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La méthanisation est un processus naturel de dégradation des matières organiques. Cette matière est récoltée dans des gisements de déchets agricoles ou dans les villes et est valorisée de différentes façons :

  • L’injection dans le réseau de gaz naturel après épuration
  • La cogénération (fabrication de chaleur et d’électricité)

Source : IFPEN

Dans le contexte français, où la quasi-totalité du gaz consommé est importé de Norvège, d’Algérie, des Pays-Bas ou de Russie, la filière biogaz apparait comme une solution durable efficace pour réduire ces importations. La situation est équivalente dans un grand nombre de pays européens qui entendent bien intégrer cette source d’énergie renouvelable à leur mix énergétique mais adoptent des stratégies différentes pour y parvenir. La valorisation flexible du biogaz permet à chaque installation de s’adapter aux besoins de la localité dans laquelle elle est installée et ainsi proposer une énergie renouvelable, cohérente avec son environnement tant qualitativement que quantitativement.


                                                                                           Source : EurObserV’ER (2018)

Qu’il s’agisse de production d’électricité ou d’injection de gaz dans le réseau, les niveaux de production européens permettent :

  • De comprendre comment la filière se structure.
  • De prévoir une augmentation de production d’énergie pour les années à venir.
  • De mesurer les impacts de la filière sur les territoires.

 

La France compte à ce jour plus de 600 installations productrices d’électricité raccordées au réseau (447 MW, moins de 1% de la consommation d’électricité). La puissance des projets en file d’attente y est de 77 MW. A titre de comparaison, en Allemagne, c’est 8% de la production totale d’électricité qui est assurée par le biogaz.

Au 31 janvier 2018, la France compte près de 80 sites d’injection de biométhane dans le réseau de distribution de gaz naturel pour une capacité de 1 212 GWh/an. Avec 661 projets en attente et une capacité total avoisinant 14 TWh/an, les acteurs français de la filière biogaz se lancent massivement dans le verdissement de la consommation de gaz via son injection dans le réseau.

Différentes stratégies pour produire le biogaz

Les initiatives et les stratégies des états européens en matière de production de biogaz ont été prises unilatéralement. En Allemagne, la filière se hisse au 3ème rang des sources d’énergies renouvelables du pays, juste après l’éolien et le solaire. Pour atteindre ces résultats (plus de 10 000 unités de méthanisation en Allemagne), de fortes mesures d’incitations (primes, liberté dans la composition des intrants) ont été prises et certaines cultures sont maintenant dédiées à la production de l’énergie. L’exploitation du maïs « énergétique » à la place d’autres cultures céréalières et de l’élevage animal ont créé par endroit des exclusivités et le prix des terres cultivables a augmenté, rendant les autres activités moins rentables. En réponse à cela, les autorités ont décidé de n’autoriser que les unités de méthanisation qui utilisent au maximum 60% de maïs énergétique (2012). Enfin, les primes ont été revues à la baisse rendant la filière moins dynamique et le nombre d’installations neuves par an a chuté, passant de plus de 1000 en 2012 à moins de 150 en 2017…

Résultats de la stratégie allemande : L’Allemagne produit près de la moitié du biogaz européen.


Source : Eurostat

 

En France, « les installations de méthanisation de déchets ou de matières végétales brutes peuvent être approvisionnées par des cultures alimentaires […] ou énergétiques, cultivées à titre de culture principale dans une proportion de 15% du tonnage brut total des intrants par année civile. » (Décret n°2016-929 du 7 juillet 2016 fixe les seuils maximums d’approvisionnement des installations de méthanisation.) L’initiative française de la filière biogaz est de répondre à un besoin local : Il s’agit de produire une énergie renouvelable tout en créant une source de revenue complémentaire aux agriculteurs, fermiers ou éleveurs. Il leur est aussi possible de valoriser le digestat par épandage direct, ou après concentration des nutriments comme fertilisant ou utilisables comme amendement de fond. Un projet d’installation de méthaniseur en France c’est la prise en compte et l’optimisation de l’ensemble de cette chaîne de valeur, permettant de structurer une filière riche de plusieurs corps de métiers au service d’une nouvelle industrie durable et renouvelable.

Enjeux pour la filière d’injection de biogaz : Penser des solutions d’injections locales sur mesure qui s’adaptent aux installations de distribution déjà en place et compatibles avec les dernières technologies. Ces nouvelles solutions permettront de réduire les coûts d’installation et les prix de revente de l’énergie verte pour satisfaire les objectifs qui sont de plus en plus ambitieux et qui challengent la filière…

Prenons l’exemple de l’Ile-de-France : la filière de méthanisation présente un intérêt important pour des régions densément peuplées. L’Ile-de-France produit moins de 10% de l’énergie qu’elle consomme. Elle reste cependant un gisement considérable de biomasse et a donc un potentiel important pour la filière. Les acteurs se sont engagés auprès de la chambre d’Agriculture interdépartementale d’Ile-de-France pour le développement d’une filière de biométhane spécifique à la région. C’est donc une dizaine de centres de méthanisation qui devraient voir le jour dans les 3 prochaines années. Cette stratégie de personnalisation et de codéveloppement avec les territoires est une façon d’atteindre les objectifs d’emplois, d’énergie propre et d’équilibre économique…  

Enfin, plusieurs projets peuvent être menés de concert avec la méthanisation pour produire localement du gaz renouvelable utilisable sur l’ensemble du territoire. En motivant les projets de méthanisation, les utilities français savent en effet qu’ils peuvent aussi favoriser l’émergence des technologies Power to gaz et pyrogazéification. L’ensemble du réseau de distribution de gaz déjà existant deviendrait une solution de stockage pour des sources renouvelables qui deviennent alors de moins en moins intermittentes. L’injection de biogaz dans les conduites peut en effet être stabilisée en un point du réseau si plusieurs sources injectent en ce point.

Injection dans le réseau de distribution du gaz naturel : Scénarios ADEME


Source ADEME : « Une demande de gaz de 276 à 361 TWh en 2050 peut être satisfaite par du gaz renouvelable dans les quatre scénarios étudiés… »

Sources :
- « Un mix de gaz 100% renouvelable en 2050 ? » Etude de faisabilité technico-économique rapport d’etude (ADEME)
- « Benchmark des stratégies européennes des filières de production et de valorisation de biogaz » Recensement européen et fiches synthétiques pays (ADEME)
- « Solid biomass barometer » EurOberv’ER
- Ministère de la Transition écologique et solidaire https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/biogaz
- Statistiques développement durable www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr
- GRDF « Prescriptions techniques du distributeur »
- Techniques de l’ingénieur « Méthanisation de la biomasse » (2017)
- « Panorama du gaz renouvelable en 2017 »
- « Panorama de l’électricité renouvelable »
- « Baromètre 2017 des énergies renouvelables électriques en France » Filière Biogaz
- « Agriculture et Energies renouvelables : contribution et opportunités pour les exploitations agricoles » ADEME
- « Biométhane Porté » (Contexte et enjeux pour le réseau de gaz) Biogaz Europe – GRDF
- https://www.de.statista.com
- « basisdaten bioenergie deutschland 2018“ Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft
- https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/bioenergie#Reststoffe

Auteurs : 
Cyril Jouan, Consultant