-
Les
voies de valorisation : La chaleur pourra être utilisée par les différents
sites que sont la Cité Jardins de Wallonie et le Pôle Agricoeur. D’autres
infrastructures (Complexe sportif, …) ne pourront bénéficier de cet apport de
chaleur, une démarche générale visant à l’Utilisation Raisonnée de l’Energie y
sera toutefois conduite de manière à dynamiser au mieux le développement des
énergies renouvelables, respectueuses de l’environnement.
Schéma B : Implications
de la création d’une unité de biométhanisation à Les BONS VILLERS
Origine de la demande :
Ce projet
permet la concrétisation de différentes attentes émises au cours de la
constitution de ce PCDR par les différents GT.
-
élus
communaux
-
CLDR
Justification du projet :
Différents
éléments attestent de l’intérêt d’un tel projet dans le cadre de la commune
rurale de Les BONS VILLERS.
=> Le
cadre wallon : Le respect de l’environnement, une diversification agricole
et la restauration de la place des agriculteurs dans cet espace rural vont dans
le sens des volontés de la population, concrétisées par le pouvoir politique
avec la mise en œuvre par Messieurs les Ministres HAPPART et DARAS, du
protocole d’accord visant au développement de cette filière en Région Wallonne
au travers de 4 unités de démonstration.
=>
L’utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics : Les dépenses
énergétiques publiques grèvent les budgets communaux pour des raisons de
volatilité des cours du pétrole, la mise en œuvre de ressources propres, permet
d’envisager autonomie et stabilité. Le projet envisage alimenter la Cité des
Jardins de Wallonie, dont les habitations sociales doivent remplacer leurs
chaudières dans un proche avenir et le Pôle Agricoeur dont le but serait autant
l’hébergement que le loisir avec une piscine accessible à tous. Il est dès lors
opportun d’envisager leur approvisionnement énergétique via un réseau de
chaleur collectif, permettant des économies d’échelle ainsi qu’une meilleure
gestion de la production.
=> Outil
de diversification et gestion agricole : Au-delà de ces justifications
énergétiques, le traitement des effluents agricoles par biométhanisation permet
une gestion plus durable de ces engrais de ferme. L’amélioration des
connaissances agronomiques parallèlement à la diminution de la rentabilité de
cette activité dans nos régions imposent une maîtrise optimale de la valeur
fertilisante de ces matières, dont principalement l’azote. Ces contraintes
économiques vont de pair avec le nécessaire respect de l’environnement auquel
la directive nitrate apporte des contraintes complémentaires. La
biométhanisation fournit à l’agriculture un outil de gestion tant en terme de
fertilisation optimale via les produits qui en sont issus qu’une possibilité de
réponses aux normes appliquées au stockage des effluents. La réduction des
nuisances olfactives et la fourniture d’un besoin actuellement reconnu comme de
première nécessité (l’énergie) répondent à une restauration nécessaire des
relations agriculture-société.
Localisation :
Différents
éléments sont à prendre en compte :
-
possibilités
de valorisation de la chaleur
-
possibilité
de raccordement au réseau électrique
-
localisation
centrale par rapport aux ressources
-
volonté/opportunité
de traiter des matières non-agricoles
-
disponibilité
d’un terrain
Le choix du
site d’implantation de l’unité de biométhanisation se porte sur la zone industrielle
(cfr Figure 1) au nord-est du centre urbain de FRASNES-LEZ-GOSSELIES et du
contournement par la voie rapide N5. Ce choix est dicté par les raisons
suivantes :
· La relative proximité des
consommateurs publics identifiés
· L’implantation
en zone industrielle du digesteur permet une acceptation non-limitante dans le
type de matières à traiter (agricoles, tontes de pelouse ou autres) tout en
étant à la limite de la zone agricole (originaire des matières à traiter et
réceptrice des matières traitées).
· La
présence sur le site de certaines infrastructures pouvant intervenir dans le
projet (Hall relais).
· Le
potentiel de futurs développements avec les entreprises présentes sur le zoning
à plusieurs niveaux : consommation chaleur ou électricité, ressource en
matières,…
· La limitation des nuisances
visuelles, acoustiques, olfactives,… (dues au charroi,…).
Statut au plan de
secteur :
Zone
industrielle et zone agricole pour la biométhanisation.
Pour le
réseau de chaleur, emprise sur : zone industrielle, zone agricole, zone
d’habitat et d’extension d’habitat, zone d’équipement communautaire et zone
d’espace vert.
Figure 1 : Plan de
secteur de l’entité de FRASNES-LEZ-GOSSELIES (extrait de la carte 46/4)
Statut de propriété :
IGRETEC
actuellement propriétaire du site envisagé pour la biométhanisation
(possibilité bail-achat)
Réseau de chaleur : pour les terrains et bâtiments propriétés
communales et pour les voiries propriétés régionale (statut particulier pour la N5) et
communales.
Dimensionnement de
l’unité de biométhanisation de Les BONS VILLERS
1 Besoins de chaleur
Les
estimations des consommations de combustible reposent sur:
-
une consommation de 3 000 l de
mazout/habitation de la Cité (70 maisons)
-
une estimation des besoins du Pôle
Agricoeur en accord avec la fiche concernée
Tableau
1 : Caractéristiques des différents réseaux de chaleur envisagés
Ces besoins subissent des variations
annuelles, hebdomadaires et quotidiennes importantes :
Les contraintes
techniques, l’implantation du réseau :
Figure
2 : Schéma d’implantation du réseau de chaleur
Synthèse :
La
cogénération alimente un réseau de chaleur 90°C/70°C.
Les deux réseaux pris en considération
sont :
1 – Cité Jardins de Wallonie (480 m, puissance
moyenne : 221 kWthermique).
2 – Pôle Agricoeur (530 m, puissance moyenne : 74 kWthermique).
Evaluation de la chaleur valorisable la
période de l’année où la consommation est la plus basse (3ème
trimestre).
Réseau 1 : 70 kWhthermique/h
Réseau 2 : 21 kWhthermique/h
Cumulé : 91 kWhthermique/h
les mois les plus chauds.
2 Sources de
matières organiques
Synthèse :
Animaux
présents dans un rayon inférieur à 10 km :
1 200 Unités Gros
Bétail (=UGB) en hiver, 500 UGB en été
2 500 porcs à l’engrais,
450 truies,
15
000 volailles.
En été : moins d’UGB d’où baisse de
production, possibilité d’ajout de tontes de pelouse et de maïs dans le
fermenteur pour couvrir les besoins.
Teneur en matière sèche
(=MS) moyenne des ressources : 13,3%.
Teneur en matière sèche
optimale dans le fermenteur : 11%.
L’option prise est de
faire recirculer de l’eau issue de la séparation de phase du digestat.
Potentiel de production des matières (références : Agra-0st, KTBL,
KALTSCHMITT, KALTWASSER, KRIEG et expérience de PSPc (essais pilotes)):
Fumier bovin : 263 m3
CH4 / t MO. Lisier
de porcs : 350 m3 CH4 / t MO.
Fumier pdc 55% MS : 360 m3
CH4 / t MO. Maïs
ensilage : 400 m3 CH4 / t MO.
Tontes 18% MS : 350 m3 CH4 / t
MO.
Tableau
2 : répartition des ressources au cours de l’année et gestion des matières
UGB = unités gros
bétail TRH = temps de rétention hydraulique
pdc = poulet de chair = temps de séjour
moyen
MO = Matière Organique
La dimension du
fermenteur retenue est de 2 600 m3.
La séparation de phase produira 6 420 m3
de liquide sur une période de 180 jours.
Les
matières solides quotidiennes représentent 12 t à 25% en matières sèches qui
peuvent être stockées en bord de champ.
3 Productions
attendues
Tableau
3 : Productions attendues et besoins propres au fermenteur
KWel
= kilo watt électrique
KWth = kilo watt thermique
Synthèse :
- Groupe de cogénération pur gaz ;
rendement électrique 34%, rendement thermique 50%.
- Production de biogaz alimente un moteur de 200
kW électrique toute l’année fonctionnant de manière à produire en moyenne 170 kWel
en hiver et 140 kWel en été.
- 10% de la production électrique sont retenus
pour le fonctionnement propre de l’installation.
- Les besoins
thermiques propres au fermenteur représentent environ 38% de la production
thermique (maintien du fermenteur à 37°C).
4 Valorisation de la
chaleur
Tableau
4 : Valorisation de la chaleur au travers des différents réseaux et
hygiénisation
Contribution
de chacun des réseaux connecté successivement
*alpha Q = part de l’énergie
primaire utilisée par le réseau, élément du calcul des certificats verts (=CV)
Tableau
5 : Production de CO2 propre à la filière et évolution du taux
d’économie et du nombre de Certificats Verts en fonction de la mise en œuvre
successive des réseaux 1 à 3 et de l’hygiénisation
* le code R1 signifie
que la chaleur est valorisée sur le réseau 1 et ainsi de suite pour R2 et Hyg,,
représentant l’hygiénisation.
F = la part d’émission fossile propre à
l’unité de biométhanisation = transport des matières depuis les exploitations
vers l’unité de biométhanisation
La représentation au
graphe 2 donne une image de l’intérêt du cumul des réseaux 1 et 2. Le
réseau 1 est essentiel à la validité du projet, le gain lié au second étant
non négligeable. L’hygiénisation du digestat destiné à être épandu sur prairie
constitue également une voie de valorisation substantielle de la chaleur,
indispensable pour assurer l’innocuité du produit.
Graphe
2 : valorisation de la chaleur produite par le groupe de cogénération
au travers
des réseaux de chaleur et de l’hygiénisation
Synthèse :
La chaleur peut être valorisée via les réseaux
de chaleur (Besoins cumulés des deux réseaux : 674 234 kWhth
en hiver et 452 514 kWhth en été).
Il reste un surplus de chaleur après couverture
des deux réseaux, faible en hiver (3 506 kWhth/trim ),
plus importante en été (101 368 kWhth/trim), partiellement valorisée
via l’hygiénisation (93 464 kWhth/an).
Le nombre de certificats verts (CV) est fonction
du taux d’économie en C02 qui doit être validé par la Commission
wallonne pour l’énergie (CwaPE). Un avis de principe peut être obtenu mais le
résultat final sera calculé en fonction des mesures réelles.
Les hypothèses retenues tiennent compte des avis
évoqués par les représentants de la CWaPE. Une pénalité est calculée pour la
consommation de carburant fossile (culture du maïs, transport du digestat).
Estimation
du nombre annuel de CV :
1 978 via la production électrique et la valorisation de
la chaleur sur les réseaux.
2 047 avec ajout de l’hygiénisation.
5 Croquis du projet
Tâches à réaliser :
Le projet
s’articule autour de différentes phases, d’autant plus interdépendantes
qu’elles s’intègrent les unes aux autres, se justifiant réciproquement.
Phase 0 a.
Etude de pertinence du projet
b. Etude de
pré-faisabilité visant au dimensionnement des équipements
c.
Étude de faisabilité en vue de mettre en œuvre une unité de biométhanisation
sur la commune de Les Bons Villers (évaluation de la structure à mettre en
place, les partenaires du projet, les sources de matières organiques,
dimensionnement du réseau de chaleur, dimensionnement du digesteur, utilisation
ou transformation du digestat). (cf. le cahier des charges de l’étude de
faisabilité joint aux annexes du PCDR)
Phase 1 1.1. Etude et aménagement
de l’unité de biométhanisation sur le zoning de FRASNES-LEZ-GOSSELIES, comprenant :
a. avance au projet
b. l’acquisition ou
contrat d’occupation du terrain et des infrastructures existantes
c. les équipements de
collecte, réception et de stockage de matières brutes
d. les équipements
liés au process (fermenteurs, mixers, incorporation solides, )
e. le traitement en
aval et le stockage du digestat
f. les instruments de contrôle qualité et
traçabilité
g. l’unité de
cogénération pour la valorisation du biogaz, avec production d’électricité et
de chaleur et système de gestion du réseau de chaleur
h. aménagements
connexes (accès, abords, signalétique et vulgarisation) -- Mise en œuvre de la
structure de gestion
1.2. Etude et réalisation de la
jonction du réseau de chaleur vers la Cité Jardins de Wallonie, comprenant :
a. avance au projet
b. la mise en place
du réseau principal
c. la mise en place
du réseau secondaire vers les habitations
d. le remplacement
des équipements en place
e. la mise en place
d’une unité de production de chaleur complémentaire
La Société coopérative à
responsabilité limitée (SCRL) Les Jardins de Wallonie, société intercommunale,
est propriétaire de pratiquement toutes les habitations sises sur la Cité, elle
participera activement à cette phase.
Phase 2 Etude et réalisation de la jonction du réseau
de chaleur vers le Pôle Agricoeur, comprenant :
a. avance au projet
b. la mise en place
du réseau jusqu’aux infrastructures de distribution dans le bâtiment (non compris)
Phase 3 Mise en place d’une
démarche globale d’utilisation des sources d’énergies renouvelables sur le
territoire bonvillersois avec en priorité le Complexe sportif
Objectifs visés :
Le projet
cadre particulièrement avec les objectifs 1 et 5 du PCDR de la Commune de Les
BONS VILLERS, à savoir restructurer le centre de village de
Frasnes-lez-Gosselies pour donner une cœur à l’entité bonsvillersoise et,
maintenir, valoriser l’activité agricole et l’environnement rural de la commune
via :
-
le
soutien de l’activité agricole par une diversification de ses fonctions, la
production de l’énergie renouvelable, le biogaz pouvant être intégré aux
démarches de promotion des produits agricoles locaux ;
-
la
participation au développement durable via la production de sources d’énergies
alternatives et la promotion d’une démarche de réseau de chaleur public en vue
d’une utilisation raisonnée. Par la même, assurer une certaine indépendance
énergétique à la commune ;
-
au
travers du réseau de chaleur de la Cité, remplacer des équipements
vieillissants (chaudières), élimination des risques liés aux cuves de stockage
sur ces habitations ;
-
la
réintégration des activités agricoles dans la vie des habitants ainsi que la
restauration d’un dialogue et d’une coopération au travers de l’administration
communale ;
-
la
poursuite des efforts des agriculteurs pour assurer la durabilité de leur
activité au niveau économique et social mais aussi sur le plan environnemental
par une meilleure gestion des impacts environnementaux liés à la gestion des
effluents (stockage, nuisances, …), le tout s’inscrivant au travers d’une
démarche qualité leur assurant traçabilité et innocuité
Au travers
de ce projet, au-delà des emplois directs créés, c’est l’ensemble de l’activité
agricole qui bénéficiera de ce projet (emplois directs et indirects), ainsi que
toute l’économie locale via l’activité de suivi et d’entretien que le projet
engendrera. A terme, ce projet bénéficiera également à la Commune, lui donnant
d’autres perspectives d’action.
Estimation globale
du coût :
Les coûts ont été estimés sur base de remises
d’offres pour des projets comparables, confrontées à différentes données
existantes, certains éléments provenant d’une remise d’offre spécifique.
Phase 1 1 929 000 €
1.1. Etude et aménagement de l’unité
de biométhanisation
a.
avance au projet 25 000 €
b.
acquisition ou contrat d’occupation du terrain 46 000 €
c.
les équipements de collecte, réception et de stockage de matières brutes
|
-
bascule
-
engin de manutention
-
aire de réception et stockage
-
moyens de transport (liquide et solide)
|
35 000 €
50 000 €
35 000 €
160 000 €
|
d.
les équipements liés au process
|
-
fermenteurs 2 600 m3, mixers, incorporation solides,
collecte
biogaz et instrumentation
|
460 000 €
|
e. le traitement en aval et le
stockage du digestat
|
-
unité de séparation de phase
-
stockage phase liquide
-
hygiénisation
|
25 000 €
140 000 €
20 000 €
|
f.
les instruments de contrôle process, qualité et traçabilité
|
-
analyseurs, capteurs et télégestion
|
60 000 €
|
g.
l’unité de cogénération
|
-
unité de 200 kW, suivi cogénération
|
225 000 €
|
h.
aménagements connexes
|
-
accès, abords, signalétique et vulgarisation
|
174 000 €
|
1.2.
Etude et réalisation de la jonction du réseau de chaleur vers la Cité Jardins de Wallonie, comprenant :
|
a. avance au projet
b. réseau principal (480 m), pose et annexes c. réseau secondaire vers les
habitations d. le remplacements des équipements
en place
e. une unité de production de chaleur
complémentaire
|
15 000 €
150 000 €
147 000 €
62 000 €
100 000 €
|
Phase 2 123 000 €
Étude et réalisation de la
jonction du réseau de chaleur vers la Cité Jardins de Wallonie, comprenant :
|
a. avance au projet
b. mise en place du réseau (530 m) jusqu’aux
infrastructures de distribution dans le bâtiment (non compris)
|
11 225 €
112 250 €
|
Phase 3 22 500 €
Mise en place d’une démarche globale
énergies renouvelables :
TOTAL HTVA 2
074 675 €
Origine du
financement :
Le protocole d'accord pour les projets de biométhanisation
prévoient un financement global du projet à concurrence de 40% du développement
rural, 40% des Fonds Ureba et 20% à charge de la commune.
Programme de
réalisation :
Le projet
s’articulera autour des différentes phases reprises aux tâches à réaliser, avec
comme priorité la phase 1 de mise en œuvre de l’installation qui s’accompagne
obligatoirement de la mise en place du premier réseau.
La phase 2
viendra s’y greffer, en fonction de l’évolution des travaux et de la mise en
œuvre de la fiche projet Pôle Agricoeur.
La phase 3
constitue une démarche parallèle qui pourra être envisagée dès que possible,
éventuellement en parallèle d’une candidature au programme PALME.
Éléments dont il
faut tenir compte pour la priorité à accorder :
Ce projet correspond
à la philosophie générale du PCDR.
La Commune est identifiée comme porteur du projet.
Ce projet s’inscrit en tous points dans le cadre du Protocole d’Accord
Biométhanisation signé par Messieurs les Ministres HAPPART et DARAS le 25
juillet 2003.
État du dossier (ce
qui a déjà été réalisé) :
Le projet a
reçu un avis de pertinence courant décembre 2003 de la part de IRCO,
facilitateur biométhanisation.
Un audit
énergétique a été réalisée auprès des habitants de la Cité Jardins de Wallonie.
Une étude
de faisabilité est en cours, le dimensionnement général de l’installation est
repris dans la partie annexes du PCDR ainsi que l’estimation des coûts.
Programmation dans le temps :
Phase 1 : 2004-2005
Phase 2 : 2005
Phase 3 : 2006
Annexe(s)
Projet
croquis d’implantation unité de biométhanisation
Vues
générales d’implantation
