La chaufferie bois automatique avec réseau de chaleur

LA CHAUFFERIE BOIS
AUTOMATIQUE
AVEC RÉSEAU DE CHALEUR
DE L'ESPACE SAINT-BRISSON
A SAINT-BRISSON (Nièvre)
Présentation
et bilan
d'exploitation
de 1998 à 2008
1
UNE CHAUFFERIE BOIS A LA MAISON DU PARC, UN ACTE VOLONTAIRE
POUR DEMONTRER LA PERTINENCE :
•
D’UTILISER UNE RESSOURCE LOCALE ISSUE DE L’ENTRETIEN DE L’ESPACE RURAL
FORESTIER ET AGRICOLE
•
DE REDUIRE LA FACTURE ENERGETIQUE
•
DE PARTICIPER AU DEVELOPPEMENT LOCAL EN GENERANT UN REVENU AUX
PROPRIETAIRES ET ENTREPRISES, EN FACILITANT PARFOIS LA REINSERTION
PROFESSIONNELLE
•
DE CONTRIBUER A L’AMELIORATION DE LA QUALITE DE L’AIR ET A LA REDUCTION DES
GAZ A EFFET DE SERRE
•
DE GAGNER EN INDEPENDANCE ENERGETIQUE, EN SE DEGAGEANT DES ALEAS DU PRIX
DES ENERGIES FOSSILES
Espace Saint-Brisson (musées, grande maison) (photo – Daniel Sirugue)
Photos page de garde :
- Plaquettes forestières - Chaudière bois automatique 350 kW – (photos – PNRM)
- Paysage du Morvan en hiver – (photo – Daniel Sirugue)
2
SOMMAIRE
I - Caractéristiques des installations et du fonctionnement en régie
1.1 Caractéristiques principales
1.2 Etat des bâtiments avant 1998
1.3 Evolution des bâtiments depuis 1998
1.4 Projet d'évolution des bâtiments
1.5 Organisation du fonctionnement en gestion directe
p4
II - Production du combustible bois
p9
2.1 Le bois énergie : quelques repères
2.2 Bilan de la production utile du combustible bois
2.3 Coût du combustible bois
2.4 Bilan des heures de main d’œuvre pour la production et la livraison
2.5 Consommation de carburant pour la production du combustible bois
2.6 Evolution du prix au MAP
2.7 Mesure du pouvoir calorifique du combustible bois
III - Bilan des consommations d'énergies
3.1 Temps de fonctionnement de l’installation
3.2 Bilan des consommations par bâtiment
3.3 Bilan des consommations par m² et m³
3.4 Bilan des consommations électricité de l'installation
p 21
IV - Bilan d'exploitation et de maintenance des installations
4.1 Temps d'exploitation de l'équipe technique
4.2 Temps d'exploitation de la chaufferie
4.3 Bilan des opérations de maintenance
p 26
V - Bilan économique global
5.1 Objectif du bilan économique global
5.2 Coût des postes budgétaires
5.3 Calcul du bilan économique global
p 31
VI – Bilan social et environnemental
6.1 Bilan social
6.2 Bilan environnemental
6.3 Quantité et masse volumique des cendres
6.4 Analyse des cendres
6.5 Valorisation des cendres
p 38
VII – Le Bois Energie et le Développement
p 42
3
I - Caractéristiques des installations et du
fonctionnement en régie
1.1 CARACTERISTIQUES PRINCIPALES
• Maison du Parc : 9 bâtiments représentant actuellement une superficie de 2
860 m² et un volume de 8 409 m³.
• Chaudière bois déchiqueté, puissance 350 kW, de marque KÖB (Autriche)
• Réseau de chaleur acier pré-isolé : 340 mètres (2 x 340 m - aller et retour).
• Bâtiment stockage-séchage du bois-énergie : surface 200 m² pouvant contenir
600 à 700 m³ de combustible.
• Silo de stockage contigu à la chaufferie : 58 m³ de capacité utile
• Mise en route : 14 septembre 1998
Schéma des bâtiments et du réseau (340 m) – Echelle : 1/1 500
ÇN
1 – Grande maison
2 – Administration
3 – Bibliothèque
4 – Musée
5 – Accueil
6 – Maison des artisans
7/8 – Logement / cuisine / Auditorium
8/9 – Auditorium / salle pédagogique / Sanitaire
4
1.2 ETAT DES BATIMENTS AVANT 1998
•
•
•
•
•
•
•
•
Grande maison……………………………
Administration………………………………
Bibliothèque………………………………
Musée………………………………………
Accueil………………………………………
Maison des artisans………………………
Logement / cuisine…………………………
Auditorium / salle pédagogique / WC……
Fuel (1985)
Bois bûche / fuel (1988)
Fuel (1975)
Electrique (1983)
Electrique
Electrique
Bois Electrique / Electrique (1993)
Non aménagé
Zone de chargement du silo de 58
m³ utile (photo PNRM)
Bâtiment auditorium (photo PNRM)
5
1.3 EVOLUTION DES BATIMENTS DEPUIS 1998
• 2000 : Raccordement global du bâtiment accueil,
• 2001 : Raccordement dans la bibliothèque des bureaux "Conservatoire
botanique" (90 m² - 270 m³),
• 2004 : Raccordement "Auditorium et salle pédagogique" (307 m² pour 1 136
m³),
• 2005 : Aménagement des combles de "La maison des artisans" (55 m² pour
140 m³),
• 2006 : Aménagement de nouveaux bureaux dans le bâtiment musée (30 m²
pour 105 m³),
1.4 PROJET D'EVOLUTION DES BATIMENTS
• 2009/2010 : Projet de développement de l’Espace Saint-Brisson (431 m² pour
environ 1 200 m³), maîtrise d’œuvre en cours.
Hangar de stockage du combustible bois – 200 m² - 700 m³ (photo – PNRM)
6
1.5 ORGANISATION DU FONCTIONNEMENT EN GESTION DIRECTE
• L’ensemble du fonctionnement de la chaufferie bois automatique de la Maison
du Parc est assuré par un mode de gestion directe.
• Le service technique du Parc dispose :
-
1 tracteur de 120 ch. (pour le déchiquetage et le chargement),
1 déchiqueteuse Biber 5 à chargement manuel, disque à quatre couteaux
1 tracteur de 85 ch. (pour le transport de la plaquette),
1 benne agricole de 9 m³,
1 hangar de stockage de 200 m² pour 700 m³,
1 fendeuse hydraulique,
+ du matériel divers,
• Le service technique du Parc est composé de deux techniciens à plein temps et
d’un technicien au 4/5ème.
• Les gisements bois proviennent :
-
de l’entretien des 40 hectares de la Maison du Parc,
des chantiers d’élagage des routes départementales avec le Conseil
Général de l’Yonne et les services de l’Equipement de l’Yonne,
des chantiers d’élagage des routes communales de Champeau en
Morvan et de Saint-Brisson,
de l’achat de bois rond sur pied (façonnage par les services techniques
du Parc),
de l’achat de bois rond façonné et livré à la Maison du Parc,
de l’achat de plaquettes à des entreprises de production et distribution.
• L’entretien et l’exploitation des équipements est assuré par les services
techniques du Parc.
• La maintenance préventive et corrective de type P2 (hors entretien et
exploitation) est assurée par une entreprise de chauffage pour la chaufferie, le
réseau de chaleur, les sous-stations et l’ensemble du réseau secondaire.
L’entreprise assure deux visites an de maintenance préventive par an et
intervient en maintenance corrective du lundi au vendredi entre 6h et 20h en
cas de dysfonctionnement des installations. L’entreprise est recrutée suite à
une consultation conforme au marché public de service pour une durée de trois
ans.
7
Schéma de l’organisation générale du mode de fonctionnement
Régie de production et d’exploitation pour la chaufferie du Parc
Communes du Parc du Morvan (Champeau en Morvan, Saint-Brisson)
Conseil Général de l’Yonne et service de l’équipement de l’Yonne
Entreprises et structures fournissant du bois (bois rond, sur pied ou en plaquettes)
Entreprise de maintenance de la chaufferie bois et du réseau de chaleur
Achat de
bois ou
plaquettes
forestières
Elagage des
bords de routes
départementales
Elagage des
bords de
routes
Communales
Entretien de
l’espace de la
Maison du
Parc – 40 ha
Elagage
Service
technique de
l’équipement
Elagage
Service
technique des
communes
Façonnage
Service
technique du
Parc
Déchiquetage
Service technique
du Parc
Bois rond
Transport
Camions
Service de
l’équipement
Plaquette forestière
Entretien et
exploitation
Service
technique du
Parc
Transport
Benne de 9 m³
Service technique
du Parc
Ordre de
service
Commande
Facturation
Direction
et service
technique
du Parc
Hangar de stockage de
la Maison du Parc
Chargement et livraison
Benne de 9 m³
Service technique du Parc
Ordre de
service
Commande
Facturation
Chaufferie bois
de la Maison du Parc
réseau de chaleur et
réseau secondaire
Entreprise de
Maintenance
Contrat de 3 ans
type P2
hors exploitation
8
II – Production et coût
du combustible bois
2 . 1 LE BOIS ENERGIE : QUELQUES REPERES
• M.A.P. : l’unité de mesure : Mètre Cube Apparent de Plaquettes (bois
déchiqueté),
• Avec 1 stère de bois, on obtient de 1,1 à 1,5 MAP en fonction du type de bois
(charbonnette, rondin) et de la granulométrie de la plaquette,
On a donc 1 MAP = 0,9 à 0,7 stère,
• Avec 1 m3 de bois rond, on obtient 2,4 à 2,8 MAP selon la granulométrie de la
plaquette,
On a donc 1 MAP = 0,35 à 0,42 m3 de bois rond,
• Pour de la plaquette de feuillus dur, on a environ 3 MAP pour 1 tonne,
• 1 MAP équivaut de 70 à 100 litres de fuel domestique,
● Pour substituer la consommation 1 000 litres de fuel en plaquettes forestières,
on a besoin de 10 à 13 MAP à 25% d’humidité,
•
Il faut de 3 à 5 MAP, suivant le taux d'humidité et l'essence pour faire 1 Tonne,
•
1 Tonne représente environ 3 600 kWh à 25% d'humidité.
Plaquettes forestières en phase de séchage (60 et 70°C) (photo – PNRM)
9
2 . 2 BILAN DE LA PRODUCTION UTILE DU COMBUSTIBLE BOIS
Le bilan de la production du combustible bois est la production utile pour la saison
de chauffage. Cette production utile correspond à la consommation de la
chaudière. La production du combustible bois plaquette est toujours supérieur à la
consommation ; ceci est dû eau déphasage entre la production et la
consommation en chaufferie. En général, nous avons 650 map produits au
printemps et consommé à partir de l’automne.
Tableau de la production utile (consommation en chaufferie)
Entretien de la
Saison de chauffe Maison du Parc
MAP
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Total
Elagage Routier
Achat de bois
Achat de
plaquettes
Total
MAP
MAP
MAP
MAP
350
370
200
110
200
160
1 390
290
170
410
530
620
655
490
455
530
4 150
220
260
140
85
480
225
570
550
540
610
640
620
855
630
540
690
6 245
Valorisation des bois d’élagage routier sur la
commune de Champeau en Morvan
(photo – PNRM)
10
Consommation annuelle de combustible bois (en MAP)
900
800
700
500
400
300
200
100
2007/2008
2006/2007
2005/2006
2004/2005
2003/2004
2002/2003
2001/2002
2000/2001
1999/2000
0
1998/1999
MAP
600
Années
Entretien de la Maison du Parc
Elagage Routier
Achat de bois
Achat de plaquettes
Origine du combustible bois
Achat de bois
8%
Achat de
plaquettes
4%
Entretien de la
Maison du Parc
22%
Elagage Routier
66%
11
2 . 3 COUT DU COMBUSTIBLE BOIS
La variation des coûts d'une saison à l'autre correspond à la volonté du Parc
naturel régional de constituer des références selon différents types de chantiers :
- Bois issus de l'entretien de la Maison du Parc,
- Bois issus de la tempête de 1999,
- Bois issus de l'élagage routier sur routes départementales, routes communales
et chemins ruraux,
- Bois issus de travaux sylvicoles.
Le service technique consigne dans des fiches chantiers :
- Le matériel utilisé et les heures d’utilisation du matériel,
- Les horaires de chantier du personnel,
- Les consommations de fuel agricole,
- La production journalière de combustible,
- La provenance et le volume du combustible livré en chaufferie.
Critères retenus par poste budgétaire :
REMARQUE : Les coûts ne prennent pas en compte les subventions octroyées
au Parc pour la déchiqueteuse, le hangar de stockage, le tracteur de 120 ch. et
les emplois aidés du service technique. Ceci signifie qu’il s’agit de données
pouvant être utilisé dans un contexte élargi.
Le coût d’achat du bois :
- Coût du bois sur pied ou façonné,
- Coût du transport jusqu'au lieu de déchiquetage ou du hangar de stockage,
- Coût de la plaquette forestière à des entreprises,
- Dans le cas de l'élagage routier, ce poste budgétaire est gratuit.
Le coût de la main d’œuvre du Parc :
- Le coût horaire est calculé sur la base du SMIC, + 20% de valorisation
salariale, + 41% de charge patronale, + 10% de charge de structure (coût du
SMIC sur les données du journal officiel).
Le coût horaire du matériel pour le façonnage :
- Amortissement du matériel de tronçonnage, fendeuse, divers.
Le coût horaire de la déchiqueteuse :
- Amortissement de la déchiqueteuse sur 10 ans, avec une utilisation annuelle
de base de 250 heures pour un coût d’achat de 17 760 € TTC, soit 7,10 € TTC
de l’heure.
12
Le coût horaire du tracteur de 120 ch. pour la déchiqueteuse :
- Coût des charges fixes et charges d’entretien sur ce type de matériel suivant
les données de la revue "Entraide Est" (Journal .des Cuma de l’Est de la
France).
Le coût horaire du tracteur de 85 ch. pour le transport chantier de
déchiquetage/maison du Parc :
- Coût des charges fixes et charges d’entretien sur ce type de matériel suivant
les données de la revue "Entraide Est" (Journal .des Cuma de l’est de la
France).
Le coût du stockage :
- Amortissement du hangar de stockage 200 m² (61 200 € TTC d'investissement
amorti sur 30 ans avec 1 200 MAP/an de production, soit 1,70 € TTC/MAP).
Le coût du transport stockage/silo :
- Il est calculé sur la base du MAP, en prenant les coûts horaires d’une
personne du service technique, du tracteur de 120 ch. pour le chargement de
la benne avec le godet et du tracteur de 85 ch. pour le transport du stockage
au silo, sur un temps d’opération de 20 minutes par livraison de 9 m³.
Le coût du panier repas pour les chantiers :
- L’indemnité du panier de repas est de 13,71 € de 1998 à 2001 et de 15,24 €
depuis 2002.
Le coût du carburant :
- Le coût du carburant pour nos consommations concernant la production et
transport de la plaquette bois est pris sur les bases de nos achats de fuel
agricole et du suivi du cours par la fédération départementale des Cuma de la
Nièvre.
Tableau récapitulatif des coûts par poste budgétaires :
Salaire
Saison de chauffe
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Matériel de
façonnage
Déchiqueteuse
Biber 5
Tracteur
120 ch,
Tracteur 85
ch,
Coût horaire Coût horaire Coût horaire Coût horaire Coût horaire
Hangar de
stockage
Fuel agricole
Coût MAP
Litre
€/h
€ TTC/h
€ TTC/h
€ TTC/h
€ TTC/h
€ TTC/MAP
€ TTC/L
11,48
11,74
12,17
12,56
13,05
13,77
14,55
15,17
15,54
15,88
2,50
2,50
2,50
2,50
3,00
3,00
3,00
3,00
3,00
3,50
7,10
7,10
7,10
7,10
7,10
7,10
7,10
7,10
7,10
7,10
11,16
11,44
11,73
12,02
12,32
12,63
12,95
13,27
13,60
13,94
7,50
7,69
7,88
8,08
8,28
8,49
8,70
8,92
9,14
9,37
1,70
1,70
1,70
1,70
1,70
1,70
1,70
1,70
1,70
1,70
0,23
0,28
0,34
0,32
0,30
0,34
0,46
0,54
0,55
0,67
13
Bilan global financier de la production et de la livraison du combustible bois :
Saison de chauffe
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Total
Consommation
annuelle de
plaquettes
Achat du bois
Façonnage des Façonnage des
Déchiquetage
bois
bois
(mains d'œuvre)
(mains d'œuvre)
(machine)
MAP
€ TTC
€ TTC
€ TTC
€ TTC
€ TTC
€ TTC
570
550
540
610
640
620
855
630
540
690
6 245
612
724
0
0
0
0
0
2 389
1 614
0
5 339
5 053
1 033
3 652
1 043
1 174
0
1 164
0
0
2 381
15 501
375
135
250
105
270
0
120
0
0
175
1 430
1 665
1 973
4 199
4 950
4 645
5 950
6 695
4 854
4 724
5 588
45 244
426
469
817
930
973
1 150
1 207
852
809
1 079
8 712
670
755
1 349
1 575
1 688
2 046
2 201
1 593
1 551
2 119
15 548
Déchiquetage
(machine)
Transport
Tracteur pour le
chantier/maison
déchiquetage
du Parc
Coût du
Coût du MAP
combustible
(livré silo)
bois
Stockage
hangar
Transport
stockage/silo
Consommation
de carburant
Paniers repas
chantier
€ TTC
€ TTC
€ TTC
€ TTC
€ TTC
€ TTC
€ TTC
75
123
158
170
0
0
174
89
73
112
974
595
493
918
697
901
1 054
1 114
833
774
901
8 279
636
629
636
738
798
801
1 146
872
766
1 001
8 023
449
395
804
631
649
644
1 141
826
781
1 539
7 859
137
288
192
521
610
823
762
457
457
457
4 704
10 557
6 729
12 782
10 838
11 098
11 646
14 962
12 308
11 092
14 897
116 908
18,52
12,23
23,67
17,77
17,34
18,78
17,50
19,54
20,54
21,59
(Pour plus de détail - Voir Annexe Bilan de la chaufferie du Parc téléchargeable sur le site du Parc à l’adresse : http://www.parcdumorvan.org rubrique écocitoyenneté – Energie renouvelable – Bois Energie)
Chantier de déchiquetage avec la DDE d'Avallon (89)
Valorisation des bois d'élagage routier
(photo – PNRM)
14
Répartition des postes budgétaires moyens pour la production/livraison du
combustible bois (1998 – 2008)
Transport
stockage/silo
7%
Stockage hangar
7%
Transport
chantier/maison du
Parc
1%
Consommation de
carburant
7%
Achat du bois
5%
Façonnage des
bois
(mains d'œuvre)
13%
Façonnage des
bois
(machine)
1%
Tracteur pour le
déchiquetage
13%
Déchiquetage
(machine)
7%
Déchiquetage
(mains d'œuvre)
39%
Avec notre système de production comprenant un faible budget en achat de bois,
et en étant en chargement manuel pour le déchiquetage, les postes budgétaires
en main d’œuvre façonnage et déchiquetage représentent plus de 50 % du coût
de la production.
En même temps, cela génère des heures locales de travail, et permet la
valorisation de bois issus de l’entretien des espaces naturels n’ayant aucune
valeur marchande, et ne pouvant pas être valorisés avec des déchiqueteuses à
chargement par grappin, à des coûts économiques viables.
15
2. 4 BILAN DES HEURES DE MAIN D’ŒUVRE POUR LA PRODUCTION ET LA
LIVRAISON DU COMBUSTIBLE
Tableau de synthèse
Saison de chauffe
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Total
Transport
Consommation Façonnage des
Transport
Déchiquetage chantier/hangar
annuelle de
bois
hangar/silo
(mains d'œuvre) de stockage
plaquettes
(mains d'œuvre)
(mains d'œuvre)
(mains d'œuvre)
Nombre
Moyenne de
d'heures de
MAP
main
produite
d'œuvre
MAP
h/personnel
h/personnel
h/personnel
h/personnel
h/personnel
MAP/h
570
550
540
610
640
620
855
630
540
690
6 245
440
88
300
83
90
0
80
0
0
150
1 231
145
168
345
394
356
432
460
320
304
352
3 276
10
16
20
21
0
0
20
10
8
12
117
21
20
20
23
24
23
32
23
20
26
231
616
292
685
521
470
455
592
353
332
540
4 855
0,93
1,88
0,79
1,17
1,36
1,36
1,45
1,78
1,63
1,28
En 10 ans, la production/livraison du combustible bois a généré localement 4 855
heures de travail, soit environ 3 Equivalent Temps Plein (ETP).
La production/livraison est en moyenne d’environ 1,3 MAP à l’heure, avec de
grande disparité suivant le type de chantier (exemple : année 2000/2001 bois de
la tempête de décembre 1999 – Production de 0,80 MAP à l’heure).
Répartition des horaires de main d’œuvre (en %)
Transport hangar/silo
(mains d'œuvre)
5%
Transport
chantier/hangar de
stockage
(mains d'œuvre)
2%
Façonnage des bois
(mains d'œuvre)
25%
Déchiquetage
(mains d'œuvre)
68%
16
2. 5 CONSOMMATION DE CARBURANT
Selon le type de chantier (élagage routier, forestier, bocager, entretien de la
Maison du Parc…) et la nature du bois, pour le poste déchiquetage, la
consommation de carburant est de 0,75 à 1,2 litres par MAP produit.
Sur la filière globale de production (façonnage, déchiquetage, transport et
livraison), la consommation de carburant est en moyenne de 3 à 5 litres par MAP
entrée chaudière (suivant les distances de transports et livraisons).
Soit de 30 à 50 kWh fuel consommés pour 730 à 1000 kWh bois produits.
Tableau des consommations de carburant pour la production/livraison du
combustible bois
Saison de chauffe
Consommation
consommation
Consommation
annuelle de
de carburant par
de carburant
plaquette
MAP livrée
MAP
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Moyenne
570
550
540
610
640
620
855
630
540
690
625
Litre de fuel
1 950
1 400
2 370
1 970
2 160
1 900
2 480
1 530
1 420
2 300
1 948
Litre/MAP
3,4
2,5
4,4
3,2
3,4
3,1
2,9
2,4
2,6
3,3
3,1
Ce tableau ne prend pas en compte les consommations de carburant des
services de l’équipement de l’Yonne et des services techniques des communes
pour les chantiers d’élagage routier. Rappelons que ces chantiers avec ou sans
valorisation en combustible bois, seraient de toute manière réalisés.
Lamier à bras sur pelle à pneus
DDE de l’Yonne
(Photo : PNRM)
17
2 . 6 EVOLUTION DU PRIX DU MAP
L’évolution du prix de la plaquette est constante avec des postes budgétaires en
augmentation comme la main d’œuvre et le carburant. En 1999/2000, nous
avions eu l’opportunité d’avoir des bois façonnés à faible coût, nécessitant que
très peu de main d’œuvre. A l’opposé, après la tempête de décembre 1999, nous
sommes intervenus avec les chantiers d’insertion du Parc pour dégager de
nombreux sentiers et voies communales, nécessitant plus de main d’œuvre.
Sur les chantiers d'élagage routier, le façonnage et le transport sont assurés par
le personnel de l’équipement de l’Yonne.
Evolution du prix du MAP (en € TTC)
25
20
€ TTC
15
10
5
2007/2008
2006/2007
2005/2006
2004/2005
2003/2004
2002/2003
2001/2002
2000/2001
1999/2000
1998/1999
0
Années
2 . 7 QUELQUES DONNEES TECHNIQUES ET RETOUR D’EXPERIENCE
La vitesse de rotation de la déchiqueteuse est de 1 000 tours par minute.
Le remplacement des couteaux, pour l’affûtage est effectué tous les 70 MAP
environ.
Le service technique dispose de 3 jeux de couteaux (1 jeu sur la machine, 1 jeu
de remplacement sur le chantier et un jeu à l’affûtage).
Exemple de production d'un chantier avec une déchiqueteuse Biber 5 / Nidal :
- à poste fixe : 60 à 80 MAP/jour (2 personnes)
- à poste mobile en entretien de haies hautes et têtards : 30 à 50 MAP/jour (2
personnes)
- à poste mobile en production élagage routier : 20 à 30 MAP/jour (4 personnes)
18
La production sur un chantier d’élagage routier avec valorisation en bois en
plaquette va de 40 à 100 MAP au km, soit l’équivalent énergétique d’environ 3000
à 7 800 litres de fuel.
Remarque : Les bois issus de l’élagage routier ont généralement un pouvoir
calorifique inférieur (PCI) plus faible de 20 à 30 % que des bois pleins et ronds.
2 . 8 MESURE DU POUVOIR CALORIFIQUE DU COMBUSTIBLE BOIS
Procédure simplifiée des mesures inspirées de la norme NF 51-004 et CEN/TS
14774:
- 5 échantillons minimum par origine de combustible, avec prélèvement dans 3
zones différentes du stock (après les mesures, l’échantillon le plus élevé et le
plus bas sont éliminés, la moyenne des trois autres donne la valeur).
- Mesure de la masse volumique en seau de 10 litres (balance au gr).
- Mesure du taux d’humidité par séchage en étuve pendant 12 heures (6x2
heures) à 103 °C (balance au 0,01 de gramme).
Moyenne des différentes mesures réalisées au cours des 6 dernières années.
Origine
bois
Elagage
routier
Bois en
rondin
Taux
d’humidité
(% sur brut)
Masse
volumique
(Kg/MAP)
Granulométrie
PCI
(kWh/t)
Energie
volumique
(kWh/MAP)
27 %
210
20x15x5
3 488
732
25 %
260
25x20x10
3 600
936
La masse volumique du combustible bois est très faible avec de l'élagage routier.
Ce sont principalement des branches et branchages, dont le foisonnement est
plus important.
Pour information : composition chimique du bois (Source CTBA)
- Carbone
- hydrogène
- Oxygène
- Azote
- Soufre
- Elément minéraux
48 à 50 %
5à7%
43 à 46 %
0.5 à 2 %
0%
2à3%
19
Exemple d’une fiche de calcul de densité/taux d’humidité et calcul du PCI :
Essence du combustible:
PCI réf à 0% d'humidité
Date de prélévement:
Date du façonnage
Date du déchiquetage
Struture des échantillons
Type d'étuve
Balance
Stockage
Destination du combustible:
densité du combustible
poids en kg
Opération
d'étuvage
Temps de séchage
en étuve à 103°C
H
0
2
4
6
8
10
12
Prise
Min
0'
120'
120'
120'
120'
120'
120'
Provenance Entretien de la Maison du Parc - feuillus Frêne, Hêtre, Charme, ,,,,
4 900 kWh/tonne
21 avril 2008 à 10h30
nov.-06
21-avr-08
Plaquette forestière - Granulométrie principale - 10x10x5
Binder
3 kg - précision : 0,10 gramme
Extérieur sous bâche, enstèré en 1 m
Chaufferie bois automatique de la Maison du Parc - Puissance 350 kW - Köb
Echantillon 1
10 l
m³
2,85
285
Echantillon 2
10 l
m³
2,78
278
Echantillon 3
10 l
m³
2,71
271
Echantillon 4
10 l
m³
2,65
265
Echantillon 5
10 l
m³
2,97
297
Echantillon 1
Echantillon 2
Echantillon 3
Echantillon 4
Echantillon 5
Poids en
gr
Pourcentage
d'humidité sur
brut
Poids en
gr
Pourcentage
d'humidité sur
brut
Poids en
gr
Pourcentage
d'humidité sur
brut
Poids en
gr
Pourcentage
d'humidité sur
brut
Poids en
gr
Pourcentage
d'humidité sur
brut
40,27
34,24
31,18
29,30
29,25
29,25
29,25
0,00%
14,97%
22,57%
27,24%
27,37%
27,37%
27,37%
39,35
33,57
31,10
28,54
28,34
28,33
28,33
0,00%
14,69%
20,97%
27,47%
27,98%
28,01%
28,01%
42,75
35,92
33,05
31,55
31,32
31,32
31,32
0,00%
15,98%
22,69%
26,20%
26,74%
26,74%
26,74%
48,43
41,36
37,54
35,64
35,45
35,43
35,43
0,00%
14,60%
22,49%
26,41%
26,80%
26,84%
26,84%
43,89
37,04
34,15
32,45
31,87
31,87
31,87
0,00%
15,61%
22,19%
26,07%
27,39%
27,39%
27,39%
27,20 %
278 kg
Taux d'humidité moyen
Densité du MAP (en kg)
PCI du combustible
PCI du combustible
3378 kWh/Tonne
939 kWh/MAP
Taux d'humidité du combustible bois sur brut
Courbe d'extraction de l'humidité dans le combustible bois
50%
% d'humidité sur brut
45%
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
0
2
4
6
8
10
12
Heures de séchage en étuve (103°C)
Echantillon 1
Echantillon 4
Echantillon 5
Echantillon 2
Echantillon 3
5 échantillons en étuve pendant 12
heures à 103°C
(Photo : PNRM)
20
III - BILAN DES CONSOMMATIONS D'ENERGIE
3 . 1 TEMPS DE FONCTIONNEMENT DE L’INSTALLATION.
La moyenne annuelle de fonctionnement est d’environ 5 900 heures (245 jours),
pour des DJU (Degrés Jours Unifiés base 18) d’environ 2 800 DJU.
Le calcul annuel des DJU est fait sur les dates de mise en service et arrêt de la
chaufferie d’après les données de la station de Météo-France à Montsauche les
Settons (10 km de la Maison du Parc et une altitude similaire).
Tableau du temps de fonctionnement de la chaufferie et des DJU
Saison de
chauffage
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Temps de fonctionnement
Mise en route
Arrêt chaufferie
chaufferie
14/09/1998
21/09/1999
13/10/2000
11/09/2001
23/09/2002
02/10/2003
21/09/2004
06/10/2005
02/10/2006
11/09/2007
31/05/1999
05/05/2000
28/05/2001
26/05/2002
05/06/2003
19/05/2004
23/05/2005
12/06/2006
20/05/2007
06/06/2008
Moyenne
Total
Heures
6 192
5 448
5 448
6 168
6 096
5 520
5 856
5 976
5 520
6 480
5 870
58 704
DJU base 18°C
sur la période de
chauffe
Jours
Semaines
258
227
227
257
254
230
244
249
230
270
37
32
32
37
36
33
35
36
33
39
2 911
2 739
2 507
2 812
2 835
2 919
3 048
3 056
2 307
2 850
245
2 446
35
349
2 798
27 984
Les 9 sous-stations sont équipées d’horloge de programmation sur une base de
21°C par bâtiment entre 6 heures du matin et 18 heures le soir et un réduit de nuit
de 17°C. Le réduit de nuit est généralisé le samedi et dimanche, sauf pour le
bâtiment "Accueil" qui reste ouvert environ 340 jours par an.
21
3 . 2 BILAN DES CONSOMMATIONS PAR BATIMENTS
Ce bilan met en évidence les consommations d'énergie de chaque bâtiment desservi par le réseau de chaleur. Chaque
bâtiment est équipé en sous-station d’un compteur d'énergie permettant de suivre mensuellement nos consommations.
Le combustible entrée chaudière est le produit du nombre de MAP ensilés par sa valeur énergétique (PCI par MAP)
Tableau général des consommations d'énergie par bâtiment :
Saison de chauffe
Combustible
entrée
chaudière
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
532 950
456 500
469 800
484 950
492 800
458 800
632 700
491 400
410 400
524 400
kWh
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Total
4 954 700
Adminstration
kWh
71 473
72 862
72 543
74 413
67 037
76 866
87 822
58 548
61 883
76 502
719 949
Bibliothèque
kWh
49 140
55 760
55 330
63 595
62 587
68 587
78 363
52 242
48 280
65 380
599 264
Salle
Logement
pédagogique
Auditorium
Sanitaire
kWh
7 500
8 070
5 370
5 610
6 210
10 530
13 578
15 887
14 520
17 950
105 225
kWh
21 780
20 310
15 960
21 400
18 648
17 400
77 334
51 556
31 760
48 640
324 788
Grande
maison
kWh
83 670
70 390
62 840
71 890
85 470
76 120
75 927
62 122
60 990
69 540
718 959
Musée
kWh
32 540
39 980
42 365
36 394
26 860
28 680
29 529
24 160
23 720
27 045
311 272
Maison des
artisans
kWh
8 105
13 665
6 695
15 574
14 460
9 775
24 808
20 298
25 824
23 553
162 757
Accueil
kWh
4 480
10 530
13 230
31 770
29 793
20 660
27 545
22 540
16 550
13 290
190 388
Conommation
finale
kWh
278 688
291 567
274 333
320 646
311 065
308 618
414 906
307 353
283 527
341 900
3 132 602
Rendement
Installation
%
52%
64%
58%
66%
63%
67%
66%
63%
69%
65%
63%
Le rendement de la chaudière est de 88%, mesure réalisée par le bureau d'étude C.I.E Dupaquier en mars 2002.
Le rendement moyen de l’installation est de 63 %
Le rendement de l'installation comprend:
R chaudière x (R distribution x R régulation x R équilibrage du réseau ) Circuit primaire
22
3 . 3 BILAN DES CONSOMMATIONS PAR m² ET m³
Tableau des consommations par m² et m³ (avec l’évolution des bâtiments)
Saison de chauffe
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Ensemble de bâtiments
m²
2 333
2 333
2 333
2 423
2 423
2 730
2 730
2 830
2 860
2 860
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
m³
6 646
6 646
6 646
6 916
6 916
8 052
8 052
8 304
8 409
8 409
Combustible DJU base 18°C
sur la période de Consommation d'énergie
entrée
chauffe
chaudière
kWh
532 950
456 500
469 800
484 950
492 800
458 800
632 700
491 400
410 400
524 400
en DJU
2 911
2 739
2 507
2 812
2 835
2 919
3 048
3 056
2 307
2 850
kWh/m²
228
196
201
200
203
168
232
174
143
183
kWh/m³
80
69
71
70
71
57
79
59
49
62
Répartition des consommations par bâtiment
(Moyenne sur 10 ans)
Accueil
6%
Maison des
artisans
5%
Adminstration
24%
Musée
10%
Grande maison
23%
Bibliothèque
19%
Logement
Auditorium
10%
Salle
pédagogique
Sanitaire
3%
23
3 . 4 BILAN DES CONSOMMATIONS ELECTRIQUES DE L'INSTALLATION
Ce bilan prend en compte les consommations électriques de la chaudière bois
automatique, de ses périphériques et du circuit primaire.
Les consommations d'électricité sont calculées par rapport aux appels de
puissance faits sur l'armoire de commande. Ces mesures ont été réalisées par le
bureau d'étude C.I.E Dupaquier en mars 2002.
Répartition des consommations d’électricité de fonctionnement de la chaufferie
bois et du réseau de chaleur
Aire secondaire
4%
Aire primaire
2%
Extracteur fumées
10%
Armoire de
régulation
20%
Alimentation
Chaudière
5%
Extracteur silo
6%
Pompe de
circulation
53%
Des chronométrages sont également régulièrement réalisés en début, milieu et fin
de saison de chauffe, pour déterminer les temps de fonctionnement moyens des
motorisations hors pompe du circuit primaire et armoires de régulation (armoire
générale de la chaufferie et armoire de la chaudière) pour déterminer les temps
de fonctionnement des moteurs.
L’idéal est bien entendu d’avoir un compteur d’électricité à l’alimentation générale
de la chaufferie (en projet pour 2009).
24
Tableau général des consommations moyennes d'électricité :
Moyenne annuelle de fonctionnement
Puissance
(en kW)
Armoire de régulation
5 870 heures
Consommation
moyenne (en kWh)
Pourcentage
1 761
20 %
Pompe de circulation
1,50
4 696
53 %
Extracteur silo
1,10
528
6%
Alimentation chaudière
1,10
470
5%
Air primaire
0,14
137
2%
Air secondaire
0,45
336
4%
Extracteur fumées
1,10
870
10 %
Total
5,69
8 798
100 %
Pour une consommation moyenne annuelle de 550 522 kWh PCI "entrée
chaudière", nous avons 8 798 kWh/an électrique de fonctionnement,
La consommation électrique chaufferie et réseau représente 1,60 % de l'énergie
consommée entrée chaudière ou 2,80 % de la consommation finale des
bâtiments (313 260 kWh)
Pour 1 MWh thermique produit, l'installation consomme environ 16 kWh
électriques avec un réseau de chaleur de 320 m
Livraison de la chaudière bois
(photo – PNRM)
25
IV - BILAN D'EXPLOITATION ET DE MAINTENANCE
DES INSTALLATIONS
4.1 TEMPS D'EXPLOITATION DE L'EQUIPE TECHNIQUE
Le temps d'exploitation d'une chaufferie bois automatique comprend plusieurs
postes. Les coûts horaires d’exploitation sont les mêmes que pour les coûts de
mains d’œuvre pour la production du combustible bois.
Critères retenus par poste d'exploitation
Surveillance (de 1 à 2 minutes par jour)
- 1 visite journalière de la chaufferie
- Vérification du combustible bois dans le silo
- Surveillance des fumées d'évacuation (contrôle visuel)
Evacuation des cendres (environ 30 minutes par semaine)
IMPORTANT: La chaudière de la Maison du Parc n'est pas équipée du
décendrage automatique. Cette fonctionnalité équipe aujourd'hui la plupart des
chaudières.
- décendrer le foyer et évacuer les cendres
- Vider le bac du dépoussiéreur des fumées
- Evacuer les cendres vers les zones d'épandage (prairies de l'espace St
Brisson)
Nettoyage chaudière et chaufferie (15 minutes par semaine)
- Nettoyer l'échangeur de chaleur de la chaudière
- Nettoyer la chaufferie (passer l'aspirateur et nettoyer le sol)
Nettoyage annuel de la chaufferie (1 journée à 2 techniciens)
- Nettoyer complètement le foyer de la chaudière
- Nettoyer les entrées de l'air primaire et secondaire
- Démonter, nettoyer le dépoussiéreur
- Vérifier les périphériques désilage combustible
Relevés des compteurs (1 heure par mois)
- 1 fois par mois dans la chaufferie et les 9 sous-stations
- Exploitation des relevés des compteurs pour la gestion des bâtiments
26
Suivi administratif et bilan d’exploitation
- Commande diverses de petits matériels pour le service technique
- Le bilan d’exploitation est réalisé annuellement et se traduit par ce document
Répartition en temps des différents postes d’exploitation
Suivi administratif
Bilan d'exploitation
21%
Surveillance
journalière
12%
Evacuation des
cendres
22%
Relevés des
compteurs
12%
Nettoyage annuel
21%
Nettoyage chaudière
chaufferie
12%
Foyer volcan de la chaudière
(photo – PNRM)
27
4 . 2 TEMPS D'EXPLOITATION DE LA CHAUFFERIE :
Tableau du suivi des horaires d’exploitation de la chaufferie
Saison de
chauffage
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Moyenne
Temps de fonctionnement
Heures
6192
5448
5448
6168
6096
5520
5856
5976
5520
6480
5870
Jours
258
227
227
257
254
230
244
249
230
270
245
Semaines
37
32
32
37
36
33
35
36
33
39
35
Surveillance
journalière
Evacuation des
cendres
Nettoyage
chaudière
chaufferie
Nettoyage
annuel
Relevés des
compteurs
Suivi
administratif
Bilan
d'exploitation
Total annuel
des heures
d'exploitation
h/personnel
h/personnel
h/personnel
h/personnel
h/personnel
h/personnel
h/personnel
9
8
8
9
9
8
9
9
8
10
9
18
16
16
18
18
16
17
18
16
19
17
9
8
8
9
9
8
9
9
8
10
9
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
9
8
8
9
9
8
9
9
8
10
9
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
78
73
73
78
77
73
76
76
73
80
76
Pour la chaufferie du Parc d'une puissance de 350 kW, le temps consacré à d'exploitation est :
- 76 heures annuelles (sans prendre en compte le temps de livraison depuis le hangar de stockage)
soit environ 5 % d'un Equivalent Temps Plein
- 161 heures annuelles (Avec une livraison en régie, livraison depuis le hangar de stockage de la Maison du Parc par
les services techniques, 85 heures pour la livraison et 76 heures pour l’exploitation).
soit 10 % d'un Equivalent Temps Plein
28
4 . 3 BILAN DES OPERATIONS DE MAINTENANCE
Pour la maintenance des installations, nous distinguons la maintenance
préventive et la maintenance corrective et frais divers.
La maintenance préventive est réalisée par une entreprise de chauffage,
intervenant dans le cadre d’un contrat de maintenance de type P2 (hors
exploitation). Ce contrat est d’une durée de trois ans, lié au code des marchés
publics de service. Il comprend une visite avant le début de la saison de
chauffage (début septembre), et une visite en cours de saison de chauffage
(février ou mars).
Ce contrat comprend les maintenances préventives en chaufferie, réseau de
chaleur, sous-stations et réseau secondaire (chauffage central dans les
bâtiments).
La mise en place du contrat de maintenance date de la saison de chauffage
2005/2006.
La maintenance corrective correspond à l’ensemble des opérations faite sur
l’ensemble de l’installation de chauffage (hors maintenance préventive) lors de
pannes ou d’incidents de tout type. Elle est également comprise dans notre
contrat de maintenance avec l’entreprise de chauffage.
(Contrat de maintenance téléchargeable sur le site du Parc à l’adresse : http://www.parcdumorvan.org
rubrique éco-citoyenneté – Energie renouvelable – Bois Energie)
Tableau du suivi lié au contrat de maintenance préventive
Saison de
chauffage
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Maintenance
préventive
(hors
exploitation)
Coût annuelle
de la
Maintenance
Temps
d'intervention
Entreprise
€ TTC
h/personnel
Dalkia
Dalkia
Dalkia
4 245
4 245
4 245
48
50
72
29
Nous avons également intégré les frais divers lié au fonctionnement direct ou
indirect de l’installation, ainsi que les interventions de maintenance correctives
intervenant hors contrat.
Tableau du suivi lié aux opérations de maintenance corrective et frais divers
Maintenance corrective
et frais divers liés à l'installation
Saison de
chauffage
Ets intervenant
Type de d'intervention
Main d'œuvre maintenance
Achat d'un aspirateur pour l'entretien chaufferie
Main d'œuvre maintenance
Maintenance spécifique
Remplacement de purgeurs en sous-station
Remplacement vanne en chaufferie
Main d'œuvre maintenance
Remplacement chaine
Main d'œuvre maintenance
Main d'œuvre dépannage
Remplacement relais armoire kob
Remplacement de 2 réfractaires
Paires de sondes compteurs dénergie
Sonde Lambda
Réparation renvoi d'angle - déssilage
Remplacement contacteur Hager
Remplassement de palier sur déssileur
Remplacement pompe à fuel
Fourniture de produits de traitement d'eau réseaux
Fuite sur le réseau
Achat d'un aspirateur pour l'entretien chaufferie
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Ets Massey
Kob France
Kob France
Ets Massey
Ets Massey
Ets Massey
Kob France
Ets Deceneux
Ets Deceneux
Kob France
Kob France
Sappel
Kob France
Ets Daniel Chatelain
Ets Deceneux
Dalkia
Dalkia
Dalkia
Dalkia/Pagani
Coût de
l'intervention
(en € TTC)
Coût annuel
TTC en €
Temps
d'intervention
Temps
d'intervention
€ TTC
€ TTC
h/personnel
h/personnel
4
4
275
660
215
250
173
346
180
32
150
42
520
100
61
194
150
103
316
321
124
Garantie
690
275
875
250
346
212
812
509
316
446
690
2
1
2
4
2
1
2
2
4
2
1
2
4
1
4
2
1
24
2
1
6
3
10
8
4
3
24
Sous-station du bâtiment accueil avant
calorifugeage des tuyauteries.
4
3
(photo – PNRM)
Composition d’une sous-station :
5
1 - Réseau de chaleur – arrivée depuis la
chaufferie bois centrale
2 - Bouteille Casse-Pression
3 - Réseau secondaire – départ vers le
chauffage central du bâtiment
1
4 - Armoire de commande
2
5 - Compteur énergétique
30
V - BILAN ECONOMIQUE GLOBAL
5 . 1 OBJECTIF DU BILAN ECONOMIQUE GLOBAL
L’objectif de ce bilan économique est de faire une analyse globale des différents
postes budgétaires de fonctionnement et d’investissement entre la solution "Bois
Energie" et la solution de référence "Fuel/Electricité" sur une période de 10 ans.
Les postes budgétaires sont :
● P1 – Poste budget représentant le coût du combustible.
● P’1 – Poste budget représentant la consommation d’électricité pour le
fonctionnement de la chaufferie et du réseau de chaleur.
● P2 – Poste budget représentant la conduite, l’entretien courant, la maintenance
préventive, la maintenance corrective et les frais divers de l’ensemble des
installations de chauffage.
● P3 – Poste budget représentant les frais de gros entretien et renouvellement
d’équipement.
● P4 – Poste budget représentant le montant de l’annuité correspondant aux
investissements
5 . 2 COUT DES POSTES BUDGETAIRES
Evolution du coût des énergies - Critères retenus :
Bois
- Suivant le chapitre 2 de ce document " Production et coût du combustible bois"
Fuel
- Suivant le classeur "Les prix de l'énergie depuis le 15 janvier 1982 à ce jour"
indiquant mensuellement les tarifs de l'Association Technique Energie
Environnement (ATEE)
- TVA à 19.6%
31
Electricité
- Tarif Jaune 30 kVA
- Suivant le "Feuillet de gestion" d'EDF, en prenant en compte les mois de la
saison de chauffe de septembre à mai et suivant la tarification spécifique HPH,
HCH, HPE et HCE.
- TVA abonnement à 19,6% pour les tarifs jaunes
- TVA à 19,6% sur le kWh
- Taxes locales
Tableau du coût des énergies pour les installations de la Maison du Parc
Solution Bois Energie
Saison de chauffe
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Coût MAP
PCI Moyen
Coût du kWh
bois
Coût du kWh
bois
€ TTC
kWh/MAP
cts € HT
18,52
12,23
23,67
17,77
17,34
18,78
17,50
19,54
20,54
21,59
935
830
870
795
770
740
740
780
760
760
1,88
1,40
2,58
2,12
2,13
2,41
2,24
2,37
2,56
2,69
kWh électrique
kWh électrique (TVA et taxes
locales)
Coût du litre de
fuel
Coût du kWh
fuel
Coût du kWh
fuel
cts € TTC
€ HT
cts € HT
cts € TTC
cts € HT
cts € TTC
1,98
1,47
2,72
2,23
2,25
2,54
2,36
2,50
2,70
2,84
0,27
0,34
0,42
0,33
0,36
0,37
0,48
0,60
0,57
0,72
2,75
3,46
4,28
3,36
3,67
3,77
4,89
6,11
5,81
7,34
3,29
4,14
5,12
4,02
4,39
4,51
5,85
7,31
6,95
8,77
8,68
8,40
8,36
9,25
8,29
8,18
8,48
8,52
9,28
9,47
10,40
10,05
10,00
11,16
10,37
10,31
10,64
10,62
11,56
11,80
Coût du kWh entrée chaudière
14,00
12,00
10,00
8,00
6,00
4,00
2,00
2007/2008
2006/2007
2005/2006
2004/2005
2003/2004
2002/2003
2001/2002
2000/2001
1999/2000
0,00
1998/1999
Cts €uros
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Solution de référence fuel et électricité
Année
Coût du kWh bois
Coût du kWh fuel
kWh électrique
(TVA et taxes locales)
32
Calcul annuel du P1 – Coût du combustible
P1 – Bois Energie : suivant le coût du combustible bois produit/livré
P1 – Solution de référence : suivant les besoins donnés en sous-station
Tableau du P1 Bois Energie et solution de références
Solution Bois Energie
Saison de chauffe
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Solution de référence
P1 - Bois
Energie
Coût du kWh
utile Bois
Energie
€ TTC
Cts € TTC
10 557
6 729
12 782
10 838
11 098
11 646
14 962
12 308
11 092
14 897
3,79
2,31
4,66
3,38
3,57
3,77
3,61
4,00
3,91
4,36
P1 - Solution de
référence
fuel/électricité
Coût du kWh
utile Solution
fuel/électricité
€ TTC
Cts € TTC
16 998
20 638
21 490
24 278
22 853
22 456
34 031
29 869
27 369
38 865
6,10
7,08
7,83
7,57
7,35
7,28
8,20
9,72
9,65
11,37
Calcul annuel du P’1 – Coût de l’électricité de fonctionnement
P’1 – Bois Energie : suivant le coût de l’électricité
P’1 – Solution de référence : pas d’électricité de fonctionnement
Tableau du P’1 Bois Energie
Saison de
chauffage
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Coût du kWh
Conso- annuelle
de la chaufferie
Coût annuel de
l'électricité de
fonctionnement
€ TTC/kWh
kWh/an
€ TTC
0,104
0,100
0,100
0,112
0,104
0,103
0,106
0,106
0,116
0,118
9 040
8 190
8 190
9 273
9 164
8 298
8 804
8 984
8 298
9 742
940
823
819
1 034
950
855
937
954
960
1 149
33
Calcul annuel du P2 – Coût d’exploitation et de maintenance
P2 – Bois Energie : Suivant les coûts d’exploitation et de maintenance (voir
chapitre IV – pages 28, 29, 30).
P2 – Solution de référence : Sur la base de 3 maintenances fuel jusqu’en 2005,
puis 4 maintenances fuel après 2005 (chaufferie fuel auditorium)
Tableau du P2 Bois Energie
Saison de
chauffage
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Coût d'exploitation et de maintenance
Bois Energie
Fuel/Elec
Coût annuel
d'exploitation
Coût annuel
Maintenance
préventive
Coût annuel
Maintenance
corrective
Total
Exploitation
Maintenance
Exploitation
Entretien
Maintenance
€ TTC
€ TTC
€ TTC
€ TTC
(en € TTC)
4 245
4 245
4 245
275
875
250
346
212
812
509
316
446
690
1 166
1 714
1 115
1 313
1 195
1 790
1 579
5 705
5 815
6 194
1 050
1 082
1 114
1 147
1 182
1 217
1 666
1 716
1 767
1 820
891
839
865
967
983
978
1 070
1 143
1 125
1 259
Calcul annuel du P3 – Coût des gros travaux et renouvellement
P3 – Bois Energie : En 2006, renouvellement du réfractaire chaudière bois pour
un montant global de 9 170 € TTC.
P3 – Solution de référence : Pas de dépense en P3
Au niveau budgétaire, notre structure ne provisionne pas de poste P3,
néanmoins, il est souhaitable d’avoir un budget de provision sur ce type
d’équipement. Généralement ce poste budgétaire annuel représente environ 3 à 5
% de l’investissement de la chaudière bois, de l’hydraulique chaufferie/sous
stations, soit pour la chaufferie centrale bois de la Maison du Parc un budget P3
d’environ 3 800 € annuel.
34
Calcul annuel du P4 – Coût de l’annuité d’emprunt des investissements
P4 – Bois Energie : Suivant les coûts d’investissement Bois
● Génie civil silo/chaufferie
● Chaudière bois – accessoires et raccordement
● Réseaux de chaleur, génie civil réseau
● Equipement intérieur des bâtiments
● Equipement sous-stations
● Etude et maîtrise d’œuvre
Total investissement Bois Energie
18 500 € HT
63 570 € HT
33 000 € HT
46 000 € HT
20 170 € HT
22 000 € HT
203 240 € HT
Avec une subvention du "Plan Bois Energie et Développement Local" de 50 % sur
la base de 203 240 € HT, soit un investissement de 101 620 € HT
P4 – Solution de référence : Suivant les travaux de remplacement des
chaudières, des investissements pour l’auditorium et des mises aux normes.
Tableau des emprunts pour les investissements P4
Investissement solution de référence fuel et électricité
Investissement
solution bois énergie
Année
Projet
Investissement (en € HT)
Taux d'emprunt à taux fixe
Durée de l'emprunt (Année)
Montant de l'annuitée (en € HT)
1998
Bois énergie
101 620
4,50%
15
9 462
réalisation d'une
Renouvellement des
Equipement
chaudfferie fuel
chauffage électrique
chaudières fuel
Auditorium / maison
Administration et
Sanitaire / Maison
du gardien / salle
Bibliothèque
des artisans
pédagogique
1998
Fuel
20 000
4,50%
12
2 193
1998
Electricité
5 000
4,50%
12
548
2003
Fuel
45 000
4,30%
12
4 879
Renouvellement
chaudière fuel
Grande maison
Remplassement
cuve à fuel de
l'administration
2005
Fuel
18 000
4,50%
12
1 974
Pour l'investissement, le syndicat mixte du PNRM est sous le régime du Fonds de
Compensation pour la TVA (F.C.T.V.A).
35
5 . 3 CALCUL DU BILAN ECONOMIQUE GLOBAL
Tableau de comparaison entre la solution Bois Energie et la solution de référence
Fuel/Electricité
Total solution
Economie
Economie
Total solution de référence
d'exploitation d'exploitation
Saison de chauffe Bois Energie
fuel et
Bois énergie Bois Energie
électricité
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Total
(en € TTC)
(en € TTC)
22 125
18 728
24 178
22 647
22 706
23 753
26 940
37 598
27 329
31 703
257 707
20 790
24 461
25 346
28 167
26 777
31 293
43 317
41 179
38 731
50 280
330 340
-
(en € TTC)
(en %)
1 335
5 734
1 168
5 519
4 071
7 540
16 377
3 581
11 402
18 577
72 633
6%
-23%
-5%
-20%
-15%
-24%
-38%
-9%
-29%
-37%
-21%
Evolution des coûts globaux de fonctionnement entre la solution Bois Energie et
la solution de référence Fuel/Electricité
60 000 €
50 000 €
Coût global
40 000 €
30 000 €
20 000 €
10 000 €
0€
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Années
Solution Bois Energie
Solution de référence fuel et électricité
(Pour plus de détail - Voir Annexe Bilan de la chaufferie du Parc téléchargeable sur le site du Parc à
l’adresse : http://www.parcdumorvan.org rubrique éco-citoyenneté – Energie renouvelable – Bois
Energie)
36
Répartition des poste budgétaires du kWh utile Bois
Annuité d'emprunt
37%
Combustible bois
44%
Gros travaux et
renouvellement des
équipements
4%
Exploitation Entretien
Maintenance
11%
Electricité de
fonctionnement
4%
Répartition des postes budgétaires du kWh utile Fuel/Electricité
Annuité d'emprunt
17%
Gros travaux et
renouvellement des
équipements
0%
Exploitation Entretien
Maintenance
4%
Fuel domestique et
électricité de
chauffage
79%
37
VI . BILAN SOCIAL ET ENVIRONNEMENTAL
6 . 1 BILAN SOCIAL
Heures de travail générées par l’opération Bois Energie
Saison de
chauffage
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Total
P1
Solution Bois Energie
P2
P2 + P3
Production et
livraison du bois
Exploitation de
l'installation
Maintenance et
gros travaux
TOTAL
h/personnel
h/personnel
h/personnel
h/personnel
616
292
685
521
470
455
592
353
332
540
4 855
78
73
73
78
77
73
76
76
73
80
757
4
2
1
6
3
10
8
116
53
72
275
698
365
758
598
547
528
667
430
405
620
5 616
Equivalent Temps Plein Annuel
Equivalent Temps Plein Global
24%
3,5
La solution Bois Energie a généré sur le territoire 5 616 heures de travail, soit
environ 25% d’un Equivalent Temps Plein annuel.
La production du combustible bois représente 82% du temps de travail généré,
contre 13% pour l’exploitation et 5% pour la maintenance et les travaux de
grosses réparations.
En comparaison, la solution de référence Fuel/Electricité aurait généré environ
340 heures avec les livraisons de fuel et la maintenance des chaufferies fuel.
38
6 .2 BILAN ENVIRONNEMENTAL
Hypothèses retenues pour le bilan environnemental :
CO2 évité : 180 gr/kWh électrique et 271 gr/kWh fuel
SO2 évité : 0,48 gr/kWh fuel
Tonne Equivalent Pétrole (TEP) : 11 626 kWh
Tableau du bilan environnemental
Saison de
chauffage
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1998/1999
1999/2000
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
2004/2005
2005/2006
2006/2007
2007/2008
Total
Electricité de
chauffage
substituée
kWh
74 405
92 555
83 620
110 748
95 971
87 045
81 882
66 998
66 094
63 888
823 205
Fuel substitué
CO2 évités
SO2 évités
kWh
255 354
248 765
238 391
262 373
268 868
276 966
416 280
300 444
271 791
347 515
2 886 746
Tonne
83
84
80
91
90
91
128
93
86
106
930
kg
158
164
155
179
175
175
239
176
162
197
1 781
Tonnes
Equivalents
Pétroles
TEP
28
29
28
32
31
31
43
32
29
35
319
La moyenne annuelle est de 93 tonnes de CO2 évitées, de 178 kg de SO2
évités et de 32 TEP de substituées.
6 . 3 QUANTITES ET MASSE VOLUMIQUE DES CENDRES
La production des cendres est en moyenne de 1,7 tonnes/an
- soit de 1 à 1,5% de la masse totale du combustible consommé
- Soit 3, 5 kg de cendre pour 1 MWh thermique produit
La masse volumique des cendres est de 521 kg/m³
- soit environ 3 m³ de cendres par an pour une consommation moyenne
annuelle de 590 MAP
39
6 . 4 ANALYSE DES CENDRES
Réalisé par : Institut départemental de l'Environnement et d'Analyse (IDEA)
Date de prélèvement : 30 / 04 / 2001
Analyse sur le produit sec :
Paramètres physicochimiques
Chrome
Cadmium
Cuivre
Manganèse
Nickel
Plomb
Zinc
Mercure
Somme Cr+Cu+Ni+Zn
Méthode
Unité
mg / kg
NF en iso 5961 mg / kg
mg / kg
FDT 90 112
mg / kg
FDT 90 112
mg / kg
FDT 90 112
mg / kg
FDT 90 112
mg / kg
FDT 90 112
mg / kg
NF en 1483
mg / kg
NF en 1233
Valeur
12
<2
140
5 200
16
15
150
<1
318
Valeur
limite (1)
< 1 000
< 20
< 1 000
< 200
< 800
< 3 000
< 10
< 4000
(1) En référence aux valeurs limites d’épandage des boues de stations
d’épuration - Suivant l’annexe 1 de l’arrêté du 08 janvier 1998 – teneurs limites
éléments / traces dans les boues.
Analyse sur le produit brut :
Paramètres physicochimiques
PH
Azote kjeldahl
Phosphore total
Calcium
Magnésium
Potassium
Méthode
Unité
Unités pH
NF en 13 342 .g / kg
NFT 90 023
.g de P205 / kg
NF en iso 7980 .g de CaO / kg
NF en iso 7980 .g de MgO / kg
NFT 90 019
. g de K20 / kg
NF en 12176
Valeur
Norme
> 12
< 0,030
61
425
39
90
40
Visite des installations dans
le cadre de la mission Bois
Energie du Parc
(photo PNRM)
6 . 5 VALORISATION DES CENDRES
Les valeurs données sur le produit brut sont équivalentes à un amendement
( 0 – 15 – 15 ).
L'épandage des cendres a donc 2 fonctions dans le Morvan :
- Rééquilibrer le PH des sols (PH moyen dans le Morvan – 5) – Amendement
alcalinisant.
- Apporter une fumure de fond. En effet, les cendres sont un très bon
amendement pour la préparation des terrains, et/ou les 2 et 3 premières
années de cultures (pépinières, plantations de sapins de Noël, plantations
forestières, légumes à racines).
Depuis la mise en fonctionnement de la chaudière automatique au bois, le service
technique du Parc épand les cendres sur les 40 hectares de prairies constituant le
domaine.
Riche en minéraux, cet amendement évite l'achat d'engrais.
En 2002, une expérience fut menée sur l'utilisation des cendres en apport minéral
sur des plantes médicinales. Dans les conditions de l’expérimentation, il n’a pas
été constaté de différence avec les amendements classiques.
Les faibles quantités de cendre que la chaudière produit, ne nous
permettent pas de mener des expériences d'envergure sur l'amendement
des terres agricoles.
41
VII . LE BOIS ENERGIE ET LE DEVELOPPEMENT
LOCAL
Bilan de la chaufferie du Parc en 10 ans de fonctionnement
- 930 tonnes de gaz carbonique évitées
- 1 781 kg de dioxyde de souffre évités
- 319 tonnes équivalents pétrole substituées
Ou environ
400 000 litres de fuel substitués
Valorisation des
bois non marchands
et des travaux
Bois
d’entretien de
Energie et
l’espace
Valorisation du
travail des espaces
boisés
Développement
Local
120 000 € TTC
d’économie brute directe
(Fonctionnement)
73 000 € TTC
d’économie globale
(Fonctionnement et
investissement)
Impact direct des aides
publiques à
l’investissement :
- économie d’exploitation,
- heure de travail générée
sur un territoire rural
5 616 heures de
travail générées
par le Bois
Energie
contre 360 heures
pour une solution
fuel/électricité
42
Ensilage du
combustible bois
(photo PNRM)
Remerciements à :
- Alain Gold – Plombier Chauffagiste de Millay
- Gilbert Jeanty – Bureau d’étude thermique
- L’association Technique Energie Environnement (A.T.E.E)
- L’équipe de l’ASDER
- Gunenolé Le Roux – Ancien chargé de mission "Contrat Rural" au PNRM
- Etienne Bourgy – FDCUMA de la Nièvre
- Vincent Houis – Chargé de mission "Sapin de Noël" – Agriculture PNRM
Ont participé à l’élaboration de ce bilan :
- Valérie Pompon – Secrétaire du PNRM
- Philippe Leroy – Ancien Président du groupe de travail "Energies
renouvelables" PNRM
- Marcel Lamoureux – responsable du service technique du PNRM
- Michel Azière – ADEME Bourgogne
- Régis Maurisso – Chargé de mission "NTIC" PNRM
- Philippe Renon – Chargé de mission "Energies renouvelables" PNRM
43
Bilan réalisé par :
Le Parc naturel régional du Morvan
Paysage du Morvan, vue sur le Mont Beuvray depuis l’éperon rocheux de Larochemillay (photo – OTh - PNRM)
Pour tout renseignement :
Philippe RENON
Chargé de mission Energies renouvelables
Maison du Parc
58 230 Saint Brisson
03 86 78 79 30
[email protected]
Document réalisé en septembre 2008
44