Projet de méthanisation à la ferme

Transcription

1 Prjet de méthanisatin à la ferme Exercice d étude de cas Pôle de Lanaud (Haute-Vienne) Cntact Slagr : Jérémie PRIAROLLO jeremie.priarll@slagr.ass.fr Slag r 75, vie du TOEC Tuluse Cedex 3 - Tél : + 33 (0) Fax : + 33 (0) site web : slagr@slagr.ass.fr

2 1. Cntexte de l étude de cas Pur cette étude de cas, il vus est demandé d appréhender le prjet cmme le ferait un ingénieur travaillant au sein d un bureau d étude cnseil. Vus rencntrez un rganisme agricle le Pôle de Lanaud représenté par un technicien du site, qui vus sllicite pur btenir de vtre part un premier niveau de cnseil sur les rientatins à dnner à sn prjet méthanisatin. Le technicien avec qui vus échangez cnnaît très bien sn métier la cnduite d un élevage bvin mais pssède très peu de culture générale en méthanisatin et plus glbalement sur les enjeux énergétiques. Pur répndre à ses questins, prjetez-vus dnc dans la peau de cet ingénieur cnseil pur répndre de façn précise et vulgarisée. 2. Présentatin du prjet et cntexte 2.1 Présentatin du Pôle de Lanaud Le Pôle de Lanaud situé à Bisseuil, à prximité de Limges, regrupe les rganisatins prfessinnelles en charge de la cnduite et de la prmtin du prgramme d améliratin de la race bvine Limusine. Au cœur du dispsitif de ce prgramme, la Statin Natinale de Qualificatin de Lanaud permet d évaluer chaque année, pendant une péride de 6 mis, et sur leur perfrmance génétique, les 700 meilleurs jeunes veaux mâles issus des 1700 élevages sélectinneurs. 2.2 Objectifs recherchés par l éleveur avec la méthanisatin Les déjectins animales (fumier et lisier) snt actuellement valrisées par épandage sur les parcelles agricles de l explitatin. Les raisns qui nt mtivé la démarche méthanisatin snt les suivantes : Réduire la facture énergétique du Pôle en prduisant de la chaleur renuvelable qui se substituera pur partie au gaz naturel cnsmmé actuellement, Diversifier les activités du Pôle et générer davantage de revenus, Dévelpper l attractivité du Pôle qui cnnaîtra prchainement une uverture au public. 2.3 Gisements rganiques et débuchés thermiques Gisements rganiques mbilisables pur le prjet de méthanisatin Le prjet de méthanisatin repse sur la mbilisatin de matières rganiques : prduites sur la Statin de Lanaud, et actuellement épandues 6 mis par an : lisier (stcké dans une fsse extérieure de 200 m3) et fumier bvin (stcké aux champs), SOLAGRO - Page 1

3 prduites par des tiers, et sumises à redevances : tntes de peluse cllectées auprès de la Cmmunauté d Agglmératin de Limges, graisses de restauratin cllectées auprès d Avenance et Abeille Vidange, matières de vidange cllectées auprès d Abeille Vidange. Cncrètement, le technicien que vus rencntrez suhaite mélanger des matières agricles et des cprduits accessibles à prximité du site pur frmer une ratin à méthaniser. Les prducteurs des matières extérieures snt dispsées à payer un certain prix à la tnne pur cmpenser les charges de traitement, c est ce qu n appelle les redevances dans le tableau suivant. Les quantités de matière mbilisées snt récapitulées ci-dessus : Matières Tnnage %MS %MO MOD% m3 CH4/ t MO Redevanc es ( /t) ,0 25,0 40,0 5,0 81,0 88,0 84,0 63,0 55% 55% ,4 68, Lisier bvin Fumier bvin Tntes de peluse Matières de vidange Graisses de restauratin Avec la légende suivante : MS : Matière Sèche MO : Matière Organique MOD : Matière Organique Dégradable Besins thermiques Les débuchés thermiques recensés sur ce prjet snt de 2 rdres : Besin interne : chauffage du digesteur afin de maintenir la température du digestat à 37 C Besin externe : chauffage des bâtiments administratifs et financiers frmant le Pôle de Lanaud : 250 MWh/an de besins de chauffage pur les bâtiments du Pôle, 200 MWh/an pur le chauffage du hall d accueil du public. SOLAGRO - Page 2

4 Les bâtiments à chauffer snt élignés de 200 mètres du lcal technique qui cmprendra le cgénérateur. Ce cgénérateur est un mteur thermique qui permet de brûler en cntinu le bigaz prduit, et dnt le fnctinnement entraîne une génératrice qui entraîne la prductin d électricité (rendement : 35%). Par ailleurs la chaleur du liquide de refridissement est récupérée sus frme d eau chaude, avec un rendement glbal de 44%. Une partie de l énergie cntenue dans le bigaz n est dnc pas récupérée car dissipée par raynnement (envirn 23%) L écnmie de gaz naturel réalisée grâce à sa substitutin par de la chaleur renuvelable s élève à 50 /MWh. Le digestat devra être épandu à l aide d une rampe pendillard de manière à limiter les vlatilisatins d azte. Le Pôle de Lanaud suhaite par ailleurs récupérer 2 frmes de digestat : une phase liquide et une phase slide. 3. Questins psées par le technicien Cnstruisez un rapprt de synthèse en apprtant des répnses aux questins psées en vus mettant dans la peau d un cnseiller s adressant au Pôle de Lanaud : il s agit dnc d être pédaggique, de vulgariser les dnnées techniques du prjet et de les mettre le plus pssible en frme à l aide de schémas (graphique, diagramme) pur rendre les répnses facilement cmpréhensibles. 3.1 Questin 1 (3 pints) A partir des gisements rganiques recensés : 1. Quantifiez la prductin de méthane permise par la méthanisatin du mélange 2. Caractérisez ce même mélange de matière du pint de vue de sa teneur en Matière Sèche (MS), en Matière Organique (MO), et en Matière Organique Dégradable (MOD). Cmmentez. 3. Précisez la part de prductin de méthane assurée par les c-substrats (tntes, matières de vidange et graisses) et cmmentez. N ubliez pas que l électricité prduite par la cgénératin du bigaz est vendue à EDF via un cntrat sur une durée de 15 ans. L emprunt auprès de la banque partenaire est en général signé sur une durée de 12 ans. Les recettes générées par la vente d électricité divent permettre de payer les charges de fnctinnement et de remburser les annuités d emprunt. 3.2 Questin 2 Dans un secnd temps, décrivez ce que sera le parcurs de la matière rganique entrante au sein de l installatin de méthanisatin depuis les uvrages de stckage amnt, jusqu aux uvrages de stckage aval. SOLAGRO - Page 3

5 1. Quels snt les équipements à prévir? 2. Quels snt les types de technlgies envisageables en méthanisatin agricle? 3.3 Questin 3 Détaillez dans un paragraphe explicite : les puissances électrique et thermique du cgénérateur, la prductin d électricité et de chaleur permise par la cgénératin du bigaz le bilan énergétique de l installatin : débuchés pur l électricité, pur la chaleur, efficacité énergétique de l unité de méthanisatin. Utilisez un schéma pur présenter ce bilan énergétique. 3.4 Questin 4 A partir ce que vus avez cmpris de la méthanisatin et de l installatin à dévelpper, listez les types d investissement à prévir. Détaillez ce que vus imaginez cmme charges d explitatin à prévir pur faire fnctinner cette installatin. Enfin, listez les types de recette et d écnmies que le Pôle de Lanaud peut espérer de sa future unité de méthanisatin? Enfin, dnnez quelques pistes d ptimisatin de la rentabilité écnmique en juant sur des leviers du lgiciel (subventins, redevances, investissements) N hésitez pas à alerter le maître d uvrage sur les éventuelles dépendances imprtantes de la rentabilité vis-à-vis de certains paramètres : valrisatin de la chaleur, niveau de redevance perçu SOLAGRO - Page 4