Synthèse - Etude de faisabilité (lot 1 et 2)

2014
Etude de faisabilité méthanisation
Synthèse de l’étude – Lot1 et Lot 2
Morgane Bodard
Benjamin Généré
Méthode Carré
04/11/2014
SOMMAIRE
RESUME ............................................................................................................................................................. 4
A. LE CONTEXTE DE L’ETUDE .................................................................................................................... 5
B. L’ETUDE DU GISEMENT ......................................................................................................................... 6
B.1. Les définitions des gisements .................................................................................................................................... 6
B.2. Les différents types de gisements étudiés ............................................................................................................ 6
B.3. Les résultats ..................................................................................................................................................................... 7
C. L’ETUDE SUR LA VALORISATION DU BIOGAZ .............................................................................. 9
C.1. La valorisation du biogaz .............................................................................................................................................. 9
C.2. Les opportunités de valorisation sur le territoire ............................................................................................... 9
C.3. Les conclusions ................................................................................................................................................................ 9
D. L’ETUDE DES DEUX LOTS .................................................................................................................. 10
E. LA PREMIERE ZONE .............................................................................................................................. 12
E.1. Le gisement .................................................................................................................................................................... 12
E.2. Le procédé sélectionné ............................................................................................................................................... 12
E.3. La valorisation du biogaz possible .......................................................................................................................... 13
E.4. Le dimensionnement économique .......................................................................................................................... 13
E.4.1. L’investissement ....................................................................................................................................................................... 13
E.4.2. Les charges, recettes et retour sur investissement ............................................................................................. 13
E.4.3. L’acceptabilité sociale et environnementale .............................................................................................................. 14
F. LA DEUXIEME ZONE.............................................................................................................................. 15
F.1. Le gisement .................................................................................................................................................................... 15
F.2. Le procédé sélectionné ............................................................................................................................................... 15
F.2.1. La valorisation du biogaz possible ................................................................................................................................... 15
F.3. Dimensionnement économique ................................................................................................................................ 16
F.3.1. L’investissement ....................................................................................................................................................................... 16
F.4. Les charges, recettes et retour sur investissement ....................................................................................... 16
F.4.1. L’acceptabilité sociale et environnementale .............................................................................................................. 17
G. LES CONCLUSIONS DE L’ETUDE. .................................................................................................... 18
G.1. L’étude de gisement .................................................................................................................................................... 18
G.2. L’étude des débouchés énergétiques ................................................................................................................... 18
G.3. La sélection et étude de deux zones ...................................................................................................................... 18
G.4. L’accompagnement ..................................................................................................................................................... 19
G.5. Concrétiser les résultats de l’étude ...................................................................................................................... 19
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TABLE DES ILLUSTRATIONS
Figure n°1 : Cartographie du gisement agricole mobilisable ......................................................................................................... 7
Figure n°2 : Cartographie du gisement total mobilisable ................................................................................................................. 7
Figure n°3 : Zones agricoles identifiées .................................................................................................................................................... 8
Figure n°4 : Zones gisement total identifiées ......................................................................................................................................... 8
Figure n°5 : Zones sélectionnées .............................................................................................................................................................. 10
TABLE DES TABLEAUX
Tableau n°1 : Récapitulatif des résultats – Gisement mobilisable .............................................................................................. 7
Tableau n°2 : Gisement de la première zone ...................................................................................................................................... 12
Tableau n°3 : Valorisation de la chaleur – Première zone ........................................................................................................... 13
Tableau n°4 : Estimation économique - Première zone ................................................................................................................. 13
Tableau n°5 : Charges – Première zone ............................................................................................................................................... 14
Tableau n°6 : Recettes annuelles– Première zone .......................................................................................................................... 14
Tableau n°7 : Indices économiques – Première zone .................................................................................................................... 14
Tableau n°8 : Gisement de la deuxième zone ...................................................................................................................................... 15
Tableau n°9 : Valorisation de la chaleur possible – Deuxième zone ....................................................................................... 16
Tableau n°10 : Estimation de l’investissement– Deuxième zone .............................................................................................. 16
Tableau n°11 : Charges – Deuxième zone ........................................................................................................................................... 16
Tableau n°12 : Recettes – Deuxième zone .......................................................................................................................................... 17
Tableau n°13 : Indices économiques – Deuxième zone ................................................................................................................ 17
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Résumé
Ce document présente la synthèse de l’étude de faisabilité de projet(s) de méthanisation
sur le territoire de la Communauté de Communes de Soulaines-Dhuys. Ce travail a été initié
à la suite du diagnostic du territoire de la Communauté de Soulaines réalisé en 2013.
L’étude se décompose en deux parties distinctes.
La première partie est une étude de gisement sur le territoire de la Communauté de
Communes de Soulaines-Dhuys et les communes limitrophes. Les matières organiques
disponibles y ont été recensées Le gisement identifié est majoritairement agricole et
permet d’imaginer plusieurs projets de méthanisation de petite taille (entre 7 000 et
12 000 tonnes par an) et majoritairement agricoles. Plusieurs zones ont été identifiées
comme favorables à l’implantation d’unité. Sur chacune de ces zones, les projets
envisageables ont été dimensionnés.
La deuxième partie a consisté à étudier les différentes valorisations du biogaz possibles.
Sur le territoire, les possibilités d’injection de biométhane dans les réseaux de gaz naturel
sont très limitées, elles n’existent que sur la commune de la Rothière. Aucune activité sur
le territoire ne consomme suffisamment de chaleur pour envisager une valorisation du
biogaz grâce à une chaudière. En conséquence, la cogénération apparaît comme étant la
meilleure solution de valorisation pour des projets implantés sur la Communauté de
Communes de Soulaines-Dhuys. La chaleur produite devra être valorisée au travers d’une
activité annexe. Un ensemble d’activités annexes a été étudié, notamment la création de
serres maraîchères ou horticoles.
Les résultats des deux parties aboutissent à la sélection de deux zones privilégiées pour
l’implantation d’unités de méthanisation. Un dimensionnement économique des projets sur
chaque zone a été réalisé, considérant une valorisation du biogaz par cogénération. Ils ont
mis en avant la nécessité de valoriser la chaleur par la création d’une activité afin d’assurer
la pérennité des projets. L’analyse de la sensibilité environnementale et sociale des zones
montre que certains points devront être traités avec vigilance. Toutefois aucune des
contraintes identifiées n’est rédhibitoire pour l’implantation de projets sur les zones
sélectionnées.
Afin de concrétiser les résultats de cette étude, il sera nécessaire d’animer les territoires
et d’aider la rencontre des différents acteurs, majoritairement issus du milieu agricole,
pour fédérer un groupe qui porterait le ou les projets de méthanisation. Une fois les
grandes lignes des projets fixées, il sera alors nécessaire de réaliser une étude de
faisabilité appliquée au projet qu’ils auront choisi et ne pas hésiter à contacter l’ADEME et
le Conseil régional qui dispose d’un programme d’aides techniques et financières.
Dans leurs démarches, les porteurs de projet pourront s’appuyer sur les documents
réalisés au titre de cette étude, pour la communauté de communes de Soulaines-Dhuys,
parmi lesquels un logiciel simple qui permet de réaliser une première estimation
économique des projets de méthanisation.
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A. Le contexte de l’étude
La Communauté de Communes de Soulaines-Dhuys est composée de 21 communes et
comptait 2 691 habitants en 2013. Le territoire présente un caractère rural mais
observe, grâce aux actions menées par les acteurs du territoire, une augmentation
régulière de sa population (+9.5 % par rapport à 1990).
Les axes de travail de la Communauté de Communes mettent notamment l’accent sur le
développement économique et social du territoire, ainsi que sur la protection et la mise en
valeur de son environnement.
En ce sens, et pour approfondir les mesures déjà prises (création de zones économiques
et d’ateliers relais par exemple), la Communauté de Communes a réalisé en 2013 un
diagnostic de son territoire. Ce dernier constitue un document stratégique visant à guider
la Communauté de Communes dans la mise en place de sa politique de développement, en
cohérence avec les particularités et les atouts du territoire.
Sur le plan économique, il a été clairement souligné par ce diagnostic que l’agriculture est
une activité prépondérante dans l’économie de la Communauté de Communes. Elle
emploie, à elle seule, 1/3 des actifs. Si le secteur semble stable, il a cependant été
souligné une nécessité de pérenniser l’activité et d’attirer de jeunes agriculteurs. A ce
constat s’ajoute celui soulignant le besoin pour le territoire d’attirer de nouvelles activités,
agricoles ou autres, pour accroître son attractivité.
La méthanisation a été identifiée comme étant un levier possible pour répondre à ces
problématiques. Un ou plusieurs projets de méthanisation implantés sur le territoire
pourraient en effet permettre une diversification des activités agricoles, aidant ainsi à
assoir leur pérennité. De son côté, la valorisation du biogaz entraine l’émergence de projets
annexes.
Il a été décidé d’étudier les possibilités d’implantation d’unités de méthanisation sur le
territoire de la Communauté de Communes de Soulaines au travers d’une étude de
faisabilité.
Dans ce contexte, la Communauté de Communes de Soulaines Dhuys a mandaté le bureau
d’études, Méthode Carré, pour réaliser l’étude de faisabilité sur l’implantation d’unité(s) de
méthanisation sur le territoire. Cette étude se partage en deux lots :

Le lot 1, l’étude de gisement et le dimensionnement du procédé ;

Le lot 2, l’étude des débouchés énergétiques pour le biogaz
L’étude traite également des aspects environnementaux et sociaux, indispensables pour le
bon déroulement de la mise en place d’un projet de méthanisation.
Ce document présente la synthèse du travail réalisé dans le cadre de cette étude.
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B. L’étude du gisement
Les objectifs de l’étude de gisement sont de quantifier, caractériser et cartographier le
gisement organique disponible sur le territoire de la Communauté de Communes et des
communes limitrophes. A partir des résultats, sélectionner des zones favorables au
développement d’unités de méthanisation.
B.1. Les définitions des gisements
Le gisement a été classé en trois catégories : brut, accessible ou mobilisable.
 Le gisement brut représente l’ensemble des déchets organiques produits.
 Le gisement accessible inclue les déchets organiques qui sont triés à part.
 Enfin, le gisement mobilisable désigne les ressources qui sont effectivement
disponibles pour la méthanisation (non déjà valorisées dans d’autres filières
incompatibles avec la méthanisation).
De plus, l’étude considère un gisement mobilisable à 5 ans qui prend en compte une
évolution des comportements permettant de rassembler des quantités de matières plus
importantes.
B.2. Les différents types de gisements étudiés
Le gisement méthanisable étudié a été divisé en deux principales catégories : le gisement
agricole et le gisement non agricole.
Le gisement agricole est composé des sous catégories suivantes :
 Effluents d’élevage (fumiers, lisiers)
 Les cultures intermédiaires et les résidus de cultures (menues pailles)
 Les déchets issus des activités viti-vinicoles (marcs de raisins)
Le gisement non agricole est quant à lui composé des matières suivantes :
 Herbes de fauchage
 Déchets de la grande distribution
 Déchets de l’assainissement
 Déchets agro-industriels
 Ordures ménagères (dont les déchets des restaurations collectives et les déchets
des petits commerçants de la CCS)
L’étude considère deux cas différents, un cas comprenant uniquement le gisement
agricole, et un cas prenant en compte les gisements agricoles et non-agricoles (appelé
gisement total).
L’étude de gisement se base sur des outils variés, adaptés à chaque type de substrats
organiques. Ainsi, des bases de données existantes ont été exploitées (Base Agreste,
annuaires professionnels) et des contacts téléphoniques directs ont été pris avec certains
type de producteurs, notamment les industriels. Enfin, deux questionnaires ont été diffusés
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pour affiner la détermination du gisement agricole et viticole. Le bon taux de participation,
29% de réponses des exploitants agricoles sur l’ensemble des deux campagnes a
d’ailleurs illustré l’intérêt des acteurs agricoles du territoire pour le sujet.
B.3. Les résultats
Les résultats de l’étude de gisement sont ceux des tonnages de gisements organiques
mobilisables sur l’ensemble du territoire de la Communauté de Communes et des
communes limitrophes.
Type de gisement
Gisement agricole (CCS et communes
limitrophes)
Herbes de Fauchage
Grande distribution
Déchets issus d’activités industrielles
ou agro-industrielles
Restauration collective
Petits Commerçants
Ordures ménagères
Boues de STEP
TOTAL
Gisement mobilisable
recensé (t/an)
Production de CH
(Nm /an)
70 058
1 947 623
19 408 063
Non mobilisable
50
5 373
535 412
8 215
536 950
5 350 708
Non mobilisable
Non mobilisable
Non mobilisable
4 360
82 683
-
5 949 314
31 243 497
4
3
597 021
3 086 967
Energie primaire
correspondante (kWh)
Tableau n°1 : Récapitulatif des résultats – Gisement mobilisable
Les résultats ont été modélisés par cartographie. Elles représentent le gisement qu’il est
possible de mobiliser, avec un maillage de 1 km².
Figure n°1 : Cartographie du gisement agricole
mobilisable
Figure n°2 : Cartographie du gisement total
mobilisable
Dans un premier temps, une présélection de plusieurs zones avec des profils relativement
différents a été réalisée. Ces zones ont par la suite été comparées aux résultats du lot n°2
afin d’affiner la sélection
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Zone 5
Zone 3
Zone 3
Zone 2
Zone 4
Zone 1
Figure n°3 : Zones agricoles identifiées
Zone 4
Zone 2
Zone 1
Figure n°4 : Zones gisement total identifiées
Les zones présentant le plus fort intérêt sont les zones 2 et 4. La zone 2 pour sa position
centrale par rapport aux gisements agricoles, et la zone 4 pour la possibilité d’apporter du
gisement industriel produit à proximité. La zone 5 est trop excentrée par rapport au
gisement agricole qui est localisé principalement sur le territoire des communes
limitrophes. Les zones à potentiel sont essentiellement liées au gisement agricole.
L’estimation du gisement mobilisable à 5 ans met en évidence que la pénétration de
certaines technologies et pratiques agricoles (ramassage de menues pailles, récupération
des dérobées) permettrait à court terme d’augmenter sensiblement (de l’ordre de 10%)
les quantités de matières. De plus, les menues pailles et les cultures dérobées possèdent
un pouvoir méthanogène important augmentant nettement la production d’énergie des
unités de méthanisation. Il est aussi envisageable de méthaniser les déchets vinicoles, qui
sont depuis Août accessibles aux unités de méthanisation depuis la levée de l’obligation de
les distiller. La filière de récupération devra cependant être mise en place.
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C. L’étude sur la valorisation du biogaz
L’objectif de cette partie est d’identifier, quantifier et caractériser les solutions de
valorisation du biogaz.
C.1. La valorisation du biogaz
Le biogaz est valorisé de différentes façons. Il est soit brûlé directement pour produire de la
chaleur, soit brûlé dans un moteur pour produire de la chaleur et de l’électricité, soit épuré
jusqu’à la qualité du gaz naturel pour ensuite être injecté dans un réseau de gaz ou
transformé en gaz naturel véhicule.
C.2. Les opportunités de valorisation sur le territoire
Pour détecter les opportunités de valoriser le biogaz en le brulant, les besoins en chaleur
des particuliers et des entreprises présents sur le territoire de la Communauté de
Communes ont été étudiés.
Les besoins en chaleur des zones résidentielles suivent les conclusions du diagnostic du
territoire, à savoir que la densité faible des habitations sur le territoire ne permet pas
d’envisager l’implantation d’un réseau de chaleur qui serait exploitable par une unité de
méthanisation.
Les industriels présents sur le territoire ont été contactés par téléphone, afin de
déterminer qualitativement et quantitativement leur besoin en chaleur. Les besoins
thermiques des acteurs économiques sont très spécifiques. Leur demande énergétique
est généralement très ponctuelle et très spécifique ce qui rend l’exploitation de la chaleur
issue de la combustion du biogaz inutile. La valorisation de la chaleur passera donc par la
création d’une activité consommatrice de chaleur.
Les possibilités d’injection dans le réseau de distribution sont limitées sur le territoire.
Seule la commune de La Rothière dispose actuellement d’un accès au réseau de
distribution de gaz naturel. Les faibles consommations de gaz sur ce réseau empêchent
une injection continue et importante de biogaz, rendant tout projet de méthanisation
insoutenable économiquement.
Les autres possibilités de valorisation telles que la création de carburant gaz naturel
véhicule, ou d’hydrogène restent du domaine de la recherche et développement et ne
permettront pas de réaliser un projet rentable.
C.3. Les conclusions
Cette première phase de l’étude de valorisation aboutie aux conclusions suivantes : les
projets de méthanisation implantés sur le territoire de la Communauté de Communes de
Soulaines-Dhuys devront se tourner en priorité vers une valorisation du biogaz par
cogénération. Le projet devra par ailleurs être adossé à une création d’activité
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consommatrice de chaleur de manière à optimiser l’utilisation du biogaz et assurer la
rentabilité des projets.
Plusieurs types d’activités sont envisageables pour être menées de concert avec l’activité
de méthanisation, développant ainsi le dynamisme et l’attractivité de la Communauté de
Communes de Soulaines-Dhuys. Les activités de maraîchages, les activités horticoles et
plus généralement l’implantation de serres, sont les valorisations de chaleur les plus
intéressantes pour le territoire.
D. L’étude des deux lots
Les résultats des deux premiers volets ont été comparés. Cette comparaison a permis de
conforter les premiers résultats de l’étude de gisement. Deux zones privilégiées ont été
sélectionnées, elles sont les plus favorables à l’implantation d’un projet de méthanisation à
la fois pour le gisement à exploiter mais aussi pour la valorisation du biogaz.
Les zones ont été, dans un premier temps, déterminées à partir uniquement du gisement
agricole puis, dans un second temps, à partir de la totalité du gisement. La première zone
est identique dans les deux cas. La deuxième zone est légèrement différente (décalée de 1
km vers l’Ouest) lorsque la totalité du gisement est considérée.
Deuxième zone
Première zone
Figure n°5 : Zones sélectionnées
La première zone sélectionnée se situe dans une des régions les plus favorables en
termes de gisements mobilisables. Elle occupe d’autre part une position centrale au sein
de la Communauté de Communes de Soulaines-Dhuys, ce qui peut se révéler avantageux
pour la logistique et les coûts de transport vis-à-vis de l’approvisionnement de l’unité. La
caractéristique agricole de la zone permet l’implantation de serres pour valoriser la
chaleur issue de la combustion du biogaz dans le moteur de cogénération.
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La deuxième zone sélectionnée se situe à la frontière des communes de Chaumesnil et de
Morvilliers. Les raisons de sa sélection diffèrent de celles de la première. Contrairement à
la première zone, elle ne se situe pas dans les zones les plus favorables pour le gisement.
Ce dernier reste néanmoins suffisant pour envisager l’implantation d’une petite unité. Cette
zone est cependant à proximité avec la zone d’activité de Chaumesnil, ce qui facilite
l’implantation d’une activité annexe à la méthanisation valorisant la chaleur issue du biogaz.
Le développement d’une unité dans cette zone est en cohérence avec la volonté de
développement de la Communauté de Communes de Soulaines-Dhuys.
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E. La première zone
Cette section présente le travail d’étude réalisé sur la première zone sélectionnée. La
première zone a été identifiée lors de l’étude du gisement comme la zone 2.
E.1. Le gisement
La recette du gisement sur la première zone est reprise dans le tableau ci-dessous Le
gisement mobilisable d’ici 5 ans est présenté à titre d’information, l’estimation économique
reste basée sur le gisement mobilisable.
Menues Pailles
CIVEs
Lisier (liquide)
Fumier
Résidus de Silos
STEP (liquide)
Déchets de Grande
distribution
Petits Commerces
Déchets verts
TOTAL
Gisement mobilisable
actuellement
Gisement agricole Gisement total
t/an
t/an
4 859
4 859
5 781
5 781
65
333
Gisement mobilisable d’ici 5 ans
Gisement agricole
t/an
554
470
4 859
5 781
-
Gisement total
t/an
554
470
4 859
5 781
65
333
-
1
-
1.2337
10 640
11 039
11 665
0.5
27
12 092
Tableau n°2 : Gisement de la première zone
Le gisement est principalement agricole sur cette zone et constitué de matières solides.
E.2. Le procédé sélectionné
Dans le cas du gisement agricole le procédé est un procédé de type silos-garages
Les intrants considérés étant majoritairement solides, ce procédé
apparaît comme étant le plus cohérent, d’autant plus que le lisier
peut être incorporé au niveau du procédé dans la cuve de
recirculation du percolât présente sur ce type d’installation.
Dans le cas de la totalité du gisement le procédé est un procédé piston
Le procédé sélectionné pour le gisement total est un procédé en
piston, qui permet de traiter des intrants mixtes. Il s’agit d’un
procédé régulièrement utilisé quand des ordures ménagères et
des déchets de collectivités sont mis en jeu.
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E.3. La valorisation du biogaz possible
D’un point de vue technique, le gisement présenté pourrait permettre une production de
biogaz permettant l’installation d’un moteur de cogénération de 152 kWé dans le cadre
d’un gisement agricole et de 183 kWé dans le cadre du gisement total. Cette puissance
situe le projet dans la catégorie petit projet collectif.
La chaleur produite par le module de cogénération permet les valorisations suivantes :
Type de valorisation
Gisement agricole
Grandeur
Unité
Serres Maraichères
5 338
m²
Serres Horticoles
Séchage de bois
8 575
1 419
m²
Tonnes de bois
Gisement total
Grandeur
Unité
6 696
10 1441
1 703
m²
m²
Tonnes de bois
Tableau n°3 : Valorisation de la chaleur – Première zone
E.4. Le dimensionnement économique
E.4.1. L’investissement
L’estimation budgétaire de l’investissement sur la zone dépend du tonnage et de la qualité
des intrants traités et de la production de biogaz.
Eléments
Stockages/prétraitement/procédé
Traitement du digestat
Prétraitement biogaz /Cogénération
Coûts annexes
TOTAL
Coût €
Gisement agricole
2 291 000 €
Pas de traitement requis
242 000 €
60 000 €
2 593 000 €
Gisement total
2 120 000 €
15 000 €
290 000 €
130 000 €
2 555 000 €
Tableau n°4 : Estimation économique - Première zone
E.4.2. Les charges, recettes et retour sur investissement
Les tableaux suivants reprennent les charges et les recettes estimées par an, dans le
cadre d’un scénario 100 % agricole et dans le cadre d’un gisement comprenant
également des ressources non issues de l’agriculture. Le prix de vente de l’électricité
dépendant notamment du taux de valorisation de la chaleur, les projets de méthanisation
ne sont rentables que si la chaleur est suffisamment valorisée. Dans la synthèse, il n’est
présenté que le cas le plus rentable, lorsque la chaleur est vendue à une activité annexe
(prix indexé sur le tarif moyen de vente de chaleur issue d’un réseau biomasse). La chaleur
vendue est considérée comme valorisée.
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Poste
Gisement agricole
Main d'Œuvre (surveillance, maintenance,
gestion des déchets)
Maintenance
Frais de transport des matières premières
vers l'unité
Maintenance Cogénération
Assurance
Divers
TOTAL
Gisement total
22 000 €
13 700 €
28 729 €
60 716 €
18 987 €
22 552 €
16 226 €
5 240 €
3 000 €
94 183 €
19 480 €
5 254 €
3 000 €
121 704 €
Tableau n°5 : Charges – Première zone
Poste
Gisement agricole
Vente électricité
Vente chaleur
TOTAL
Gisement total
232 984 €
40 638 €
273 622 €
277 627 €
48 788 €
326 415 €
Tableau n°6 : Recettes annuelles– Première zone
Gisement agricole
Retour sur investissement
Temps de retour sur investissement
Gisement total
11 %
14 ans
23 %
13 ans
Tableau n°7 : Indices économiques – Première zone
Les projets de méthanisation sont difficilement stable économiquement sans les
subventions à l’investissement. Les résultats présentés ne tiennent pas compte
d’éventuelles subventions distribuées.
E.4.3. L’acceptabilité sociale et environnementale
Contraintes identifiées
La zone se situe dans le périmètre de la zone RAMSAR. L’implantation d’une unité sur cette
zone implique une gestion stricte des rejets d’eau liés au projet.
Une partie du territoire sélectionné se situe en zone protégée ZNIEFF. L’implantation du
projet doit se faire hors de la zone protégée.
Un parcours cycliste traverse la zone (circuit « Des coteaux du Champagne aux sources de
la Dhuys »). L’implantation d’un projet ne doit pas perturber l’attractivité de ce parcours.
Points positifs
Aucun monument historique ne se situe sur le territoire d’implantation privilégié.
Hors les vigilances impliquées par le label RAMSAR, les contraintes identifiées ne touchent
pas l’ensemble de la zone identifiée.
La zone identifiée est peu dense en habitation, permettant de respecter une distance
importante entre une unité et des lieux de vie.
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F. La deuxième zone
F.1. Le gisement
La recette du gisement sur la première zone est présentée ci-dessous. Le gisement
mobilisable d’ici 5 ans est présenté à titre d’information, l’estimation économique reste
basée sur le gisement mobilisable.
Menues Pailles
CIVEs
Lisier (liquide)
Fumier
Résidus de Silos
STEP (liquide)
Déchets
de
distribution
Petits Commerces
Déchets Verts
TOTAL
Gisement mobilisable actuellement
Gisement agricole
Gisement total
t/an
t/an
1 899
1 795
3 127
3 034
108
1 680
Grande
-
5 026
Gisement mobilisable d’ici 5 ans
Gisement
Gisement total
agricole t/an
t/an
271
444
254
270
1 899
1 795
3 127
3 034
108
1 680
14
-
34
6 631
5 551
0,3
27
7 393
Tableau n°8 : Gisement de la deuxième zone
Le gisement de cette zone, comme celui de la première zone est majoritairement agricole.
F.2. Le procédé sélectionné
Dans le cas du gisement agricole, procédé compact de type mini-piston est choisi.
Le procédé est porté sur un procédé compact, de type mini
piston. Les intrants considérés étant majoritairement solides, ce
procédé apparaît comme étant le plus cohérent, dans la mesure
où il est plus économique que les procédés en silos-garages.
Dans le cas du gisement total est un procédé infiniment mélangé
Le procédé sélectionné pour le gisement total est un procédé en
infiniment mélangé qui permet de traiter des intrants
majoritairement liquides. Il s’agit de la technologie la plus
répandue dans les projets de méthanisation à la ferme.
F.2.1. La valorisation du biogaz possible
D’un point de vue technique, le gisement présenté pourrait permettre une production de
biogaz permettant l’installation d’un moteur de cogénération de 77 kWé dans le cadre
d’un gisement agricole et de 117 kWé dans le cadre du gisement total. Le projet ce classe
dans le type petit projet agricole.
La chaleur produite par le module de cogénération permet les valorisations suivantes :
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Gisement agricole
Gisement total
Type de valorisation
Grandeur
Unité
Grandeur
Unité
Serres Maraichères
2 352
m²
3 864
m²
Serres Horticoles
Séchage de bois
3 989
671
m²
Tonnes de bois
6 407
1 087
m²
Tonnes de bois
Tableau n°9 : Valorisation de la chaleur possible – Deuxième zone
F.3. Dimensionnement économique
L’estimation budgétaire de l’investissement sur la zone dépend du tonnage et de la nature
des intrants traités et de la production de biogaz.
F.3.1. L’investissement
Eléments
Stockages/prétraitement/procédé
Traitement du digestat
Prétraitement biogaz /Cogénération
Coûts annexes
TOTAL
Coût €
Gisement agricole
1 255 000 €
0 € (Simple égouttage)
122 000 €
60 000 €
1 437 000 €
Gisement total
1 310 000 €
15 000 €
318 000 €
60 000 €
1 703 000 €
Tableau n°10 : Estimation de l’investissement– Deuxième zone
F.4. Les charges, recettes et retour sur investissement
Les tableaux suivants reprennent les charges et les recettes estimées par an, dans le
cadre d’un scénario 100 % agricole et dans le cadre d’un gisement comprenant
également des ressources non issues de l’agriculture. Comme pour la première zone et
pour les mêmes raisons, il n’est présenté que le cas le plus rentable, lorsque la chaleur est
vendue à une activité annexe (prix indexé sur le tarif moyen de vente de chaleur issue d’un
réseau biomasse). La chaleur vendue est considérée comme valorisée.
Poste
Gisement agricole
Gisement total
Main d'Œuvre (surveillance, maintenance, gestion des
déchets)
Maintenance
22 000 €
13 700 €
16 083 €
33 155 €
Frais de transport des matières premières vers l'unité
8 425 €
15 937 €
Maintenance Cogénération
Assurance
Divers
8 163 €
2 881 €
3 000 €
21 464 €
3 728 €
3 000 €
60 553 €
90 985 €
TOTAL
Tableau n°11 : Charges – Deuxième zone
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Gestion de la chaleur
Poste
65 % de chaleur vendue
Gisement agricole
Gisement total
Vente électricité
Vente chaleur
117 280 €
20 445 €
304 496 €
53 756 €
TOTAL
137 726 €
358 252 €
Tableau n°12 : Recettes – Deuxième zone
Gisement agricole
Retour sur investissement
Temps de retour sur investissement
Gisement total
-17 %
>15 ans
149 %
8 ans
Tableau n°13 : Indices économiques – Deuxième zone
La différence importante entre le gisement agricole et le gisement total s’explique par la
forte augmentation de la production de biogaz (et de la puissance de l’unité de l’unité de
méthanisation) pour une augmentation faible du tonnage. La variation de production de
biogaz est, dans le cas des petites unités un facteur clef à prendre en compte. Il est illustré
par cet exemple.
F.4.1. L’acceptabilité sociale et environnementale
Contraintes identifiées
La zone se situe dans le périmètre de la zone RAMSAR. L’implantation d’une unité sur cette
zone impliquera une gestion stricte des rejets d’eau liés au projet. Cependant, les projets
de méthanisation étant déjà soumis à la réglementation ICPE, ces problématiques seront
obligatoirement traitées.
Un parcours cycliste traverse la zone (circuit « Napoléon et les églises à bois).
L’implantation d’un projet ne doit pas perturber l’attractivité de ce parcours.
Points positifs
Aucun monument historique et aucun site touristique de loisirs important ne se situent sur
le territoire d’implantation privilégié.
Aucune zone protégée dans la zone identifiée par l’étude hormis la zone RAMSAR.
La zone identifiée est peu dense en habitation, permettant de respecter une distance
importante entre une unité et des lieux de vie.
La présence des zones d’activités peuvent faciliter l’implantation d’activités annexes, et
même d’un site de méthanisation.
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G. Les conclusions de l’étude.
G.1. L’étude de gisement
L’étude de gisement a confirmé le potentiel de la Communauté de Communes de
Soulaines. Ainsi, il a été recensé sur le territoire et les communes alentours
70 058 tonnes de gisements agricoles mobilisables et 12 624 tonnes de gisements nonagricoles. Ces quantités de matières représentent respectivement une production de
méthane de 1 947 000 Nm3/an et de 1 139 000 Nm3/an (soit 19 400 000 kWh et
11 830 000 KWh brut).
G.2. L’étude des débouchés énergétiques
Les besoins thermiques du territoire ne sont pas suffisants pour assurer une valorisation
du biogaz optimisée. L’injection dans le réseau de gaz est difficile à envisager sur le
territoire puisque seule la commune de la Rothière possède un accès au réseau de gaz
naturel. La cogénération apparaît donc comme étant la meilleure valorisation possible pour
le biogaz. L’utilisation de chaleur, essentielle pour assurer une bonne valorisation du biogaz
et optimiser la rentabilité des projets, devra se faire par la création d’activités annexes.
La création de serres maraîchères ou horticoles ou bien la création de plateformes de
production des combustibles bois-énergie semble tout à fait cohérente avec la volonté de
développement de la Communauté de Communes de Soulaines-Dhuys. Les activités
maraîchères et horticoles sont fortement liées aux compétences agricoles déjà présentes
sur le territoire. Le développement d’une filière bois-énergie est quant à elle tout à fait
cohérente avec une valorisation raisonnée des bois du territoire. Concernant ce dernier
point, on peut également noter que la région Champagne-Ardenne est une des régions
ciblées prioritairement par le projet Européen Sucellog, promouvant la création de
plateformes de production de granulés bois.
G.3. La sélection et étude de deux zones
La comparaison des deux premiers volets de l’étude a abouti à la sélection de deux zones
privilégiées. Aux profils différents, elles présentent chacune des avantages et des
inconvénients. La première zone est implantée
dans une zone plus favorable par rapport au
gisement (tonnage et logistique). La deuxième
zone est localisée dans une zone ou l’implantation
Deuxième
de l’unité et d’une activité consommatrice de
zone
chaleur serait facilitée.
Première
zone
Pour les deux zones, l’analyse économique a
souligné la nécessité de valoriser la chaleur, voire
de vendre la chaleur. Le prix de la chaleur devra
être fixé de façon à être compétitif par rapport
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aux sources d’énergies classiques. Mais aussi que l’apport de subventions permet de
stabiliser l’économie du projet.
Pour chacune des zones sélectionnées, il faudra être vigilant quant à l’implantation exacte
des unités (hors de la zone ZNIEFF pour la première zone et à une distance raisonnable
des parcours cyclistes pour les deux zones). Bien que ces aspects soient déjà traités par la
réglementation ICPE, le traitement des effluents et les impacts environnementaux des
projets devront être traités avec rigueur, de manière à assurer la préservation de la zone
RAMSAR. De plus, le travail sur l’acceptabilité des projets passe par une information
régulière de la population.
G.4. L’accompagnement
L’accompagnement est nécessaire d’un point de vue technique, avec un bureau d’études
qui répondra à la majeure partie des questions qui peuvent survenir mais aussi d’un point
de vue financier. L’ADEME, la DRAAF, le Conseil Régional ont mis en place un dispositif
d’accompagnement des projets de méthanisation. Ces programmes couvrent aussi bien
les études que les travaux de construction et proposent des subventions qui peuvent
couvrir jusqu’à 50% des études et jusqu’à 60% de l’investissement. En 2015, les crédits
de l'ADEME et de la Région étaient gérés sous forme d'appels à projets.
G.5. Concrétiser les résultats de l’étude
Afin de concrétiser les opportunités détectées durant l’étude, plusieurs démarches
peuvent être envisagées pour donner vie aux opportunités offertes par le territoire.
 La diffusion des résultats de l’étude et des documents associés. Dans un premier
temps pour identifier des porteurs de projet sur le territoire et les guider au mieux. Les
synthèses contenant les descriptions des différents procédés et technologies de
digestion et de valorisation du biogaz leur seront accessibles.
 Des échanges avec et entre les acteurs du territoire seront ensuite essentiels. La
typologie du gisement oriente plutôt les projets vers des regroupements d’agriculteurs
(pour assurer un gisement assez important). La concertation est la clé d’un projet
réussi. La définition de l’activité de la valorisation de la chaleur et sa mise en œuvre est
surement le point le plus important pour la rentabilité du projet.
 Les porteurs de projets peuvent prendre à leur charge l’activité de valorisation de la
chaleur, il sera alors pertinent de réaliser une étude de marché sur les serres
maraîchères et horticoles, ainsi que sur l’activité de production de combustibles boisénergie. Dans le cas contraire, ils devront démarcher, chercher à s’associer et
contractualiser avec les futurs consommateurs de chaleur.
 Une fois le projet défini dans ces grandes lignes, il sera nécessaire de réaliser un avantprojet détaillé, qui validera le projet. L’avant-projet détaillé, ou étude de faisabilité, est
adapté spécifiquement au projet alors que les chiffrages présentés dans ce document
sont généraux et budgétaires.
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