energie18

Conseil de Développement Départemental Energie - numéro 18

Approvisionnement Energétique de la Loire Atlantique

Séance de travail du 9 janvier 2007

Energies renouvelables en Loire Atlantique entre R & D et réalisations

Cahier du Conseil de Développement Départemental

Séance de travail avec :

1 . R & D : V-BOB : Un nouveau combustible valorisant boues et déchets de bois � Monsieur Mohammed IRMOULI, Enseignant chercheur à l'Ecole Supérieure du Bois et Madame Isabelle THOMAS, Chef de projet à ATLANPOLE.

2 . Réalisations : Le développement de parcs éoliens en Loire Atlantique : Exemples des projets de Tougas à Saint Herblain et du Carnet à Frossay � Monsieur Gilles MARTIN, directeur Commercial de Vinci Constructions et Monsieur Eric GRANDGUILLOT, gérant de la Société ALTECH.


2

DÉVELOPPEMENT D’UN NOUVEAU MATÉRIAU COMBUSTIBLE VALORISANT LES BOUES DE STATION D’ÉPURATION ET LES DÉCHETS DE BOIS

La production croissante de déchets industriels et domestiques pose aujourd’hui de nombreux problèmes quant à leur recyclage ou leur stockage. Ce projet a pour but de proposer une voie alternative d’élimination des déchets dans une pers-pective de développement durable. L’enjeu du projet est d’élaborer un nouveau matériau com-bustible, en vue de produire de l’électricité et de la chaleur (ex. chauffage urbain). Les verrous devant être levés portent principalement sur les adéquations du produit, du procé-dé et de la production.

2 - LES RÔLES DES PARTENAIRES

Ecole Supérieure du bois : Rôle de coordina-tion scientifique et technique du projet

Synervia : Transfert de technologies et valori-sation des produits

GEPEA Université de Nantes : Mise en valeur des avantages du procédé d’extrusion et au-tres, production de bûches par extrusion

Ecole des Mines de Nantes : Caractérisation énergétique des bûches et évaluation des per-formances par la réalisation d’une installation pilote de gazéification

ATLANPOLE : Rôle de suivi de projet et de coordination administratif et financier

INTERPLUME : Fourniture de boues de stations et autres déchets valorisables et validation technico-économique

FAURE Equipements : Fourniture de boues (sélection), mesure des propriétés thermo phy-siques, équipement de déshydratation, carac-térisation énergétique des bûches, validation technico-économique

VRAI : Fourniture de déchets de bois, prépara-tion des déchets (broyage, criblage)

3 - 1IÈRE ÉTAPE DU PROJET : UTILISATION DU PROCÉDÉ D’EXTRUSION RÉACTIVE POUR FABRIQUER UN NOUVEAU COMBUSTIBLE À BASE DE BOUES ET DE DÉCHETS DE BOIS

� Intérêts du procédé :

L’extrusion réactive est un procédé continu et propre (pas ou peu de solvants). La formulation obtenue par extrusion réactive est directement utilisable par les industriels.

Fourreau Trémie

Vis sans fin

Pompe d’ali-mentation enzyme

Extrudeur BC21, Clextral

1 - CONTEXTE, OBJECTIF ET VERROUS TECHNOLOGIQUES DU PROJET

� Une valorisation énergétique de déchets déjà expérimentée par le GEPEA :

L’extrusion réactive appliquée, par le GE-PEA, aux mélanges de bio-ressources végéta-les, marines et animales (sciures de bois, boues des stations d’épuration, farines ani-males et végétales) a permis de déstructu-rer, modifier chimiquement et mélanger les divers composants.

Des matériaux combustibles à base de bio-ressources avec des propriétés de combus-tion proches de celles des combustibles tra-ditionnels ont ainsi pu être obtenus.

� 1ière problématique :

Il s’agira pour l’équipe du projet V-BOB de qualifier et quantifier les conditions de transformation et les effets des traitements thermomécaniques sur les propriétés fonc-tionnelles des futurs produits extrudés : les boues et le bois.


3

gazogène

moteur

combustible

Unité de traitement du gaz

Schéma de l’installation pilote de gazéification (Ecole des Mines de Nantes)

� Le procédé de gazéification du nouveau matériau : une expérimentation brevetée de l’Ecole des Mines de Nantes

Le procédé de gazéification est une tech-nologie qui permet une conversion thermo-chimique d’un combustible solide en un combustible gazeux.

Cette technologie utilisée pour une pro-duction de biocarburants pauvres en gaz polluants est née il y a déjà 2 siècles. C’est aujourd’hui une technologie maîtrisée en laboratoire en ce qui concerne les maté-riaux comme le bois et le charbon.

L’Ecole des Mines de Nantes a mis en place une installation pilote de gazéification en vue de caractériser énergétiquement les bûches composées de boues et de déchets de bois, en partenariat avec l’équipe pro-jet.

� Perspectives d’évolution à court et moyen termes

L’amélioration de la modélisation du mécanisme de craquage des goudrons, la validation des modèles et le couplage avec la zone de réduction (qui corres-pond au modèle complet de gazéifica-tion) sont actuellement en cours de dé-veloppement.

A terme, les modèles de cette techno-logie devraient pouvoir s’étendre à d’autres déchets, comme le mélange du bois et de la boue.

Retombées scientifiques … économiques et … environnementales !

L’élaboration de connaissances sur les conditions de transfor-mation des bio-ressources et les propriétés fonctionnelles des produits résultant d’un traitement thermomécanique

Une voie alternative de valori-sation énergétique, et notam-ment de gisements d’énergies perdues

L’élimination des déchets de boues de stations d’épuration et autres types de déchets tels que les déchets de bois

Les possibilités de développer un centre de compétences et des laboratoires sur la région, en la matière

L’opportunité de dynamiser une filière industrielle (agroalimentaire) en vue de maîtriser l’impact des déchets sur l’environnement

La suppression des nuisances dues aux odeurs de boues

La possibilité de faire émerger u n e n o u v e l l e f i l i è r e « Valorisation des déchets »

Des opportunités de gains di-rects de stockage, sur la consommation d’électricité et d’eau chaude d’un site indus-triel

La réduction des émissions de gaz à effet de serre et à l’a-mélioration du bilan environ-nemental

Le lancement d’autres projets de R&D et de collaborations Recherche-Entreprises

Des opportunités de gains sur le mode opératoire de produc-tion (ex. séchage de plumes), sur les coûts d’élimination d’autres déchets…

Aux économies d’énergie et à la préservation des énergies fossiles

5 - PROJET V-BOB : QUELLES CONSÉQUENCES À VENIR ?

4 - 2IÈME ÉTAPE DU PROJET : UTILISATION DU PROCÉDÉ DE GAZÉIFICATION, POUR OBTENIR CE NOUVEAU COMBUSTIBLE À L’ÉTAT GAZEUX

� 2ième problématique

Il existe aujourd’hui de nombreux démonstra-teurs du procédé concernant le bois ou le char-bon, mais la rentabilité de ce procédé n’est pas encore avérée en Europe.

Il n’existe pas de modèle suffisamment précis et des difficultés de dimensionnement et de chan-gement d’échelle sont encore présentes.


4

Critères techniques

Potentiel éolien important

Niveau de turbulence faible

Accès au site

Distance au réseau électri-que moyenne tension

Terrain disponible

Critère environnemental

Réalisation des études d’im-pact : bruit, paysage, mi-lieu naturel, sécurité

Critère socioéconomique

Mise en place d’une concer-tation active

Conditions d’implantation d’un projet éolien

LE PROJET ÉOLIEN DE L’ILE DU CARNET

1 - PHASES DE DÉVELOPPEMENT D’UN PROJET ÉOLIEN ET SES CONDITIONS D’IMPLANTATION

Réunion publique

Réunions des groupes de travail

Réunion publique

Enquête publique

4 mois

18 mois

26 mois

30 à 36

mois

1. Identification d’un site éolien potentiel

• Prospection des secteurs à priori favorables d’un point de vue vent

• Étude du relief : identification des secteurs orographiques élevés

6. Autres autorisations nécessaires

• La demande de raccordement

• L’autorisation d’exploiter

• L’obligation d’achat

5. La demande de permis de construire

• Passage en commission départementale des sites et des paysages

• Enquête publique

• Décision du préfet selon l’avis de ses services et du commissaire enquêteur

7. Construction du parc éolien - Mise en service

4. Etude d’impact du projet sur l’environnement

• Réalisation de l’état initial - évaluation des enjeux

• Évaluation des impacts de la variante retenue

• Définition de mesures préventives, réductrices et compensatoires

• Définition des indemnités compensatoires pour pertes et gênes d’exploitation

3. Etudes techniques

• Pose d’un mât de mesure pendant un an minimum

• Évaluation du potentiel éolien

• Etude des conditions de raccordement

• Etude des conditions d’accès

2. Qualification du site

• Recensement des servitudes et contraintes d’implantation

• 1ère approche paysagère

• Prise en compte de la répartition de l’habitat

• Dialogue avec les administrations concernées

3 ans en moyenne pour déve-lopper un projet

Le projet d’implantions de 2 éoliennes, de 5 MW chacune, sur l’Ile du Carnet, en est aujourd’hui

aux stades parallèles des études techni-ques et de l’étude d’impact du projet

sur l’environnement.

Aujourd’hui, un mât de mesure de 80 m de hauteur y est posé, de façon à esti-

mer le potentiel éolien de la zone et ain-si à justifier la viabilité du projet auprès des banques (puisque 80 % des investisse-

ments résultent d’emprunts).

Le projet devrait normalement se termi-ner à la fin de l’année 2008.


5

2 - LE CHOIX DU SITE DU CARNET POUR LA TECHNOLOGIE REPOWER 5 MÉGAWATTS

Synthèse de l’inventaire scientifique sur le site du Carnet

Les implantations retenues

ZNIEFF II

Zone de Pro-tection Spé-

Site du Port Autonome

Zone Naturelle d’Intérêt Ecolo-

gique Faunistique Floristique I

Zone Importante pour la Conserva-

tion des Oiseaux

Zone d’habitation

Les éoliennes Repower de 5 mégawatts sont conçues pour des installations offshore. En effet les dimensions de leurs pâles sont telles, qu’elles ne peuvent être livrées par voie routière uniquement(contraintes de livraison de pa-les de 60 mètres de long dans les terres).

La première éolienne de ce type a été montée à Brunsbüttel, en Allemagne, fin 2004. Le projet de 2 éoliennes de 5 MW sur l’Ile du Carnet tient le rôle de vitrine de démonstration pour Repower. Ce type d’éolienne fera certaine-ment l’objet d’autres « projets-prototypes » terrestres en France, avec l’objectif in fine de développements en mer.

Diamètre du Rotor : 126 mètres

Tour de 120 mètres de haut (à la nacelle) et de 750 tonnes

Pale de 60 mètres de long, 4,6 mètres de large et 18 tonnes

Poids de la nacelle et du rotor de 425 tonnes

�� Spécificités des éoliennes de 5 MW

Compte tenu des enjeux environnemen-taux (ZNIEFF I et II, ZICO, ZPS), des enjeux sociaux et humains (zone d’habitation à proximité de l’Ile du Carnet), des enjeux

techniques (la desserte routière pour le montage du projet), des

contraintes réglementaires (distance requise entre les éo-

liennes) et des exigences du Port Autonome, les implantations

retenues sur l’Ile du Carnet pour les éoliennes Repower sont les

suivantes :

�� Qualification du site

CODELA – CONSEIL DE DEVELOPPEMENT DEPARTEMENTAL 2, Quai de Versailles – BP 44621 - 44046 Nantes cedex 1

Fax : 02 40 48 14 24 – �� : 02 40 48 48 00 6

3 - QUELS COÛTS D’INVESTISSEMENT POUR UN PROJET ÉOLIEN DE 10 MÉGAWATTS DE PUISSANCE ?

Répartition des coûts d’investissement d’un parc de 10 Mw fonctionnant 2500 h

En % En kilo euros

Ingénierie 5 765

Levage/Transport 2 306

Electricité 10 1530

Génie civil 8 1224

Eolienne 75 11475

Total 100 15300

% en valeur de l’éolienne

En kilo euros

Pales 14 1606

Moyeu 3 344

Multiplicateur 14 1606

Génératrice 8 918

Roulements 4 459

Groupe hydraulique 8 918

Electricité 9 1033

Nacelle et capot 8 918

Assemblage 3 344

Divers 5 574

Mât 24 2754

En orange apparaît la part récupérable des investissements par les entreprises locales françaises, le reste étant desti-né aux entreprises étrangères.

« Les éoliennes sont étrangères » : au-jourd’hui, ils existent 10 grands cons-tructeurs mondiaux d’éoliennes, dont 7 européens, mais aucun en France.

4 - LE SURCOÛT DE L’ÉOLIEN

1- Dans le cas d’un scénario bas, sans atteinte des objectifs fixés à 2020-

2025, soit l’installation de 14 000 MW éoliens et la production de 35 TWh

par an en France, 8 euros supplémen-taires seront dépensés par foyer et

par an entre 2004 et 2025 (surcoût de développement de l’éolien par rap-

port à celui de centrales CCG) .

2 - Dans le cas d’un scénario haut, et donc de l’atteinte des objectifs fixés à 2020-2025 en matière de production éo-lienne, chaque foyer pourra économiser 3 euros par an de 2004 à 2025 (en comparaison avec les productions de Cen-trales à Cycle Combiné Gaz).

Le Comité de Régulation de l’Electricité (CRE) a récem-

ment estimé le surcoût annuel de l’éolien terrestre par rap-port aux centrales Cycle Com-

biné Gaz (CCG).

��

energie18

Documents