biogaz, biomethane, quelle valorisation dans les territoires
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Support diffusé lors d'une conférence web proposée par Mairie 2000 et GDF SUEZTRANSCRIPT
Paris
27 septembre 2012
Biogaz, biométhane, quelle valorisation dans les territoires ?
Catherine FOULONNEAU
GrDF - Délégation Stratégie- Régulation
Association des Maires de France le 27 septembre 2012
Rappel : définitions
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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-CH4 : 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 CO2, l’N2 et l’O2
contenus dans le biogaz. L’épuration permet d’enrichir le biogaz en CH4.
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Chaîne de production du biogaz
Biomasse
Industrie
Digestion
Chaleur ou
électricité locale Biogaz
Transformation
de l’énergie
Cultures
Energétiques
D Organiques des
collectivités
injection
Bio GNL
Depuis … … vers
Résidus AgricolesLisiers, Fumiers & végétaux
Digestat
Transformation
Agronomique Engrais liquide
Compost
et
ou
ou
mix
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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
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Pourquoi un projet territorial de valorisation du biogaz?
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Le biogaz : un enjeu important pour la collectivité
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
Développement du biométhane carburant
Réduction de la pollution locale
Bilan GES très positif
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
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Le biogaz en Europe
France : 5ème pays
européen pour la
production de
biogaz derrière
Allemagne et U.K.
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En 2020
En 2010Aujourd’hui la France produit 7 TWh de
biogaz dont seulement 60 % sont valorisés
sous forme de production de chaleur et/ou
d’électricité(1)
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)
7 TWhde biogaz
12 TWhde biogaz
4 TWh chaleur / électricité
non valorisés3 TWh
6 TWh biométhane
chaleur / électricité5 TWh
non valorisé1TWh
Injectable dans le réseau(1) Source : club biogaz, 2010(2) Source : Ademe
Poids économique et perspectives en France
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Biogaz et biométhane, des valorisations différentes
•Valorisations
« habituelles »
encouragées depuis 2006
par un tarif d’achat de
l’électricité.
•Révisions des tarifs en
2011Biométhane = biogaz
épuré aux spécifications
du gaz naturel
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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.
Production (continue en
général)
Consommation(discontinue en
général)
Inadéquation
Exemple pour une valorisation carburant
L’injection permet de décorréler techniquement, économiquement et
géographiquement la production et la consommation du biométhane.10
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Biométhane carburant : moins de GES, moins de pollution
locale, disponible aujourd’hui
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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
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La notion de « circuit court » appliquée au carburant
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Potentiel « Biomasse déchet » :
Déchets fermentescibles issus de
collecte sélective
Potentiel de biométhane : 5 GWh/an
Cas d’une ville de 100 000 habitants
Ressources Besoins
Transport en énergie :
Collecte des ordures ménagères : 15 BOM
Transports urbains : 33 bus
Consommation de biométhane: 11,5 GWh/an
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
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Biogaz ou biométhane, le dispositif réglementaire est
désormais complet
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Injection du biométhane
Obligation d’achat
Arrêté du 23/11/2011 fixant le tarif d’achat
Production d’électricité
Obligation d’achat
Arrêté du 19/05/2011 fixant le tarif d’achat
Tarif de 111.9 à 199.7 €/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.
Un contexte réglementaire
qui favorise les déchets
agricoles et agro-
alimentaires
Des installation
généralement soumises à autorisation
ICPE : rubrique 2781
ICPE : rubrique 2910c
Installation de méthanisation
Installation de cogénération
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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
Surcoût d’achat du biomethane vs GN pris en charge par les fournisseurs répercuté sur
clients gaz naturel14
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Prime déchets agricoles et
agroalimentaires
MéthanisationInstallations de stockage
Prime déchets urbains
c€/kWh
0 200 400
capacité d’injection de biométhane de l’installation en m3/h
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
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
Prime Intrants :
entre 20 et 30 €/MWh
Tarif de Référence :
entre 64 et 95 €/MWh
Tarif d’achat
méthanisation
raccordement
et injection
Tarifs d’achat
épuration
Production
« Rentabilité
normale des
capitaux »*
2
4
6
8
14
12
*Décret du 21 novembre 2011 relatif aux
conditions de contractualisation
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= TR + PI
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Répartition des rôles entre Producteur et Distributeur
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GROUPE GDF SUEZ
Concepteur/constructeurclé en main
Financement de projet
Achat et vente de
biométhane
Producteur de
biogaz /
biométhane
Assistance à maitre
d’ouvrage
Le biogaz / biométhane : Le positionnement de GDF SUEZ
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GDF SUEZ : à toutes les étapes d’un projet territorial de production et valorisation de biogaz
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GDF SUEZ est le seul acteur français présent sur l’ensemble de la chaîne
de valeur
- Sita
- Degrémont
- Lyonnaise des eaux
- Cofely Services
- Sita- GrDF
- GRTgaz
- Energies
FranceCommercialisation
- GNVERT
- Cofely Services
- Cofely Réseaux
- Tractebel Engineering
- Cofely Ineo
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Réseau de gaz naturel
Centre de
valorisation
Organique de
LMCU
L’injection de biométhane, déjà une réalité à Lille
Alimentation en biométhane
carburant des 130 bus de Transpole
Installation
d’injection de
LMCU
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Méthaniseur du SYDEME
L’injection de biométhane, bientôt une réalité à Morsbach
Epurateur
Air Liquide
Installation
d’injection
GrDF
Distribution
de BioGNV
Réseau de gaz naturel
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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 2020.
• 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 acteurs21
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…Pour que l’injection de biométhane devienne une solution
pérenne pour le développement des territoires
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ANNEXES
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Le réseau de gaz naturel en France
Pression de 28 à 85 bar
2 opérateurs : GRTgaz et TIGF
Un fonctionnement « gravitaire » depuis les points de livraison au frontières jusqu’aux clients finals
Pas de stockage => les quantités entrantes doivent être égales en permanence aux quantités livrées aux clients
Réseau de transport
23 opérateurs : GrDF et 22 Entreprises Locales de
Distribution (ELD)
Réseau de distribution
Pression de 20 mbar à 8 bar
Les collectivités locales sont propriétaires du réseau de distribution
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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.
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Point sur les projets d’injection GrDF
•80 % des projets présentent des débits > 100 m3/h et la moyenne se situe à 240 m3/h
•70 % sont basés sur des intrants issus de l’agriculture ou l’industrie l’agroalimentaire
Près de 280 projets en cours
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L’étude de faisabilité à GrDF
Evolution de la consommation d'un réseau de distribution
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
24/12/07 12/02/08 02/04/08 22/05/08 11/07/08 30/08/08 19/10/08 08/12/08
Débit (n)m3/h
Débit bio-méthane
70 m3/h
►Exemples
• 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
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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.
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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
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