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« Cogénération biomasse » : un potentiel sous-exploité en France

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Alcimed, société d’études et d’aide à la décision vient de présenter une étude sur le « Marché actuel des nouveaux produits issus du bois et évolutions à échéance 2020 » pour le ministère de l’Économie, des Finances et de l’Industrie, et celui de l’Agriculture, de l’Alimentation, de la Pêche, de la Ruralité et de l’Aménagement du Territoire.

S’appuyant sur plus de 80 entretiens avec des experts nationaux et internationaux, l’étude de produits innovants à base de bois et pouvant faire l’objet de diversifications susceptibles de nouveaux développements a permis d’identifier les opportunités à saisir et les freins à lever pour favoriser un regain de croissance du marché en termes de création de valeurs et d’emplois.

Enerzine a choisi de mettre en avant le thème de la biocombustion.

La biocombustion consiste à brûler de la biomasse solide pour produire de l’énergie sous forme de chaleur ou d’électricité ; Il peut s’agir de biocombustion directe pour produire de la chaleur (avec pour finalités le chauffage de bâtiments, la production d’eau chaude ou de chaleur pour des procédés industriels) ou de cogénération, détaillée ci-après.

La cogénération biomasse : un potentiel sous-exploité en France

La cogénération, également appelée CHP (Combined Heat and Power), consiste à produire simultanément et dans la même installation de l’énergie thermique (chaleur) et de l’énergie mécanique à partir d’une seule source. L’énergie thermique est utilisée pour le chauffage et la production d’eau chaude à l’aide d’un échangeur, alors que l’énergie mécanique est transformée en énergie électrique grâce à un alternateur.

La cogénération consiste donc à récupérer et à valoriser au maximum cette énergie disponible.

L’énergie électrique produite est ensuite autoconsommée ou revendue au réseau électrique public. La cogénération conduit ainsi simultanément à une production décentralisée d’électricité, permettant d’alimenter des clients proches ou éloignés, et à une production locale de chaleur, devant être consommée à proximité.

Ce type d’installation peut se faire dans de nombreux domaines, aussi bien dans le tertiaire que dans l’industriel ou l’habitat collectif, sous trois formes : i) cogénération : 1 MWe – 250 MWe (industrie, etc.), ii) mini-cogénération : 200 – 600 kWe (immeuble, etc.) et iii) micro-cogénération : 5 – 50 kWe (maison individuelle, etc.). En fin 2003, la France possédait plus de 1 500 équipements pour une puissance électrique totale de 7 000 MW 112 utilisant essentiellement des combustibles fossiles. Ainsi, les combustibles consommés incluent : le gaz naturel (55%), les ordures ménagères (12%), les résidus de papeterie (8%) puis les autres gaz, le fuel lourd, le charbon ainsi que d’autres sources. Le bois (bois, déchets de bois et paille) ne représente que 2% du total des combustibles112.

La France produit environ 877 MW électriques à partir de biomasse113 en 2008. La turbine à vapeur, technologie mature en France, compte parmi les principales technologies utilisées pour la cogénération biomasse. Son coût d’installation est de l’ordre de 4 000 €/kW (pour une turbine à contrepression) et son coût d’exploitation est de 0,16€/kWh e (pour une turbine à vapeur à contrepression de 0,5 MW)114.

La cogénération biomasse bénéficie des appels d’offres lancés par le Ministre chargé de l’énergie. Jusqu’à présent, quatre appels d’offres ont été émis : le premier (2005) a retenu 232 MW de projets pour un coût moyen du MWh égal à 86€; le second (2008) a retenu 314 MW de projets pour un coût moyen du MWh égal à 128€; le troisième (2010) a retenu 250 MW de projets pour un coût moyen du MWh égal à 145€; un dernier, limité aux installations supérieures à 12 MW électriques, a été lancé en 2010 également113.

Un développement important de la biomasse cogénération dans certains pays européens, la France affichant moins de 3% d’électricité provenant de cogénération

98 GWe de cogénération sont installés dans les 27 pays membres de l’Union européenne en 2010, produisant 364 TWh électriques et 845 TWh thermiques. 11% de la production électrique sont ainsi assurés par la cogénération en Europe115. Il existe néanmoins de fortes inégalités selon les pays. Les pays leaders sur la cogénération sont le Danemark (43% d’électricité issue de cogénération et les trois plus larges installations de cogénération au monde), la Lettonie (41%), la Finlande (34%) et les PaysBas (30%). La France est en queue de peloton avec seulement 3% d’électricité issue de cogénération, et encore moins à partir de biomasse.

La part de cogénération à partir de biomasse est hétérogène selon les pays considérés. Ainsi, en Suède, 90% de la cogénération est réalisée à partir de biomasse, ce chiffre est de plus de 30% en Finlande et de moins de 10% en Allemagne. Au Canada, ce chiffre est en deçà de 5%116

Si la majorité des pays européens souhaite augmenter la part de cogénération, la volonté d’augmenter la part de la biomasse dans la cogénération est également perceptible du fait des initiatives menées. Ainsi, l’Allemagne, l’Autriche, la Belgique, la France, la Lettonie et la République tchèque se sont réunis autour du projet « CHP Goes Green » visant à augmenter la part d’énergie renouvelable, et notamment la biomasse, dans les équipements de cogénération.

Un retard français également à noter concernant les réseaux de chaleur, pourtant bien développés dans des pays, tels que la Finlande ou l’Allemagne

Un réseau de chaleur est une installation permettant de fournir de la chaleur à plusieurs clients par l’intermédiaire de canaux de transport de chaleur. Il permet de mobiliser des gisements d’énergie renouvelable importants et parfois difficiles d’accès. Le réseau de chaleur peut être utilisé dans diverses industries, telles que la santé, l’enseignement ou le bâtiment (résidentiel et tertiaire). Plusieurs types de production de chaleur existent et peuvent fonctionner en cogénération.

En France, les réseaux de chaleur représentent environ 3 000 km pour 400 à 500 réseaux, dont 30% situés en Île-de-France. Cela équivaut à 6% de l’énergie consommée pour le chauffage en France, soit environ 3 millions d’équivalents habitants chauffés répartis de la manière suivante : deux tiers pour les logements et un tiers pour le tertiaire-industrie (majoritairement dans les hôpitaux, établissements scolaires et militaires)117.

Les réseaux de chaleur utilisent du gaz ou du fioul, mais également du bois, ce dernier étant particulièrement bien adapté. On compte aujourd’hui 149 réseaux de chaleur équipés d’une chaufferie bois, soit une multiplication par 5 en 10 ans. Les réseaux sont répartis de manière homogène entre petits et gros projets. Les chaufferies bois de moins de 500 kW représentent 36% de l’effectif des chaufferies bois alimentant des réseaux de chaleur, mais seulement 5% de l’énergie délivrée, alors que les chaufferies de plus de 3 MW représentent 21% de l’effectif et 65% de la contribution énergétique118.

Par rapport à ses voisins européens, la France est une nouvelle fois en queue de peloton. En Islande, 95% du chauffage est fourni via des réseaux de chaleur. Ce chiffre passe à 60% pour la Finlande (dont 4/5 en cogénération) et à 13% pour l’Allemagne (dont 4/5 en cogénération)117, ces deux derniers utilisant majoritairement le gaz naturel comme source d’énergie.

Les réseaux de chaleur et la cogénération sont étroitement liés, les réseaux de chaleur européens étant alimentés à 80% par la chaleur issue de la cogénération, la récupération de chaleur fatale et les énergies renouvelables. Au Canada, les réseaux de chaleur prennent de plus en plus d’importance mais sont encore peu développés. Historiquement, les combustibles utilisés sont le gaz et le fioul mais avec l’apparition de nouveaux réseaux à plus petite échelle, les énergies renouvelables – en particulier le bois et l’énergie solaire – ainsi que la cogénération sont privilégiées.

La cogénération répond pourtant à des enjeux sur les plans énergétique, environnemental, économique et social, des objectifs ambitieux ayant ainsi été fixés à l’horizon 2020 en France

La cogénération ou les réseaux de chaleur permettent de viser de nombreux objectifs :

►Optimisation de l’efficacité énergétique : la production simultanée d’électricité et de chaleur et/ou en réseaux offre un rendement énergétique global de qualité supérieure. Elle permet ainsi d’éviter les pertes sur le réseau là où coexistent des besoins d’électricité et de chaleur.

►Réduction de la facture énergétique : l’électricité et la chaleur produite peuvent soit être autoconsommées, soit revendues à un tarif préférentiel (pour l’électricité) à un distributeur. Les rendements énergétiques obtenus sont par ailleurs élevés, de l’ordre de 90%, comparés aux 40% d’une centrale de production fonctionnant au nucléaire, au fioul ou au charbon.

►Préservation de l’environnement, la cogénération et les réseaux de chaleur réduisant les émissions des polluants et des gaz à effet de serre.

►Production décentralisée, continue et de qualité du courant.

La cogénération et les réseaux de chaleur bénéficient par ailleurs de la règlementation liée au bois énergie et au développement des énergies renouvelables. Ils possèdent néanmoins des limites. Ainsi, la cogénération est contrainte par le lieu de consommation de chaleur ou de vapeur produite car le transport est difficile. Les réseaux de chaleur devront également être développés et modernisés, l’objectif pour 2020 étant de tripler le nombre de raccordements et le taux d’énergies renouvelables utilisées comme source de chaleur. Le nombre de logements raccordés à des réseaux collectifs de chaleur en 2020 devra donc atteindre les 4 à 8 millions.

Concernant la biomasse, l’objectif du Grenelle est d’augmenter la production d’énergie issue des centrales de cogénération biomasse à 3,84 Mtep. En 2006, 240 ktep d’électricité étaient produites par cogénération à partir de biomasse, de biogaz et de part EnR des UIOM ; la part de chaleur valorisée étant, par ailleurs, nulle pour la biomasse et égale à 55 ktep pour le biogaz et 400 ktep pour la part EnR des UIOM.

Le Grenelle a également retenu comme objectif d’accroître la capacité de production d’électricité à base de cogénération biomasse de 520 MW d’ici 2012 et 2 300 MW d’ici 2020, alors que la capacité de production est déjà de 877 MW en 2008 119

Ceci représente donc une multiplication par trois des capacités de production d’énergie des centrales de cogénération biomasse en dix ans. Ces objectifs ont été confirmés dans la Programmation Pluriannuelle des Investissements (PPI). La cogénération biomasse forestière devrait donc se développer, et ce, principalement dans trois secteurs : l’industrie > 12 MWe (hors secteurs spécifiques), les secteurs industriels spécifiques (papeteries, raffineries, agroalimentaire) et les grands réseaux de chaleur > 12 Mwe 120. Or, pour ce faire, la cogénération biomasse doit surmonter plusieurs freins. Le premier est d’ordre technologique.

En effet, les cogénérations biomasse, récentes sur le marché, doivent encore évoluer en termes de fiabilité et de coût d’exploitation. L’émission de particules engendrant une pollution atmosphérique est également une problématique à prendre en compte. Par ailleurs, le marché de la biomasse forestière est faiblement structuré, ne facilitant pas l’accès à la ressource et ne sécurisant donc pas l’approvisionnement auprès des consommateurs de chaleur. La productivité de la filière biomasse forestière est également à améliorer, l’exploitation de la ressource forestière étant peu maîtrisée.

 

L’étude complète est téléchargeable à cette adresse internet >>>>> ICI

112 : Le parc français des équipements de cogénération au 31 décembre 2003, MINEFI/DGEMP, juillet 2005
113 : La cogénération à partir de biomasse, par le Syndicat des Energies Renouvelables, juin 2011
114 : Analyse du potentiel national pour l’application de la cogénération à haut rendement, par I Care Environnement, pour la DGEC, 2010
115 : Cogénération en Europe : un potentiel de 100 MW en plus, Énergie Plus, janvier 2010
116 : Co-generation and renewables – Solutions for a low-carbon energy future, IEA, mai 2011
117 : Les réseaux de chaleur, AMORCE, mai 2008
118 : Les réseaux de chaleur au bois, Commission 5 du CIBE, 2009
119 : La cogénération à partir de biomasse, par le Syndicat des Énergies Renouvelables, juin 2011
120 : Analyse du potentiel national pour l’application de la cogénération à haut rendement, I Care Environnement, pour la DGEC, 2010


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    11 Commentaires sur "« Cogénération biomasse » : un potentiel sous-exploité en France"

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    oeildecain
    Invité

    154 000 km² = 15 400 000 has à 50 t/ha de souches et houpiers = 770 000 000 tonnes de biomasse perdue. Sur 50 ans de croissance optimum moyenne, cela donne 15 400 000 par an ! A 3 MWH la tonne, calculez !

    richelieu
    Invité

    la politique menée pas EDF a pratiquement interdit la cogénération en France pendant des années, avec la bénédiction de nos hommes politiques…..

    Dubwiser
    Invité
    A partir de données assez fiable (superficie, taux de boisement,rendement par hectare moyen,…) sans tenir compte de la réalité, on obtient un gisement potentiel qu’il faut pondérer par les facteurs suivants : – Répartition des essences (résineux et feuillus dont la rotation est supérieure à 100 ans). – Conditions socio écolo économiques de récolte des bois: toutes les forêts n’ont pas qu’un but unique de production de bois. – Demande en produits forestiers (bois d’oeuvre) gérérant des produits Bois d’industrie/energie lors de l’exploitation. – Répartition des zones forestières de production et de centrales de consommation, notamment pour la vente de… Lire plus »
    Pastilleverte
    Invité
    attention, vous faites preuve de trop e bon sens, et pas assez d’utopie, dangereux sur ce site ! Bon + sérieusement, comparer l’utilisation de la biomasse entre les pays scandinaves (pour faire simple) et la France est de peu d’interêt et de pertinence. Pas le même rapport densité de population, surface du pays, taux de couverture des forêts, etc… Noter que malgré sa mauvaise place, la concentration de cogénération la plus élevée en France se situe dans le Bassin parisien, ce qui a une certaine logique, car environ 1 français sur 6 y habite. et puis on n’arrête pas de… Lire plus »
    renewable
    Invité

    Quel interet pour un promoteur immo de se raccorder à un réseau de chaleur ou d’en créer un quand il peut acheter un gros volume de grille-pain, encouragé par le gouvernement et EDF et du coup se faire une marge plus importante? Aucune tant qu’on interdira pas le chauffage électrique si on peut lui substituer du réseau de chaleur ENR… Encore un effet pervers du tout nucléaire français et de son électricité artificiellement pas chère… Par exemple, heureusement qu’on a les Nigériens pour défoncer leurs paysages et pas les notres pour notre précieux uranium…

    Bachoubouzouc
    Invité
    C’est vrai c’est con : on utilise une énergie peu chère et très peu carbonée, ce qui bouche le marché pour une autre énergie chère, polluante (en particules, en CO, en oxydes de souffre et évidemment en CO2) et augmentant notre dépendance au pétrole (le gasoil des tracteurs et camions récoltant la biomasse…). On aurait pu polluer à mort et claquer une fortune pour notre électricité, comme nos amis allemands, mais non : A la place on choisit une solution pas chère et peu polluante ! Non moi je dis c’est vraiment trop bête. Plus sérieusement, on attend toujours (depuis… Lire plus »
    rouget
    Invité
    On part de la biomasse puis l’article dérive sur la cogénération, en biomasse ou non. Pas très cohérent… Et là c’est la grande confusion : en Allemagne la majorité de la cogénération est assurée par du gaz et du charbon. Le charbon est encore plus présent au Danemark. Le gain en efficacité energétique est certain mais il oblige à produire deux énergies en même temps, l’une étant parfois fatale, c’est-à-dire qu’elle ne répond pas à un besoin présent. Il faut donc mélanger les sources de production d’énergie. A grande échelle ce n’est certainement pas la meilleure solution, il n’y en… Lire plus »
    Dan1
    Invité
    A richelieu. « La faute à qui la politique menée pas EDF a pratiquement interdit la cogénération en France pendant des années, avec la bénédiction de nos hommes politiques….. » Manifestement vous pas tout compris ou tout suivi, parce que précisément EDF et la CSPE (c’est nous) avons massivement subventionné la cogénération pendant des années. Je voyais 1,4 milliards d’Euros d’achat pour 13 TWh en 2010 et un coût évité de 700 millions d’Euros (donc 700 millions d’euros à la charge du consomateur via la CSPE). En 2011, ce serait du même niveau En France, au total, nous avons donc subventionné à… Lire plus »
    Sicetaitsimple
    Invité
    On mélange effectivement tout, cogénération d’une part, biomasse d’autre part, et enfin réseaux de chaleur , en citant des chiffres d’autres pays qui n’ont ni la même géographie, ni les mêmes forêts , ni et surtout la même infrastructure de réseaux existante depuis des dizaines d’années. Ceci dit, pour la cogénération biomasse, il est dit « l’électricité et la chaleur produite peuvent soit être autoconsommées, soit revendues à un tarif préférentiel (pour l’électricité) à un distributeur. » Si c’était si interessant que ça, pourquoi faudrait-il un tarif préférentiel (pour l’électricité)? Le préférentiel étant bien sûr pour le cogénérateur….. Si on parle de… Lire plus »
    Sicetaitsimple
    Invité

    Nos 2 posts sont datés de 20:18:51… Attention, certains vont bientôt parler d’attaque programmée…Nuke anonymous….

    Sicetaitsimple
    Invité

    J’ai parcouru le rapport, en fait il s’interesse à la filière bois dans son ensemble et la partie cogénération n’y trouve qu’une très faible place (en gros ce qu’Enerzine a recopié). J’en retiens quand même que le bois énergie est en concurrence avec d’autres usages, dans la plupart des cas plus vertueux.

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