Unité de méthanisation agricole en Bretagne (Part 2)

Le Vendredi 22 octobre 2010 a eu lieu l’inauguration officielle de la première unité de méthanisation agricole d’Ille-et-Vilaine, une installation portée par l’exploitant agricole Gildas Fouchet qui est l’aboutissement de plusieurs années de travail.

La totalité des besoins thermiques de l’exploitation agricole et de la maison de Gildas Fouchet sont couverts par la production de l’installation de méthanisation afin d’atteindre une totale autonomie énergétique.

Au total, l’économie réalisée sur l’achat de propane et de fuel pour l’exploitation et la maison s’élève à environ 13 000 €/an.

Cette démarche a été soutenue dans le cadre du Plan Eco-Energie Bretagne (Contrat de Projet Etat-Région), par l’Etat, l’ADEME et la Région Bretagne et leur partenaire, le Conseil général d’Ille-et-Vilaine.

Unité de méthanisation agricole en Bretagne (Part 1)

" La valorisation du biogaz et de la chaleur

• Le co-générateur

A proximité du fermenteur, un caisson insonorisé et équipé d’une cheminée d’extraction abrite le co-générateur d’une puissance électrique de 100 kW. Le co-générateur est constitué d’un bloc moteur, qui utilise le biogaz comme carburant, et d’une génératrice qui est entraînée par l’arbre moteur. L’énergie mécanique est ainsi transformée en électricité, qui est injectée directement sur le réseau de distribution.

Auparavant, un analyseur de biogaz à poste fixe effectue l’analyse de sa composition en méthane, dioxyde de carbone, sulfure d’hydrogène et oxygène à intervalles réguliers. Un débitmètre mesure également le débit instantané de biogaz entre le collecteur double membrane et le moteur.

En tant qu’énergie produite à partir du biogaz, l’électricité produite bénéficie d’un tarif de rachat préférentiel. Un poste transformateur de 160 kVA permet de passer de 400 V à la tension requise pour injection sur le réseau. Un relevé mensuel de production sert de base à la facturation auprès de l’administration des obligations d’achat d’EDF.

Deux échangeurs de chaleur sont installés pour récupérer la chaleur produite par le moteur et sur les gaz d’échappement. L’eau chaude ainsi récupérée est en partie utilisée pour maintenir en température le process de méthanisation.

L’armoire de commande spécifique au co-générateur permet de surveiller les différents paramètres de fonctionnement, notamment la puissance électrique produite. En cas de dysfonctionnement, des alarmes sont automatiquement envoyées sur des téléphones mobiles et fixes.

Le co-générateur installé consomme environ 53,2 m3 de biogaz par heure avec les caractéristiques suivantes :

– Bloc moteur : MAN,
– Génératrice : Leroy-Somer,
– Moteur biogaz.

• Utilisations de la chaleur

En complément de la production d’électricité, l’installation de méthanisation produit également 900 MWh thermiques par an, soit l’équivalent de 90 000 litres de fuel.

La chaleur produite par l’installation de la SARL Methavo Elevages permet de chauffer :

– le fermenteur à 38- 40°C, processus mésophile,
– le bâtiment volailles par la mise en place de deux aérothermes,
– l’eau chaude pour la buvée des veaux de boucherie,
– la maison d’habitation et l’eau chaude sanitaire.

Au total, près de 520 MWh thermiques sont valorisés.

La SARL Méthavo Elevages valorisera ainsi près de 70% de l’énergie du biogaz produit. Ainsi, l’installation de méthanisation permet d’éviter l’émission annuelle d’environ 485 tonnes équivalent CO2, soit les émissions d’environ 200 voitures parcourant chacune 20 000 km par an et émettant 120 g de CO2/km.

• Automatisation de l’installation

Afin de réduire au maximum le temps de travail nécessaire au fonctionnement global de l’installation, celle-ci bénéficie d’une automatisation poussée du process.

En effet, l’installation est équipée d’un système de régulation et de commande totalement automatisé grâce à toute une série de capteurs et sondes (température, pression, débit de biogaz, composition du biogaz, etc.). Un certain nombre de paramètres sont également gérés par le système de commande : brassage, insertion de matière, pompe, etc.

Le système est également programmé pour alerter l’exploitant en cas de dysfonctionnement.

Le système enregistre certaines données comme les volumes et tonnages de matières incorporés, ce qui permet l’établissement d’un historique, indispensable au bon suivi de l’installation et à son optimisation. Les consommations électriques de l’installation sont également mesurées afin de les maîtriser au mieux.

Le système de commande est consultable à distance, ce qui permet au service d’assistance technique du constructeur d’intervenir à distance et d’optimiser le fonctionnement de l’installation.

• Le digestat
Deux fosses de 650 m3 et 1 500 m3 (La Cour d’Ahaut) ainsi que 500 m3 (La Grande Neuville) recueillent le digestat par surverse et le stockent en attendant l’épandage agricole. L’installation produira environ 4 600 m3 /an de digestat avec les concentrations prévisionnelles suivantes en éléments fertilisants :

La méthanisation étant un procédé conservatif au niveau des éléments fertilisants, la teneur en azote, phosphore et potassium reste inchangée après le processus de méthanisation. En revanche, l’azote est fortement minéralisé ce qui le rend plus assimilable par les plantes.

Des analyses de digestat seront réalisées avant épandage afin de connaître et de contrôler la qualité du digestat, et de réaliser un plan de fumure cohérent. Le digestat sera épandu intégralement sur les terres de l’exploitation (55 ha potentiellement épandables) et permettra la réduction d’utilisation d’engrais minéraux.

On considère que le digestat se situe entre le lisier et un engrais minéral car il contient de l’azote et du phosphore sous forme minérale. Ces éléments sont ainsi directement assimilables par les plantes, ce qui réduit le risque de lessivage. De plus, la méthanisation, en dégradant la matière organique fermentescible, réduit très fortement les odeurs lors de l’épandage. Cependant, afin d’éviter la volatilisation de l’azote ammoniacal lors de l’épandage du digestat, l’utilisation
d’épandeurs avec injecteurs ou pendillards est fortement recommandée.

QUELQUES REPÈRES ÉCONOMIQUES

1 L’investissement

L’investissement global s’élève à 670 000 € HT et comprend :

– la réalisation du terrassement et des voieries,
– le génie civil (fermenteur, fosse digestat, préfosses…),
– la fourniture et la pose des équipements,
– le raccordement électrique,
– les réseaux de chaleur et les équipements supplémentaires pour le chauffage des bâtiments,
– les frais d’études et de dossiers.

2 Les subventions publiques et autres contributions

La SARL Methavo Elevages a bénéficié d’aides publiques pour le financement de l’installation :

– ADEME : 82 950 €
– Conseil Régional de Bretagne : 55 000 €
– Conseil Général d’Ille-et-Vilaine : 55 100 €

Soit un total de 193 050 €, représentant 28,8% de l’investissement total.

3 Les recettes

Les recettes de l’installation de méthanisation comprennent :

– la vente de l’électricité,
– les économies de chauffage réalisées (ateliers veaux et volailles, maison).

Les recettes annuelles sont estimées à 120 239 €.

4 Les frais d’exploitation

Les frais d’exploitation de l’installation de méthanisation sont composées de :

– la maintenance du co-générateur et des autres équipements de l’installation,
– l’assurance,
– le temps de travail estimé à 1 h/jour,
– les frais de culture/récolte de produits végétaux (cultures dérobées),
– les frais d’épandage,
– les frais d’analyses de substrats et de digestat,
– les consommations électriques de l’installation,
– la location du compteur EDF.

Les frais annuels d’exploitation sont estimés à 58 700 €.

5  Temps de retour brut

Le temps de retour brut, après la déduction des aides, est estimé à 6-7 ans.