m 3 /h et la moyenne se situe à 240 m 3 /h 70 % sont basés sur des intrants issus de l agriculture ou l industrie l agroalimentaire 26 26

27 L étude de faisabilité à GrDF Une difficulté principale : une consommation insuffisante en été pour injecter l intégralité du biométhane dans le réseau Un cas délicat : débit dépendant majoritairement des consommations d un seul consommateur Exemples Débit (n)m3/h Evolution de la consommation d'un réseau de distribution Près de 60% des projets (hors projets clos) dont l étude a été réalisée ( 200) seront faisables au débit demandé ou avec une interruption de quelques jours ou pendant les mois d été Débit bio-méthane 70 m3/h 0 24/12/07 12/02/08 02/04/08 22/05/08 11/07/08 30/08/08 19/10/08 08/12/

28 GT injection depuis 2010 Co-piloté par l ADEME et GrDF dans le cadre de leur partenariat Mandat : injection de biométhane dans les réseaux de gaz naturel Objectifs : Instruire les différentes situations rencontrées Échanger sur les paramètres techniques de l injection Optimiser les conditions d injection dans le réseau de distribution Définir les critères et les conditions d injection et rédiger des guides techniques à l intention des porteurs de projet Point de sortie : un guide en ligne à l attention des porteurs de projet 28 28