Méthanisation : feuille de route et note d’opportunité

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1 Méthanisation : feuille de route et note d’opportunité
1 Source : site internet Agribiométhane Méthanisation : feuille de route et note d’opportunité Guillaume BASTIDE/Olivier THEOBALD GT injection 10 décembre 2015, Strasbourg

2 Feuille de route (externe) - 1
Une réflexion sur la filière méthanisation avec un groupe d’experts Exploitant Conseil Recherche Financement Constructeurs Infrastructures AAMF AILE APESA Arcbiogaz ARVALIS Ch. Agri 56 Caisse des Dépôts Club biogaz Crédit Agricole Centre Ecole Centrale Paris Evalor FNADE GRDF IFIP INSA Toulouse IRSTEA Rennes Suez Environnement Juin 2016 des besoins de la filière des verrous technologiques, organisationnels, etc. des stratégies nationales de recherche et des besoins en R&D Réfléchir autour :

3 Feuille de route métha ADEME - 2
Une réflexion intégrant toute la chaîne de valeurs De la mobilisation du gisement à la valorisation énergétique du biogaz et agronomique des digestats Gisements : effluents d’élevage, cultures énergétiques, CIVE, déchets de cultures et des IAA, des gros producteurs et de la restauration, déchets ménagers, déchets verts, boues de STEU Collecte, transport, stockage et préparation des intrants Procédés : du psy- au thermophile, sec ou liquide, piston, infiniment mélangé, lit fixe ou fluidisé, UASB, etc. Chaleur, électricité, GNV, injection, méthanation, production de CO2 Traitement et valorisation des digestats En tenant compte : des objectifs du plan EMAA et de l’AAP du MEDDE« 1500 projets » de la performance énergétique des installations

4 Feuille de route métha ADEME - 3
Hors scope : arbitrage entre les productions agricoles alimentaires et non alimentaires consommation finale d’énergie adaptation des dispositifs de consommation d’énergie (ex : moteurs de PL/VL, raccordement des consommateurs à un réseau gaz, PtG) Objectif : 2050 s’affranchir des stratégies industrielles actuelles et des orientations des politiques publiques connues à l’horizon imaginer et construire des visions souhaitables (voire caricaturales), et décrire différentes modalités de déploiement d’options technologiques, organisationnelles et socio-économiques Identifier les besoins de R&D : : formalisation sous la forme d’AAP « recherche » : mise en œuvre des projets : mise sur le marché des solutions innovantes Périmètre géographique : national vigilance particulière pour les spécificités régionales et infra-régionales adéquation territoriale des installations de méthanisation par rapport aux gisements et aux débouchés.

5 Feuille de route métha ADEME - 4 Les enjeux (proposition)
La méthanisation : une filière industrielle mature, un marché structuré, une contribution significative au mix énergétique Des enjeux de nature technologique, réglementaire, politique publique (énergétique, agricole, environnementale), sociétale Des coûts financiers réduits, des investisseurs confiants, des installations rentables et performantes, des emplois maintenus/créés Des transferts de technologies étrangères adaptés aux spécificités françaises, des développements des technologies françaises, des exportations de technologies françaises Une activité de RDI en adéquation avec les besoins du marché Un financement approprié : public (fonds déchets, tarifs, …), privé, les mécanismes de marché (certificats, …) Des choix stratégiques de filière partagés par les professionnels, les pouvoirs publics et la société (gisements/technologies/valorisation)

6 Compléter la feuille de route
Note d’opportunité (interne) Travail réalisé par Objectifs : Cartographie de l’offre technologique et de l’innovation Recensement de l’offre technologique (entreprises) Recensement des dispositifs de soutien à l’industrialisation Enquête auprès des principaux acteurs (enjeux technologiques, R&D, etc.) Hiérarchisation des développements technologiques Identification des thématiques où recherche et innovation sont nécessaires Analyse stratégique et rédaction de la note d’opportunité Réflexions Pistes d’action pour l’ADEME Délivrables Note d’opportunité Fiche des acteurs principaux Compléter la feuille de route

7 Approvisionnement de proximité Approvisionnements internationaux
Modèle économique orienté par la valorisation C, N, P issus du digestat* plus grande valeur ajoutée des matières (C, N, P) transformées et issues de digestats par rapport aux matières premières vierges ou issues de l’industrie pétrochimique. Approvisionnement de proximité la disponibilité des surfaces d’épandage ; la demande locale pour les produits (C, N, P) issus de la valorisation des digestats et des vecteurs énergétiques issus de la valorisation du biogaz ; l’engagement des actionnaires locaux (propriétaires fonciers, producteurs et fournisseurs d’intrants, consommateurs..) en faveur des unités de méthanisation ; des projets de territoires émergent sous l’influence d’une gouvernance territoriale incitative et de la Commission Européenne qui aide à structurer les politiques locales via des critères spécifiques dans l’octroi de ses fonds structurels. Approvisionnements internationaux optimum économique du dimensionnement de l’unité, au regard des approvisionnements et des marchés considérés à une échelle internationale. La régulation des marchés est gérée au niveau européen. Point de départ : un digestat brut et un biogaz non épuré, source potentielle d’énergie (E), de carbone (C), d’azote (N) et de phosphore (P) Modèle économique orienté par la valorisation E et C (CH4, CO2) du biogaz* Ce modèle est porté par une politique nationale d’indépendance / de transition énergétique, qui pérennise la méthanisation comme une des solutions du mix énergétique. Des mécanismes incitatifs et des gouvernances adaptées sont mis en œuvre à l’échelle locale, nationale et européenne : taxe Carbone, Plan Climat Energie Territorial (PCET), Plan de Performance Énergétique (PPE)… Le digestat est un sous-produit qui est épandu directement, voire brûlé Les solutions de méthanisation des différentes visions sont caractérisées par : Le type de maître d’ouvrage (particulier, collectivité, agriculteur, industriel) La nature individuelle ou collective/multi-acteur du projet Les approvisionnements / substrats Le choix du procédé La valorisation du digestat La valorisation du biogaz *Les modèles économiques « Diegestat » et « Biogaz » ne sont pas subventionnés par des fonds publics ou soutenus par des tarifs d’achat d’énergie réglementés. Leur développement est lié à : la normalisation, qui permet par exemple de positionner commercialement les matières issues du digestat par rapport aux fertilisants chimiques et autres molécules d’origine pétro-chimique ; ou encore de définir les caractéristiques du biogaz ; une politique climatique et environnementale forte avec une réglementation et une fiscalité adaptée en faveur de la réduction des émissions de GES et d’azote/ammoniaque (en particulier de l’agriculture) et d’une augmentation de la part des énergies renouvelables ; la connaissance et la prise en compte des externalités positives de la méthanisation ; l’existence de marchés de proximité ou internationaux.

8 La nature individuelle ou collective/multi-acteur du projet
Modèle économique orienté par la valorisation C, N, P issus du digestat Les produits sont normalisés A partir des gisements locaux, la méthanisation : produit différentes molécules pour des usages locaux (microraffinerie , par exemple agricole) produit un digestat normalisé, utilisé localement en substitution aux fertilisants chimiques assure un service aux « actionnaires locaux » : propriétaires fonciers, producteurs d’intrants, utilisateurs digestats contribue à l’autonomie azote des territoires La méthanisation : produit des molécules d’intérêt à haute valeur ajoutée est une brique en aval de bioraffineries industrielles est « hors-sol » et s’implante au plus près de son marché s’implante au plus près de ses approvisionnements et commercialise des produits sur les marchés internationaux contribue à la régulation des flux d’azote entre territoires Point de départ : un digestat brut et un biogaz non épuré, source potentielle d’énergie (E), de carbone (C), d’azote (N) et de phosphore (P) Approvisionnements et marchés de proximité Approvisionnements et/ou marchés internationaux Les actionnaires locaux soutiennent la méthanisation Les unités sont de taille importante, intensives en capital La méthanisation mobilise les gisements locaux et répond à la demande locale d’énergie, notamment électrique : La méthanisation à la ferme permet l’autoconsommation d’énergie (chaleur, électricité) et l’injection de biogaz sur le réseau de distribution La méthanisation est une solution de production électrique décarbonée continue La méthanisation permet la production d’H2, par reformage du CH4, pour des usages locaux (mobilité, habitat) Des micro-réseaux de distribution de gaz raccordent quelques unités de méthanisation Les bâtiments résidentiels et collectifs disposent de micro-méthaniseurs pour couvrir leurs besoins énergétiques La méthanisation produit des vecteurs énergétiques (biogaz, bioGNV, CH4 de synthèse) qui alimentent les réseaux de transport de gaz qui sont gérés à l’échelle nationale et internationale Le CO2 est valorisé en chimie, matériaux, énergie Les solutions de méthanisation des différentes visions sont caractérisées par : Le type de maître d’ouvrage (particulier, collectivité, agriculteur, industriel) La nature individuelle ou collective/multi-acteur du projet Les approvisionnements / substrats Le choix du procédé La valorisation du digestat La valorisation du biogaz Modèle économique orienté par la valorisation E et C (CH4, CO2) du biogaz Absence de subvention, de tarif d’achat d’énergie réglementé

9 Valorisation des produits
Production de vecteurs énergétiques (électricité, chaleur, H2…) et de carburants + valorisation du digestat . Une Multi valorisation Bioraffinerie industrielle Mutualisation et transfert de technologies innovantes (formulation d’engrais , molécules à haute VA, production AGV, etc.) Coproduits : débouchés Logistique et impacts (GES) Acceptabilité sociétale (concertation) Financement Concurrence internationale Mutualisation et transfert de technologies innovantes (captage/valorisation CO2, production/valorisation H2) Conflits d’usage (alimentaire/non alimentaire) Valorisation des produits Approvisionnement / ressources locales Approvisionnement / ressources globales Gestion des approvisionnements Centrale énergétique Méthanisation à la ferme Rentabilité yc les externalités Disponibilité/mobilisation/qualité intrants yc stockage et conservation (ex : C, N,…) Préparation des intrants Intensification, maîtrise et pilotage des procédés Formation et REX Financement (fonds propres en particulier) Optimisation technique et réglementaire de la valorisation agro des digestats Impacts des apports de digestats sur les sols (C, N, MO, etc.) Optimisation de la valorisation énergie (ex :ORC) yc modalités de soutien Qualification des équipements de valorisation énergétique (type ETV) Les solutions de méthanisation des différentes visions sont caractérisées par : Le type de maître d’ouvrage (particulier, collectivité, agriculteur, industriel) La nature individuelle ou collective/multi-acteur du projet Les approvisionnements / substrats Le choix du procédé La valorisation du digestat La valorisation du biogaz Valorisation simple (cogénération, chaleur ou biométhane + épandage des digestats bruts) Méthanisation urbaine