Evaluation des conditions de développement d'une filière de méthanisation «à la ferme» des effluents d'élevage

De L'Agriculture Et Des Espaces Ruraux, Inspection Générale De L'Environnement; Conseil Général De L'Alimentation

Description

Dans le cadre du développement des énergies renouvelables, les pouvoirs publics ont mis en place des tarifs incitatifs de rachat d'électricité produite à partir du biogaz. Ce rapport présente les avantages environnementaux du procédé de méthanisation des effluents d'élevage, à des fins de production d'électricité. Il en fait l'état des lieux en France et en Europe, expose les dispositions réglementaires, les conditions économiques, l'état de la recherche et l'aide au développement des projets.

Sujets

• Protection de l'environnement
• Élevage
• Gaz
• Gestion des déchets
• Énergie
• Énergie renouvelable
• Électricité
• Territoire
• Environnement

Informations

• Publié par: rapports-territoire-environnement
• Publié le: 01 février 2008
• Nombre de lectures: 20
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• Langue: Français

Extrait

MINISTÈRE DE L’ÉCOLOGIE, MINISTÈRE DE L’AGRICULTURE
DU DÉVELOPPEMENT ET DE LA PÊCHE
ET DE
L’AMÉNAGEMENT DURABLES
Inspection générale Conseil général de l’agriculture,
de l’environnement de l’alimentation
et des espaces ruraux
N°CGAAER 1536IGE/07/023
Évaluation des conditions de développement
d’une filière de méthanisation « à la ferme » des effluents d’élevage
établi par
Alain FÉMÉNIAS
Chargé d’inspection générale
Michel BOUVIER
Inspecteur général vétérinaire
Membres de l’IGE
Philippe BALNY
Ingénieur général du génie rural, des eaux et des forêts
Jean JAUJAY
Ingénieur en chef du génie rural, des eaux et des forêts
Membres du CGAAER
Février 2008SOMMAIRE
Résumé .....................................................................................................1
1. Introduction ..........................................................................................3
2. Caractéristiques et éléments-clé .......................................................4
2.1 Le procédé présente des avantages environnementaux ...................................4
2.2 La production d’énergie n’est pas optimale à partir des effluents d’élevage......4
2.3 Cette énergie n’est pas facilement exportable...................................................4
2.4 Le procédé ne traite pas les excédents d’azote et de phosphore......................5
3. Etat des lieux en France et en Europe...............................................6
3.1 En France ..........................................................................................................6
3.2 En Europe..........................................................................................................7
3.2.1 L’Allemagne : le développement à marche forcée de la méthanisation à la ferme à
partir des effluents d’élevage, de cultures énergétiques et de sous-produits végétaux. ....... 7
3.2.2 Le Danemark : la production de biogaz dans des unités collectives, essentiellement à
partir d’effluents d’élevage et de déchets. .............................................................................. 8
3.2.3 Injection directe du gaz dans le réseau en Suède et en Suisse et valorisation sous
forme de carburant.................................................................................................................. 8
4. Les dispositions réglementaires........................................................9
4.1 installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE)..................9
4.1.1 Clarifier la nomenclature des ICPE (cf. annexe 7) ........................................................ 9
4.1.2 Les seuils d’autorisation............................................................................................... 10
4.1.3 Les prescriptions techniques et la sécurité.................................................................. 11
4.1.4 Les délais ..................................................................................................................... 12
4.1.5 Améliorer la procédure : un service instructeur unique ............................................... 12
4.1.6 La sécurité du travail .................................................................................................... 12
4.2 Homologation et normalisation du digestat......................................................13
4.2.1 Compostage................................................................................................................. 13
4.2.2 Homologation et normalisation .................................................................................... 14
4.3 Raccordement au réseau électrique................................................................15
4.4 Transport et injection du biogaz dans les réseaux...........................................15
4.5 Fiscalité............................................................................................................16
5. Les conditions économiques ...........................................................18
5.1 Investissements et économies d’échelle..........................................................18
5.2 La cogénération sur place et la vente d’électricité ...........................................18
5.3 Les perspectives de vente directe du biogaz...................................................19
5.4 Valorisation des déchets fermentescibles........................................................21
5.5 Valorisation du digestat....................................................................................22
5.6 Les projets domestiques (crédits carbone) ......................................................22
5.7 Les certificats d’économie d’énergie................................................................24
5.8 Les aides aux investissements ........................................................................246. Recherche et développement...........................................................26
6.1 Recherche sur le pouvoir méthanogène des intrants et le rendement
énergétique du process .........................................................................................26
6.2 Les cultures énergétiques................................................................................27
6.3 La méthanisation associée au traitement aérobie............................................28
6.4 Diffusion des résultats de la recherche (annexe 4).............................................28
7. Insertion territoriale et aide au développement des projets.........29
7.1 Inscription dans une approche territoriale et un partenariat local.....................29
7.2 Structuration d’une filière .................................................................................29
7.3 Accompagnement du porteur de projet (annexe 5).............................................30
7.4 Capitalisation d’expériences et diffusion des bonnes pratiques.......................31
8. Conclusion..........................................................................................32
9. ANNEXES............................................................................................37Résumé
La France s’efforce de développer la méthanisation des formes peu nobles de la biomasse,
notamment les effluents d’élevage, et la revalorisation récente des dispositions de rachat
d’électricité produite à partir d’énergies renouvelables y contribue.
Sous forme de projets de « méthanisation à la ferme » de type individuel ou collectif, les
premiers investissements récents se situent dans l’Est de la France, mais aussi dans l’Ouest
comme en Bretagne, grâce à une conjonction d’intérêt avec les préoccupations de gestion
des excédents structurels.
Ces premières réalisations ont été l’ œuvre de pionniers qui ont eu à surmonter d’importantes
difficultés de toutes natures alors que conjointement un certain nombre de projets n’ont pas
pu aboutir.
En Europe, le développement de la méthanisation à la ferme est assez contrasté, tant au
niveau du nombre et de la taille des unités, avec de nombreuses unités « fermières » en
Allemagne, ou des installations plutôt « collectives » au Danemark, qu’au niveau de la
biomasse ainsi valorisée : effluents d’élevage et surtout cultures énergétiques en Allemagne,
effluents et déchets au Danemark ; hormis la Suède, les Pays-Bas et la Suisse, peu d’autres
pays ont développé cette technologie.
La « méthanisation à la ferme » est une forme très intéressante de valorisation énergétique
de la biomasse, car elle est décentralisée (pour une ressource éparse), elle utilise des
formes de biomasse de faible valeur (les effluents d’élevage) et peu transportables, elle
contribue à la réduction des émissions de gaz à effet de serre des animaux d’élevage, et elle
offre une production d’énergie facile à transporter, que ce soit sous forme de biogaz (pour un
réseau de gaz naturel à proximité) ou sous forme d’électricité (sous réserve de valoriser
correctement la chaleur produite).
Pour les éleveurs, produire du biogaz peut devenir à la fois une forme de revenu d’appoint et
une opportunité supplémentaire d’insertion de leur activité professionnelle dans des services
rendus à la Société, en valorisant certaines formes de déchets.
La mission a clairement identifié comme premier obstacle à lev