COMBUSTIBLES GRANULÉS
Le
développement des granulés en Europe D i p l . - I n g . D r. H o r s t J a u s c h n e g g – L a n d e r s k a m m e r S t e i e r m a r k
L’association autrichienne de la biomasse décrit ici le marché de cette nouvelle technologie de chauffage en Suède, Autriche et Allemagne. Elle analyse le potentiel dans un futur proche et donne des conseils pour un développement plus rapide et plus solide.
Europe
ien que leur actuelle part de marché dans le secteur des bioénergies soit très faible, les granulés disposent d’un marché potentiel considérable dans le domaine du chauffage. Leur relative haute densité énergétique, leur granulométrie régulière offrant un très haut niveau de confort dans les systèmes de chauffage automatiques, et leur prix compétitif (particulièrement dans les pays
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ayant une certaine politique sur l’énergie) expliquent l’existence de ce potentiel. C’est en particulier dans le cas des petits systèmes que les granulés ouvrent une nouvelle dimension dans le chauffage au bois et dans certaines circonstances représentent une véritable alternative aux énergies fioul et gaz. Les challenges principaux de la filière sont nombreux. Il faut proposer un combustible de haute qualité (faible teneur en poussières, pas d’additifs dangereux, pas de sciures de bois contaminés), des systèmes de chauffages sûrs, efficaces et offrant tout confort, des solutions de transport et de stockage respectueuses du granulé, développer et standardiser les systèmes d’alimentation et profesBOIS ENERGIE N°5 < MARS 2002 > 24
sionnaliser l’installation et le service après-vente. Les problèmes actuels de communication et de compétition entre les acteurs rendent la coordination difficile. C’est souvent l’inexistence d’infrastructures de chauffage (cheminée, réseau hydraulique) qui freine l’installation de systèmes à granulés. Les potentiels intéressés sont fréquemment découragés par l’absence ou la fragilité des réseaux de distribution du combustible, des appareils et par conséquent de service après-vente de qualité. Les " traditions " et les habitudes sociales de chauffage sont d’autres obstacles. C’est l’aspect économique qui reste malgré tout le facteur principal : les coûts du combustible (qui sont dans certains pays européens très compétitifs par rapport à celui des autres énergies classiques) et de l’installation sont les clefs décisionnelles. Ces obstacles non techniques sont pourtant amenés à avoir bien plus d’impact sur le développement du marché que les barrières techniques. En ce qui concerne les stratégies de pénétration du marché, une orientation et un soutien politiques restent indispensables si les engagements de réduction d’émissions de gaz à effet de serre doivent être tenus. Il faut donc encourager la filière des granulés qui a un important rôle à jouer dans ce domaine. Pour permettre au granulé de percer le marché, la filière doit également développer sa coordination, la coopération et l’information. Le développement technique de l’industrie des ‘pellets’ – systèmes de chauffages, de manutention, de transport et de stockage, la qualité du combustible et le réseau de distribution en général – doit continuer et se professionnaliser. L’infrastructure du marché, les réseaux de marketing régionaux et la
normalisation de l’approvisionnement et des appareils devraient se poursuivre. Le marketing et la publicité pour ce nouveau mode de chauffage devraient s’intensifier. La définition d’une image de marque est aussi un élément d’importance. Les différentes activités et l’engagement des sociétés, des bureaux d’études et des institutions actives sur ce marché montrent que ces barrières peuvent être surmontées, et que le nouveau combustible que sont les granulés de bois, va voir son usage croître, augmentant ainsi la part du bois dans le chauffage et renforçant en même temps les économies régionales. Pour illustrer cette analyse, nous proposons un rapide état des lieux du marché du granulé en Suède, en Autriche et en Allemagne.
LA SUÈDE La capacité de l’outil de production est d’environ de 1 000 000 tonnes/an. D’autre part selon les industriels, la matière première (bois blancs sous la forme de sciures, de copeaux ou de plaquettes) est disponible en quantité suffisante pour produire ce million de tonnes annuel. Cela signifie que les futurs projets de granulation devront trouver une autre matière première telle que les rémanents forestiers. Tableau 1: Capacité de production de granulés en Suède.
année 1995 1996 1997 1998 1999 2000
Capacité de production estimée en tonnes 180,000 200,000 400,000 600,000 780,000 1,000,000
La plupart des usines récemment construites, les plus importantes en taille en particulier, ont installé des unités de séchage pour pouvoir granuler une matière première très humide. Une usine produit des granulés d’écorces.
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Importation de granulés En 1998, ce sont approximativement 100 000 tonnes qui ont été importées principalement du Canada mais aussi des pays Baltes, de la Pologne et des Pays-Bas. Il semble apparemment très intéressant de transporter les granulés à travers l’Atlantique et ce en raison du faible coût des transports maritimes. Les usages des granulés En Suède, les usages des granulés peuvent être classés en trois groupes : 1. Les grandes chaufferies Les chaudières de ces chaufferies sont pour la plupart équipées de brûleurs à poudre de charbon adaptés à la sciure qui est le véritable combustible : les granulés sont en effet broyés avant d’être injectés dans le foyer. C’est leur densité qui permet de diminuer les coûts de transport et de stockage. On trouve également des chaudières à grilles mobiles initialement conçues pour le charbon qui ont été adaptées pour brûler des granulés. Qu’ e lles ai e n t é t é ad a p t ées o u construites pour, toutes les chaudières de grosses puissances fonctionnent très bien. 2. Les chaufferies moyennes (0.5 à 4 MW) utilisant le plus souvent des technologies à grilles mobiles Bien que le marché des chaudières de moyenne puissance soit considérable, l’offre technologique reste encore réduite. Il s’agit donc pour les industriels de développer des produits adaptés pour saisir cet important marché. 3. Les systèmes de chauffage domestique (1.0 à 25 kW) Les systèmes de chauffage domestiques à granulés sont en Suède encore en plein développement. Actuellement, la majeure partie des technologies existant sur le marché national présente des dysfonctionnements.
L’AUTRICHE Gisement potentiel en matière première En Autriche, les scieries débitent en moyenne 11.5 millions de mètres cubes par an et produisent environ 3.5 millions de mètres cubes de déchets essentiellement constitués de sciure. L’industrie des panneaux de particules en consomme 2 millions, il reste donc 1.5 millions auquel il faut rajouter encore 1 million de mètres cubes d’écorces que l’on peut granuler. Les menuiseries et ébénisteries disposent également d’un demi-million de mètres cubes de déchets de bois secs. Par ailleurs des études théoriques annonceraient un potentiel de 10 millions de mètres cubes. Cependant une partie importante de ces déchets est actuellement valorisée en interne par les industriels pour des process thermiques. Les experts estiment la quantité de matière première utilisable pour la granulation réellement disponible dans une fourchette située entre 600 000 et un million de tonnes.
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Production totale et consommation en 1998 La Suède a brûlé entre 570 000 et 600 000 tonnes de granulés en 1998 et en a produit environ 470 000. Parmi ces 470 000 tonnes produites (pour une capacité de production alors de 600 000), 220 000 ont été consommées par une seule chaufferie et les autres 250 000 livrées à des chaufferies de taille moyenne. Comme on peut donc le voir, les particuliers ne représentent pas encore une part très importante du marché.
Les usages des granulés et les technologies employées L’essentiel des granulés autrichiens est brûlé dans des poêles, des chaudières domestiques, ou encore dans des chaudières alimentant des micro-
Chaudière domestique à foyer volcan.
Tableau 2: Estimation du potentiel de matière première disponible pour le granulé de bois en 2003
Matière première Déchets secs Sciure très humide
potentiel en tonnes 200,000 600,000
Les spécialistes s’intéressent aussi à l’immense gisement que représentent les rémanents forestiers et les coupes d’éclaircies non valorisés. Cependant, à l’heure actuelle, le coût important de la main d’œuvre et le faible prix de l’énergie freinent le développement de la filière granulé dans cette direction.
Quantité déjà utilisée en tonnes 100,000 (pour la briquette) 5,000 (pour les granulés en 1999) réseaux de chaleur (deux habitations). Il est très vraisemblable que le marché du chauffage domestique et plus particulièrement des habitations ne u ve s à ba sse consom m a ti on d’énergie soit amené à croître fortement. L’utilisation dans les réseaux de chaleur est en effet limitée en raison
Tableau 3 : croissance et tendance du marché autrichien (valeurs en milliers de tonnes)
Production Importation Exportation Consommation nationale - part des systèmes domestiques**) - part des réseaux de chaleur ***) * ** ***
1996
1997
15 1 14 13 1
20 1 19 18 1
1998 1999 2000 en milliers de tonnes 30 35 45 1 1 5 2 2 5 29 34 45 28 33 44 1 1 1
* 2010 200 20 20 200 190 10
estimation faite à partir des engagements européens du Livre Blanc chaudières de puissance inférieure à 100 kW chaudières de puissance supérieure à 100 kW
Développement du marché Le tableau 3 montre la croissance du marché des granulés au cours des dernières années et donne une idée de la tendance pour la décennie à venir. L’estimation a été effectuée après de nombreux entretiens avec les principaux acteurs de la filière.
du coût beaucoup plus faible du bois déchiqueté. Quand des systèmes de chauffage collectif consomment du granulé, c’est en raison de la disponibilité de ‘pellets’ de mauvaise qualité impropre (proportion de fine trop importante) à l’usage dans les petits appareils.
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COMBUSTIBLES GRANULÉS
Système de chauffage Poêles Chaudières domestique à granulés Chaudières à plaquettes pour réseau de chaleur
Quantité consommée (tonnes) 4,000 10,000 26,000
dernières années, la quantité de granulés de bois utilisée dans des systèmes de y Ces chauffage automatique a augmenté considérablement.
Tableau 5 : recensement des systèmes de chauffages à granulé en Autriche entre 1997 et 2000
année
Système de chauffage central automatique Avec trémie nécessitant un réapprovisionnement hebdomadaire ou mensuel
1997 1998 1999 2000 total
Avec système d’alimentation mécanique automatique du silo à la chaudière
Total
nombre total kW nombre total kW nombre total kW nombre total kW 220 4,111 190 4,547 15 270 425 8,928 503 8,750 710 13,514 110 1,875 1,323 24,139 592 9,672 1,219 23,272 317 5,452 2,128 38,396 425 7,107 2,239 39,149 802 13,737 3,466 59,993 1,740 29,640 4,358 80,482 1,244 21,334 7,342 131,456
L’ALLEMAGNE
Poêle à granulé offrant esthétique et confort d’un chauffage moderne.
Avec système d’alimentation pneumatique avec silo intermédiaire
La production commerciale de granulés de bois a commencé dans différentes régions de l’Allemagne au cours des deux dernières années. Les experts en ‘biomasse’ évaluent entre 800 000 et 1 100 000 tonnes de matière première disponibles pour la granulation. Dans le cas où la demande dépasserait cette capacité, les déchets des seconds de transformation pourraient être détournés pour la production des granulés. C’est essentiellement le prix fixé par les fournisseurs qui décidera si ces produits seront utilisés à des fins énergétiques ou non.
PELLET PLUS
L’usage des granulés Tout comme la production, la consommation des granulés en Allemagne n’en est q u ’ à s es d éb u t s . Cependant, l’engouement pour les systèmes de chauffage à granulés semble se développer rapidement. Le marché du granulé a llem a n d es t u n m a rch é n ich e d e p a v illo n s à fa ib le consommation d ’ én erg ie ut ilis a n t environ 1 500 kg pour
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chauffer 100 m2. Il existe donc une forte demande pour développer des technologies de chauffage de très faible puissance. Les fabricants allemands ont déjà répondu à cette nouvelle demande, cependant la plupart des appareils proviennent d’Autriche, du Danemark et de Suède. Les technologies des poêles à granulés (2 à 8 kW) et des petites chaudières (8 à 25 kW) ont considérablement évolué au cours des dernières années. La tendance actuelle qui est soutenue par un programme d’aide national pousse à améliorer l’environnement sonore de ces systèmes.
PERSPECTIVES POUR LES FABRICANTS EUROPÉENS Aujourd’hui de nombreuses PME s’enthousiasment pour ces nouvelles technologies et se lancent dans la fabrication de poêles et de chaudières. Pourtant la plupart d’entre elles n’ont pas assez de moyens financiers pour effectuer les travaux de recherche et développement nécessaires pour produire des appareils de qualité sans vices de fonctionnement. Ces entreprises doivent donc vendre leurs produits avant d’avoir terminé le développement afin de permettre à la société de survivre. Et il n’est pas rare de voir se réaliser l’aboutissement du produit une fois installé chez le consommateur. Ce genre de
situation ne joue pas vraiment en faveur de l’idée révolutionnaire que représentent ces technologies. Presque toutes les grandes entreprises implantées dans le marché du chauffage s’intéressent vivement à ce nouveau mode de chauffage. On peut donc s’attendre à ce qu’elles rentrent sur ce marché une fois que les PME auront suffisamment travaillé pour assurer un bon retour d’investissement. Cette entrée des ‘grands’ se fera bien entendu au détriment des petites sociétés pionnières mais d’un autre coté, c’est l’unique solution pour que le granulé change d’échelle financière et géographique. Le travail et l’investissement de ces deux catégories d’acteurs sont nécessaires pour amener rapidement la production de masse des appareils. Ce n’est que de cette manière que le prix des systèmes à granulés pourra concurrencer celui des systèmes à énergies fossiles. Chaudière à granulé à sonde lambda.
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Tableau 4 : répartition de la consommation de granulés de bois en fonction des technologies
En attendant que cela arrive, l’Union Européenne et les pays membres devraient soutenir fortement les sociétés actuelles avec des prêts préférentiels et des programmes d’aide tout en promouvant l’idée nouvelle de chauffage ne participant pas au réchauffement global de la planète. 5
SOURCE : HAHN B., U. MALISIUS, H. JAUSCHNEGG, B. NILSSON, S. RAPP, A. STREHLER, H. HARTMANN, R. HUBER, D. KESSLER (2000) : Woodpellets in Europe, public report, January 2000, Industrial network on woodpellets – From the production to the marketing of a comfortable biomass fuel, THERMIE-project, Contract no. DIS/2043/98-AT.