MAILLAGE DES PLATEFORMES ET HANGARS DE STOCKAGE POUR

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1 MAILLAGE DES PLATEFORMES ET HANGARS DE STOCKAGE POUR L APPROVISIONNEMENT EN BOIS-ENERGIE SUR LE MORVAN : SCHÉMA STRATÉGIQUE DE DÉVELOPPEMENT - SYNTHESE Synthèse de l étude réalisée par Energico en juin 2009 dans le cadre de la Charte forestière du Morvan

2 SOMMAIRE CONTEXTE : EVALUATION DE LA RESSOURCE EN BIOMASSE SUR LE MORVAN : Ressource forestière et mobilisation Les entreprises de transformation du bois Les DIB et les déchets verts La biomasse issue de l entretien des haies Synthèse OFFRE ET DEMANDE ACTUELLE EN BOIS-ENERGIE SUR LE MORVAN ET SA PERIPHERIE : Typologie des combustibles bois Analyse de la demande Analyse de l offre Adéquation offre/demande PROJECTIONS DE DEVELOPPEMENT ENVISAGEABLES POUR LE TERRITOIRE : Développement à court terme Développement à moyen terme Objectif 20% de bois-énergie dans la consommation énergétique totale du Morvan Analyse comparative ressources / consommations projetées En conclusion des projections BESOINS ET OPPORTUNITES DE STRUCTURATION SUR LE MORVAN : Fonctions d une plateforme de stockage couverte Enjeux dans le Morvan Possibilités de création de plateformes Possibilités d extension des plateformes bois-énergie existantes Possibilités de partenariats... 7 CONCLUSION :... 8

3 Contexte : Le territoire du Parc naturel régional du Morvan est un territoire à dominante rurale, agricole et forestière ; la forêt y occupe environ 45% des surfaces, soit ha, et façonne les paysages morvandiaux (taux de boisement jusqu à 85% dans le Haut-Morvan). La forêt morvandelle est traditionnellement exploitée à des fins énergétiques, puisque le flottage des bois de chauffage à destination de la capitale y a été pratiqué jusqu au 19 ème siècle. Aujourd hui, la demande en bois-énergie plaquettes forestières en particulier est croissante avec le développement de projets sur le territoire et en périphérie, et sa mobilisation est en plein essor du fait d'initiatives d'entrepreneurs de travaux forestiers, de gestionnaires forestiers et d'entreprises de la première transformation du bois se situe dans une phase transitoire entre l expérimentation initiale du développement du bois énergie et la mise en place de véritables filières professionnelles d approvisionnement axées sur la qualité du combustible et une logistique maîtrisée. L étude, dont la présente synthèse est issue, réalisée par Energico dans le cadre de la Charte forestière du Morvan, vise à fournir un outil de cohérence territoriale pour la structuration des filières d'approvisionnement en bois-énergie à destination des opérateurs privés et publics. La mutualisation des moyens de production (transport, déchiquetage, criblage, contrôle de combustible ) peut être une voie pour sécuriser les approvisionnements des chaufferies du Morvan. 1. Evaluation de la ressource en biomasse sur le Morvan : 1.1. Ressource forestière et mobilisation D après l Inventaire Forestier National (IFN), le volume total de bois sur pied en Morvan serait de 26,5 millions de m 3, feuillus et résineux confondus, dont : - 62%, soit 16,5 millions de m 3 de bois fort commercial - 8% soit 2 millions de m 3 de rémanents petits bois (diamètre compris entre découpe commerciale et 7 cm) - 30% soit 8 millions de m 3 de rémanents menus bois et branche (diamètre < 7 cm). Si on considère que seul les rémanents petits bois (RPB) sont destinés au bois énergie (commercialisation du bois fort dans les circuits bois d œuvre/trituration et non exportation des rémanents menus bois et branches pour maintenir la fertilité des sols forestiers), le stock sur pied de bois-énergie est estimé à environ 2 millions de m 3, soit 16,5 m 3 /ha. Une approche rapide de l exploitabilité des peuplements a été réalisée selon la pente et la distance de débardage jusqu à une place de dépôt. Ainsi, il apparaît que 42% des surfaces forestières ha auraient une exploitabilité facile à moyenne (pente inférieure à 30% et distance de débardage inférieure à m). Ceci permet d estimer le stock sur pied de rémanents petits bois facilement mobilisable à m 3 environ tonnes. Selon l extrapolation des enquêtes annuelles de branche et l application de scénarios sylvicoles types élaborés par le Cemagref, la récolte annuelle de bois sur le territoire serait d environ m 3 par an, dont m 3 de rémanents petits bois tonnes, soit un ratio d environ 0,5 m 3 /ha/an. Maillage des plateformes bois-énergie sur le Morvan : Schéma stratégique de développement Synthèse 1

4 1.2. Les entreprises de transformation du bois Une estimation de la ressource en produits connexes de scierie (PCS) des scieries du Morvan 1 fait apparaître que pour une consommation de m 3 de bois entrée scierie à un horizon de deux ans, seront produites annuellement environ : tonnes de plaquettes, tonnes de sciures humides, tonnes d écorces, soit un total de tonnes/an. Des gisements de produits connexes des entreprises de seconde transformation existent mais sont considérés comme difficiles à valoriser (atomisation des gisements et problématique des connexes souillés) Les DIB et les déchets verts Ce gisement existe mais n a pas été évalué dans l étude La biomasse issue de l entretien des haies Environ km de haies hautes et km de haies basses sont recensées en Morvan. L entretien de ces haies pourrait fournir environ MAP/an, soit à tonnes de bois par an (récolte de 13 MAP/km en haie haute sur des rotations de 6 ans et 30 MAP/km de haie basse sur des rotations de 12 ans) Synthèse Récolte annuelle RPB Ressource PCS Ressource haies t/an plaquettes : t/an écorces : t/an (sciures non prises en compte) t/an 2. Offre et demande actuelle en bois-énergie sur le Morvan et sa périphérie : 2.1. Typologie des combustibles bois Le tableau suivant présente les destinations possibles des bois selon leur origine (Energico 2009) : Origines des bois Forêt Qualités des bois (types de produits) Grumes Rondins et bûches Bois d œuvre Pâte à papier Panneaux Sciages Plaquages Contreplaqués Feuillus ou Résineux Toutes essences Stères Pâte mécanique selon procédés (domestique) Chaleur Chaleur Chaleur P<500 kw 500<P<1.000 kw Cogénération P>1.000 kw Forêt Plaquettes forestières Plaquettes énergie Plaquettes énergie Plaquettes énergie Haies Plaquettes bocagères Fines et sèches Moyennes Grossières Déchets verts Feuillus ou Résineux Toutes essences Plaquettes énergie Plaquettes énergie Plaquettes énergie selon procédés selon procédés Fines et sèches Moyennes Grossières Plaquettes de scierie Pâtes non mécaniques Industries du Sciures Oui Granulés bois Ecorces Oui Déchetteries Broyats de bois de rebut Oui Oui Energie 1 scieries FSA et Fruytier Bourgogne incluses Maillage des plateformes bois-énergie sur le Morvan : Schéma stratégique de développement Synthèse 2

5 Les chaufferies de puissance inférieure à 500 kw nécessitent des plaquettes calibrées et sèches, les chaufferies de plus de 1000 kw supportent un combustible grossier et humide ; les chaufferies de puissance intermédiaires admettent en général un combustible intermédiaire. Pour produire des plaquettes sèches (filière sèche), il faut les stocker plusieurs mois le temps du séchage (sous hangar ou sous bâche), contrairement aux plaquettes humides (filière humide) qui peuvent être utilisées directement, en flux tendu Analyse de la demande Le tableau suivant rend compte du nombre de chaufferies bois automatiques en fonctionnement sur le territoire en 2009 en fonction de leur puissance, soit 54 chaufferies consommant près de tonnes de bois pour une puissance totale de 16,3 MW. P <= 500 kw 500 < P <= kw P > kw 49 chaudières kw t / an 1 chaudière kw 500 t / an 3 chaudières kw t / an Au vu de ces données, on peut retenir le ratio de consommation de 0,5 tonnes de bois par kw installé, soit des consommations de t de plaquettes fines et sèches, et t de plaquettes moyennes à grossières Analyse de l offre On recense 13 acteurs possédant des plateformes dédiées au bois énergie sur le territoire du Morvan ou sa proche périphérie, dont 2 collectivités ou établissements publics ne commercialisant pas de plaquettes : - 10 hangars de stockage réalisés et en projet d une capacité totale de m 3 (soit t environ) - 2 plateformes de stockage sous bâche La production annuelle de plaquettes recensée sur le Morvan est de : tonnes/an de plaquettes calibrées et sèches ; l ensemble du territoire du Morvan se trouve à moins de 25 km d un fournisseur de ce type de plaquettes tonnes/an de plaquettes moyennes ; l ensemble du territoire du Morvan se trouve à moins de 50 km d un fournisseur de ce type de plaquettes Adéquation offre/demande Plaquettes fines et sèches : l offre (5 700 t/an) couvre largement la demande (2 500 t/an) et permet une exportation des plaquettes hors Morvan. Plaquettes moyennes et grossière ; l offre ( t/an) couvre la demande ( t/an), sachant que les capacités de production vont au-delà de t/an (un des fournisseurs a même déclaré avoir une capacité de production «illimitée»). On constate donc que l offre couvre actuellement la demande en plaquettes, calibrées et sèches comme moyennes. 3. Projections de développement envisageables pour le territoire : 3.1. Développement à court terme Une vision réaliste du développement du parc de chaufferies bois automatique à court terme sur le Morvan est donnée par le nombre de projets en phase d étude de faisabilité, ajoutés aux projets en cours de réalisation. Maillage des plateformes bois-énergie sur le Morvan : Schéma stratégique de développement Synthèse 3

6 TOTAL Plaquette moyenne Plaquette sèche et calibrée Rappel : Gisements Parc naturel régional du Morvan Energico janvier 2010 Cette projection fait apparaître : - pour les plaquettes calibrées et sèches : doublement de la demande actuelle l offre commerciale (5 300 t) est supérieure à la demande (5 100 t) à court terme - pour les plaquettes moyennes : + 25 % de progression de la demande actuelle l offre («illimitée») est supérieure à la demande à court terme ( t) 3.2. Développement à moyen terme Le Parc du Morvan, par l intermédiaire de sa cellule Energie, réalise un accompagnement des collectivités désireuses de s équiper de chaufferies automatiques au bois. Dans ce cadre, des analyses d opportunité énergétique sont réalisées en amont du projet pour mettre en évidence la pertinence d un projet de chauffage au bois. Le compte de ces projets en phase d analyse d opportunité ajoutés à ceux de la projection à court terme peut donc représenter une vision réaliste des projets qui pourraient se réaliser à moyen terme. Cette projection fait apparaître : - pour les plaquettes calibrées et sèches : quadruplement de la demande actuelle l offre commerciale actuelle (5 300 t) ne peut plus répondre à la demande (9 800 t) - pour les plaquettes moyennes : + 35% de progression de la demande actuelle la capacité des fournisseurs («illimitée») peut répondre à la demande ( t) 3.3. Objectif 20% de bois-énergie dans la consommation énergétique totale du Morvan Le bois énergie «plaquettes» couvre à l heure actuelle à peine 4% des besoins en énergie totaux du territoire. Un objectif de 20% de couverture revient donc à quintupler la demande actuelle, soit : - pour les plaquettes calibrées et sèches : t/an - pour les plaquettes moyennes : t/an Si la demande pourrait a priori être satisfaite pour les plaquettes moyennes (capacité «illimitée» d un fournisseur), l offre en plaquettes calibrées et sèches devra être environ doublée pour répondre à la demande selon cette projection Analyse comparative ressources / consommations projetées Récolte annuelle RPB Ressource PCS Ressource haies Total gisement t/an plaquettes : t/an écorces : t/an (sciures non prises en compte) Demande court terme t/an t/an hors écorce t/an écorces comprises Demande moyen terme Demande 20% boisénergie Tonnages % Récolte annuelle RPB 12 % 24 % 31 % Tonnages % total gisement hors écorce 21 % 23 % 88 % Tonnages % total gisement hors écorce 26 % 33 % 102 % % total gisement écorces comprises 20 % 26 % 80 % Rappel : la récolte forestière considérée ne concerne que le volume de rémanents petits bois (soit 8% des volumes sur pied). Maillage des plateformes bois-énergie sur le Morvan : Schéma stratégique de développement Synthèse 4

7 En considérant l utilisation uniquement locale des gisements locaux (circuit fermé pas de flux entrant ni de flux sortant) : - la récolte de rémanents petits bois (diamètre entre la découpe commerciale et 7 cm) sera suffisante pour couvrir le développement des plaquettes sèches et calibrées, - le gisement de plaquettes forestières et de scierie (+ haies) pourra couvrir le développement de la demande de plaquettes moyennes jusqu au moyen terme. - la totalité du gisement annuel peut couvrir la demande totale en plaquettes moyennes et calibrées ; cependant, un fort accroissement de la demande (scénario 20 % en boisénergie) conduirait à une quasi-saturation du gisement, ce qui n est pas envisageable compte tenu des usages concurrentiels existants sur le marché des produits connexes de scierie notamment, et du fait que les flux d entrée/sortie du combustible existent sur le Morvan. En prenant en compte ces usages concurrentiels, des tensions pourraient intervenir dès le moyen terme En conclusion des projections Au vu des données présentées, le gisement annuel de plaquettes paraît suffisant pour couvrir la demande projetée jusqu au moyen terme, si l accroissement de la consommation est conforme aux scénarii. Par contre, un fort accroissement de la demande pourrait engendrer des tensions (limite du gisement plaquettes à tonnes environ tous usages confondus). De plus, une carence en plaquettes calibrées et sèches pourrait apparaître dès le moyen terme. Il conviendrait donc de développer cette filière et le séchage des plaquettes dans les années à venir. Le développement, la recherche de partenariats pour les plateformes existantes ou la création de nouvelles plateformes couvertes peut constituer une réponse à la croissance prévue de la demande en plaquettes calibrées et sèches. Pour les plaquettes moyennes, il faudra rester vigilant quant à leur provenance et diversifier les sources (produit connexes de scierie ) afin de garantir une gestion forestière durable des peuplements du massif. 4. Besoins et opportunités de structuration sur le Morvan : 4.1. Fonctions d une plateforme de stockage couverte On peut lister trois fonctions principales d une plateforme : - Assurer le stockage intermédiaire du combustible : Le stock sert de tampon entre le lieu de prélèvement (forêt bois d élagage - scierie) et le lieu de consommation (silo de la chaufferie éventuellement hangar de stockage de la chaufferie), ce qui permet de déphaser les opérations de mobilisation de la ressource de l utilisation du combustible (réalisation des travaux à la meilleure période gains économiques et environnementaux ) - Permettre le séchage des plaquettes : La fermentation aérobie naturelle des plaquettes humides engendre, lorsqu elles sont stockées en tas, une montée en température qui permet leur séchage jusqu à environ 25% d humidité. Cette fermentation est réalisée de manière optimale dans un hangar bien conçu (orientation, ventilation, hauteur de chargement du tas ), et permet de maîtriser le séchage des plaquettes sans dégradation de leur qualité combustible (compostage). Maillage des plateformes bois-énergie sur le Morvan : Schéma stratégique de développement Synthèse 5

8 - Réaliser les contrôles du combustible : Deux paramètres importants sont à prendre en compte pour caractériser les plaquettes : le taux d humidité et la granulométrie. Le taux d humidité reflète un certain pouvoir calorifique des plaquettes ; la granulométrie est importante lors du dessilage du combustible (influence sur le choix de la technologie), mais aussi lors de la combustion (émission de particules). Il est donc important pour un conducteur de chaufferie de pouvoir connaître les caractéristiques du combustible livré. Les plateformes de stockage peuvent permettre la réalisation des contrôles d humidité (étuvage ou méthode simplifiée par micro-ondes) et de granulométrie (tamisage) du combustible avant livraison. Ces trois fonctions ont pour objectif de sécuriser l approvisionnement des chaufferies utilisant des plaquettes fines et sèches en combustible de qualité, dont le séchage a été maîtrisé et les caractéristiques sont connues. A signaler : le stockage sous bâche évapo-transpirante permet également d assurer ces fonctions. La conduite de ce type d équipement requiert cependant un certain savoir-faire et peut poser des problèmes logistiques. Ces types de stockage doivent être considérés comme temporaires Enjeux dans le Morvan On compte actuellement 8 plateformes couvertes (+ 2 en projet) dédiées au bois-énergie en Morvan pour une capacité totale de stockage de tonnes de plaquettes sèches environ, ce qui est cohérent avec la capacité de production affichée par les fournisseurs (5 700 t/an). Au vu du développement attendu à moyen terme de la demande, il convient de s interroger sur la mise en place de nouveaux lieux de stockage de ce type de plaquettes. Trois possibilités de développement sont envisageables : - la création de nouvelles plateformes couvertes - l extension des plateformes bois-énergie existantes - le développement de partenariats sur des plateformes non dédiées au bois-énergie 4.3. Possibilités de création de plateformes Concernant la couverture du Morvan par les fournisseurs de plaquettes sèches et calibrées, nous avons vu précédemment que l ensemble du territoire se trouve à moins de 25 km d un fournisseur. Les coûts observés de création de plate-forme bois-énergie (guide pratique Ademe Franche- Comté/ProForêt) s élèvent à environ 100 /m 3 de capacité de stockage (coût moyen d aménagement avec hangar et aire bétonnée ou bitumée). L accroissement de la demande à moyen terme révèle un besoin d environ t de stockage supplémentaire, soit MAP. L investissement en création s élèverait alors à environ 1,5 millions d euros pour fournir la capacité de stockage manquante, hors moyens de pesage (coût d un pont-bascule ), de chargement (chargeurs frontaux) et de criblage. Il paraît donc plus judicieux d envisager d autres opportunités de développement des plateformes bois-énergie, au vu du coût qu elles représentent et du maillage existant Possibilités d extension des plateformes bois-énergie existantes L enquête réalisée auprès des fournisseurs de plaquettes fines et sèches ne permet pas de chiffrer de façon précise les capacités d extension des plateformes bois-énergie existantes. Cependant, un des fournisseurs a déclaré avoir une capacité d extension illimitée pour la production de plaquettes moyennes. Sur les autres plateformes, les capacités d extension des surfaces couvertes apparaissent plutôt limitées. Il existe donc des possibilités de développement de l existant dans le cadre de partenariats. Maillage des plateformes bois-énergie sur le Morvan : Schéma stratégique de développement Synthèse 6

9 4.5. Possibilités de partenariats Les enjeux du partenariat résident dans l optimisation des coûts de production des plaquettes, grâce à une mutualisation des moyens. Le tableau suivant rappelle la décomposition du coût de production de la plaquette : Postes de dépense Part de chaque coût Source : DGFAR Coût ( / t) Source : ADEME Coût ( / MWh final) PCI final = kwh / t MATIERE 1ERE (BOIS SUR PIED) 1 à 19 % Bûcheronnage 7 à 29 % 15 à 26 / tonne 4,2 à 7,2 / MWh final Débardage 1 à 24 % Déchiquetage 12 à 41 % Reprise 0 à 3 % 12 à 55 / tonne 3,3 à 15,3 / MWh final Stockage / séchage 0 à 12 % 2 à 5 / tonne 0,6 à 1,4 / MWh final Transport 19 à 48 % 3 à 15 / tonne 0,8 à 4,2 / MWh final Frais de gestion 0 à 20 % - - TOTAL rendu chaufferie 100 % 32 à 101 / tonne 8,9 à 28,1 / MWh final PRIX DE MARCHE OBSERVES (MARGE INCLUSE) 60 à 80 / tonne 18 à 24 / MWh final Deux postes sont donc particulièrement importants dans le prix de la plaquette rendue chaufferie : le déchiquetage et le transport. On peut également remarquer que le coût du stockage/séchage de la plaquette est peu impactant sur le prix rendu chaufferie. Les possibilités de partenariat peuvent être étudiées aux différentes étapes de production de la plaquette. Nous écarterons cependant le volet mobilisation (matière premièrebûcheronnage-débardage) qui ne peut être mutualisé à ce niveau on peut cependant signaler ici les interactions avec la mobilisation du bois d œuvre et du bois d industrie, les opérations de mobilisation concertée entre différents propriétaires qui peuvent permettre elles aussi de mobiliser le bois-énergie en limitant les coûts. Déchiquetage : La capacité de broyage intervenant sur le territoire du Parc est plus que suffisante, même en broyeurs de grande capacité (une entreprise et une CUMA). Les entreprises existantes paraissent suffisantes pour faire face à la croissance prévisible de la demande. Il conviendrait donc de développer la prestation de service auprès des entreprises en place pour favoriser l amortissement des matériels existants et maîtriser le coût du déchiquetage. Le déchiquetage en poste fixe paraît être le plus favorable à une bonne organisation des chantiers, donc le moins onéreux. Réalisé en forêt, il nécessite une reprise (sauf s il est stocké sous bâche sur place). S il est réalisé sur plateforme, il peut être effectué directement sous hangar. Stockage et séchage : Les possibilités de mutualisation identifiées par l étude concernent les plateformes de compostage et les plateformes de biocombustibles solides. Pour les plateformes de compostage, celles identifiées sur le territoire (plateformes du SIEEEN à Château-Chinon et Corbigny) regroupent les moyens de stockage (hangars), de pesée (ponts bascules), de manutention (chargeurs), de criblage et de contrôle de l humidité nécessaires à la fourniture de plaquettes sèches et calibrées. Ces investissements ne sont souvent utilisés que partiellement sur une plateforme dédiée au bois-énergie, et leur mutualisation peut réellement permettre des économies d échelle. Maillage des plateformes bois-énergie sur le Morvan : Schéma stratégique de développement Synthèse 7

10 Des plateformes dédiées aux biocombustibles solides (bois bûche, bois déchiqueté, granulés ) peuvent également permettre une mutualisation des moyens et une affectation plus favorable des coûts de fonctionnement. Transport et livraison : La mutualisation des moyens de livraison est peu évidente car elle dépend fortement des chaufferies à livrer (accès et volume silo en particulier), ainsi que de la distance de livraison. Cependant, l ouverture du marché de la livraison à des acteurs de la distribution en vrac autres que ceux traditionnellement liés au bois-énergie (fournisseurs d aliments du bétail fuelistes ) permet le développement du maillage des camions équipés (camions souffleurs et bennes Ampliroll en particulier). Ce développement peut permettre la sous-traitance du transport dans un marché d approvisionnement. Certains des acteurs interrogés paraissaient également favorables à l achat d un équipement en commun (camion souffleur). Récupération des cendres : Le volume des cendres produites sur le territoire du Parc par les chaufferies en fonctionnement avoisinerait les 200 tonnes. Trois types de valorisation sont possibles : l épandage agricole, l enfouissement, la valorisation en co-compostage. Ce dernier mode de valorisation pourrait aisément être mis en place dans le cadre d un partenariat avec les plateformes de compostage. Conclusion : La ressource en bois-énergie est très présente et disponible sur le Morvan, provenant de différentes sources : plaquettes forestières, plaquettes de scierie, élagage des haies et bords de routes, DIB et déchets verts ; ce serait entre et tonnes de bois par an, avec un stock sur pied potentiellement mobilisable de t de petits bois. Concernant l offre en bois-énergie, 13 producteurs ont été identifiés sur ou à proximité du Parc, qui se révèlent largement en mesure de satisfaire la demande actuelle. La projection future de la demande en bois-énergie fait ressortir qu à moyen terme, l offre en plaquettes sèches et calibrées pourrait se révéler insuffisante si les capacités de production et surtout de stockage sont maintenues en l état. La demande en plaquettes «moyennes», en revanche, pourra croître très largement avant que des problèmes de production ne se posent. Dans ces conditions, il convient de se poser la question des opportunités possibles en matière d augmentation des capacités de production, notamment en partenariat avec des structures et infrastructures existantes comme les plateformes de compostage de Château- Chinon et Corbigny. Sur ce point, il apparaît que la phase de séchage/stockage des plaquettes constitue un point central dans la filière (qualité du combustible, énergie utile, disponibilité en toutes saisons), mais aussi que son coût impacte peu sur le prix final, en particulier par rapport aux phases de déchiquetage et de transport. Cette étude aura donc permis de mettre en évidence la présence en Morvan non seulement de la ressource mais aussi de la filière d approvisionnement, qui, bien qu en cours de structuration, répond déjà très largement à la demande actuelle. La priorité aujourd hui est donc de développer la demande et le nombre des chaufferies bois automatiques sur le territoire, afin de favoriser l organisation de l offre en plaquettes fines et sèches notamment. Le bois énergie est un combustible d avenir, à nous d agir pour constituer une filière locale compétitive, grâce à des partenariats et des synergies établies de l amont à l aval. Maillage des plateformes bois-énergie sur le Morvan : Schéma stratégique de développement Synthèse 8