Support diffusé lors d'une conférence web proposée par Mairie 2000 et GDF SUEZ

1. Biogaz, biométhane, quelle
valorisation dans les territoires ?
Catherine FOULONNEAU
GrDF - Délégation Stratégie- Régulation
Paris
27 septembre 2012

2. Rappel : définitions

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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3. Chaîne de production du biogaz
Depuis …
… vers
Biomasse
Industrie
Biogaz
Transformation
de l’énergie
Résidus Agricoles
Chaleur ou
électricité locale
ou
Bio GNL
Lisiers, Fumiers & végétaux
mix
Cultures
Energétiques
D Organiques des
collectivités
injection
Digestion
et
Digestat
Transformation
Agronomique
Compost
ou
Engrais liquide
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3

4. 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 »


Production d‘engrais organique : digestats

Production décentralisée d’énergie valorisable en fonction des besoins locaux :
électricité, chaleur, carburant


Valorisation des ressources locales : déchets et effluents
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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5. Pourquoi un projet territorial de valorisation du biogaz?
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6. Le biogaz : un enjeu important pour la collectivité
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
 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
6
 Bilan GES très positif
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7. Le biogaz en Europe
France : 5ème pays
européen pour la
production de
biogaz derrière
Allemagne et U.K.
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8. Poids économique et perspectives en France
Aujourd’hui la France produit 7 TWh de
biogaz dont seulement 60 % sont valorisés
sous forme de production de chaleur et/ou
d’électricité(1)
En 2010
4 TWh
chaleur / électricité
7 TWh
de biogaz
3 TWh
non valorisés
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)
(1) Source : club biogaz, 2010
(2) 8
Source : Ademe
5 TWh
En 2020
12 TWh
de biogaz
chaleur / électricité
1TWh
6 TWh
non valorisé
biométhane
Injectable dans le réseau
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9. Biogaz et biométhane, des valorisations différentes
•Valorisations
« habituelles »
encouragées depuis 2006
par un tarif d’achat de
l’électricité.
•Révisions des tarifs en
2011
9
Biométhane = biogaz
épuré aux spécifications
du gaz naturel
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10. 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.
Exemple pour une valorisation carburant
Production
(continue en
général)
10
Inadéquation
Consommation
(discontinue en
général)
L’injection permet de décorréler techniquement, économiquement et
géographiquement la production et la consommation du biométhane.
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11. Biométhane carburant : moins de GES, moins de pollution
locale, disponible aujourd’hui
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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12. La notion de « circuit court » appliquée au carburant
Cas d’une ville de 100 000 habitants
Ressources
Besoins
Potentiel « Biomasse déchet » :
Transport en énergie :
Déchets fermentescibles issus de
collecte sélective
Collecte des ordures ménagères : 15 BOM
Transports urbains : 33 bus
Potentiel de biométhane : 5 GWh/an
Consommation de biométhane: 11,5 GWh/an
12
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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13. Biogaz ou biométhane, le dispositif réglementaire est
désormais complet
Un contexte
réglementaire
qui favorise les
déchets
agricoles et
agroalimentaires
Production
d’électricité
Injection du
biométhane
Obligation
d’achat
Tarif de 111.9 à 199.7
€/MWh,
Arrêté du 19/05/2011
fixant le tarif d’achat
soit 2 à 4 fois les prix de
l’électricité.
Obligation
d’achat
Tarif de 64 à 125
€/MWh,
soit 2 à 4 fois les prix
du gaz.
Arrêté du 23/11/2011
fixant le tarif d’achat
13
Des
installation
généralement
soumises à
autorisation
ICPE :
rubrique 2781
Installation de
méthanisation
ICPE :
rubrique 2910c
Installation de
cogénération
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14. 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
 14Surcoût d’achat du biomethane vs GN pris en charge par les fournisseurs  répercuté sur
clients gaz naturel
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15. Les tarifs d’achat du biométhane
 Ils intègrent tous les coûts : production, épuration, raccordement au réseau, injection
Tarif de Référence :
entre 64 et 95 €/MWh
 Pas d’effets d’aubaine  objectif : rentabilité équivalente entre cogénération et injection
Deux types de tarifs :
Tarif d’achat
méthanisation
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
= TR + PI
Prime Intrants :
entre 20 et 30 €/MWh
c€/kWh
14
raccordement
et injection
épuration
Production
« Rentabilité
normale des
capitaux »* Tarifs d’achat
12
10
Installations de stockage
Méthanisation
Prime déchets urbains
Prime déchets agricoles et
agroalimentaires
8
6
4
2
*Décret du 21 novembre 2011 relatif aux
conditions de contractualisation
0
200
400
capacité d’injection de biométhane de l’installation en m3/h
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16. Répartition des rôles entre Producteur et Distributeur
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17. Le biogaz / biométhane : Le positionnement de GDF SUEZ
Concepteur/
constructeur
clé en main
Assistance
à maitre
d’ouvrage
Financement
de projet
GROUPE
GDF SUEZ
Producteur de
biogaz /
biométhane
Achat et
vente de
biométhane
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18. GDF SUEZ : à toutes les étapes d’un projet territorial de
production et valorisation de biogaz

GDF SUEZ est le seul acteur français présent sur l’ensemble de la chaîne
de valeur
- Sita
- Sita
- Degrémont
- Lyonnaise des eaux
- Cofely Services
- GrDF
- GRTgaz
- Energies
France
Commercialisation
- GNVERT
- Cofely Services
- Cofely Réseaux
- Tractebel Engineering
- Cofely Ineo
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19. L’injection de biométhane, déjà une réalité à Lille
Centre de
valorisation
Organique de
LMCU
Installation
d’injection de
LMCU
Réseau de gaz naturel
Alimentation en biométhane
carburant des 130 bus de Transpole
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20. L’injection de biométhane, bientôt une réalité à Morsbach
Méthaniseur du SYDEME
Epurateur
Air Liquide
Installation
d’injection
GrDF
Distribution
de BioGNV
Réseau de gaz naturel
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21. 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 acteurs
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Association des Maires de France le 27 septembre 2012
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22. …Pour que l’injection de biométhane devienne une solution
pérenne pour le développement des territoires
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23. ANNEXES
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24. Le réseau de gaz naturel en France
Réseau de transport
2 opérateurs : GRTgaz et TIGF
Pression de 28 à 85 bar
Réseau de distribution
23 opérateurs : GrDF et 22 Entreprises Locales de
Distribution (ELD)
Pression de 20 mbar à 8 bar
Les collectivités locales sont propriétaires du réseau de distribution
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
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25. 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.
25
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26. Point sur les projets d’injection GrDF
Près de 280 projets en cours
• 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
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27. L’étude de faisabilité à GrDF
•
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
►Exemples
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.
Evolution de la consommation d'un réseau de distribution
Débit (n)m3/h
1400
1200
1000
800
600
400
Débit bio-méthane
70 m3/h
200
0
24/12/07
12/02/08
02/04/08
22/05/08
11/07/08
30/08/08
19/10/08
08/12/08
27
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28. 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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