énergies renouvelables

Electro Concept Énergie - Photovoltaïque

Des appels d’offres intéressants mais exigeants

Publié le 09/09/2017

Avec les derniers appels d’offres pour des centrales photovoltaïques de plus de 100 kWc, des nouvelles opportunités existent pour les propriétaires de surfaces allant jusqu’à 3 000 m2. Encore faut-il bien préparer son dossier en amont, tant d’un point de vue administratif, technique que financier.

Ça continue de bouger dans la filière photovoltaïque. Depuis le début de l’année, le marché s’est ouvert pour les centrales de plus de 100 kWc destinées à l’injection réseau. « Concrètement, un agriculteur qui dispose d’une surface de 3 000 m2 peut mettre en place une centrale de 500 kWc avec un chiffre d’affaires potentiel de 50 000 à 60 000 euros par an », résume Pascal Tran, le directeur commercial d’Electro Concept Énergie (ECE). Pour bénéficier de cette nouvelle opportunité, il faut répondre aux conditions des appels d’offres qui se termineront à la fin de l’année 2019. Neuf périodes (à raison de trois périodes par an) de quinze jours ont été établies jusqu’à cette échéance pour déposer son dossier. Pour chaque période, 75 MW sont allouées sur tout le territoire national. Pour espérer voir son projet retenu par la Commission de Régulation de l’Energie (CRE), il faut que son dossier obtienne les meilleures notes possible sur deux critères : le bilan carbone des panneaux, et le prix d’achat proposé. « De période en période, le tarif d’achat est tiré vers le bas », avertit Pascal Tran. Du coup, la personne intéressée par un tel projet ne doit pas traîner. D’autant plus qu’il s’agit d’une « démarche assez longue » prévient le directeur technique d’ECE, Philippe Soret. « Il ne s’agit pas d’envoyer une lettre pour faire part de sa candidature. Avant toute chose, il faut déjà s’assurer d’avoir une surface adaptée sur un bâtiment en bon état. Ensuite, il faut avoir une bonne discussion avec son banquier pour s’assurer de la disponibilité des crédits. Enfin, il faut avoir dans les mains un permis de construire validé, faisant mention du projet photovoltaïque. Tout cela est peut-être un peu lourd, mais c’est surtout indispensable et payant pour nous. Lors de la première période d’appels d’offres, ECE a déposé quatre projets (trois agriculteurs et un supermarché) qui ont tous été retenus par la Commission régionale de l’énergie », énonce le directeur technique d’ECE. Il faut ajouter également qu’à partir de la prochaine période d’appel d’offres prévue au mois d’octobre, les installateurs qui s’occuperont des demandes et/ou réaliseront les projets, devront être certifiés Iso 9001 (qualité) et Iso 14 0001 (environnement). Ce sera le cas d’Electro Concept Énergie. Une prime à l’installation pour l’autoconsommation Autre évolution de ces derniers mois, la publication d’un arrêté le 9 mai dernier. Cet arrêté relatif aux installations de 0 à 100 kWc fixe les tarifs d’achat de l’électricité photovoltaïque en revente totale, et instaure une prime à l’investissement pour les installations en autoconsommation avec revente de surplus. Désormais, le kWh en surplus est racheté à 10 cts pour les installations inférieures ou égales à 9kWc et 6 cts pour les installations jusqu’à 100kWc. La prime à l’investissement (payée par EDF sur cinq années) est fixée à 400 euros/kWc pour une installation inférieure à 3 kWc, 300 euros pour une installation entre 3 et 9 kWc, 200 euros pour une installation entre 9 et 36 kWc, et 100 euros pour une installation entre 36 et 100 kWc. En parallèle, l’obligation d’intégration au bâti a été supprimée. Désormais, on peut poser les panneaux sur une couverture existante ou sur un toit plat, ce qui a pour effet mécanique de faire baisser le coût de l’installation. La durée du contrat pour une vente au surplus reste fixée à vingt ans. Derrière cette énième évolution du marché photovoltaïque français, il y a la volonté du gouvernement de développer l’autoconsommation avec la vente de surplus. « Et vu que les tarifs d’installation sont quasiment toujours les mêmes qu’il y a dix mois, la rentabilité est toujours au rendez-vous », fait remarquer Pascal Tran. « En revanche, il est toujours possible de revendre en totalité sa production et de bénéficier de primes d’intégration pour les petites installations : 20,40 cts/kWh pour les installations de 3 à 9 kWc, et 23,20 cts/kWh pour les installations de 0 à 3 kWc », 12,08 cts/kWh pour les installations de 9 à 36 kWc et 11,50 cts/kWh de 36 à 100 kWc, indique Philippe Soret.

Digestats de méthanisation

Bien les épandre pour bien les valoriser

Publié le 28/06/2017

La méthanisation produit des digestats qui constituent autant de matières fertilisantes stabilisées et inodorantes propices à une bonne valorisation dans les sols cultivés. Comment optimiser les effets fertilisants de ces digestats, réduire l’impact environnemental des épandages ? Autant de questions qui ont été abordées lors du dernier forum transfrontalier organisé par l’Institut transfrontalier d’application et de développement agronomique (Itada).

L’efficience de la fertilisation azotée est, en moyenne, inférieure à 50 %. Et l’excédent d’azote apporté aux cultures est estimé à environ 80 kg/ha/an. C’est par ces deux constats percutants que le docteur Markus Mokry, du Landwirtschafliches Technologiezentrum Augustenberg (LTZ), a débuté son intervention sur la valorisation agronomique des digestats et l’optimisation de leurs effets fertilisants en grandes cultures, et notamment en maïs. La valeur moyenne des digestats en phase liquide laisse apparaître une offre en éléments nutritifs solubles de 5,1 kg N/m3, dont 60 à 70 % sous forme NH4 + et de 1,6 kg P2O5/m3, dont 60 à 70 % de phosphates solubles. De quoi laisser présumer d’une bonne efficacité sur le rendement. Sauf que les pertes en azote peuvent être très élevées lors de l’application. Et que la disponibilité en phosphore n’est pas toujours optimale, notamment lors du stade juvénile du maïs. D’où l’intérêt de tester des systèmes de fertilisation alternatifs, afin d’améliorer l’efficience de ces apports. Markus Mokry a donc fait état d’essais ayant comparé des apports avec pendillards suivis d’une incorporation dans les 4 heures avec du digestat liquide et du lisier de porcin, les deux ayant été épandus à la surface entière. Ou encore d’un essai comparant l’effet d’un apport de digestat liquide sur la surface entière par pendillards avec incorporation dans les 4 heures, à un apport de digestat liquide avec injection sous forme d’un dépôt localisé en ligne appliqué à 20 cm entre les rangs de semis, à raison d’un rang sur deux, soit tous les 50 cm. L’utilisation d’un stabilisateur d’ammonium (ou inhibiteur de nitrification), étant susceptible d’augmenter l’efficacité des apports, cette hypothèse a été testée grâce à une modalité lisier + inhibiteur de nitrification. Des économies de fertilisants minéraux en perspective Pour une application en surface, aucune différence notable n’a été mise en évidence entre le lisier et le digestat liquide. L’utilisation d’un stabilisateur d’ammonium n’a pas eu d’effet significatif et l’efficience azotée plafonne à 50 % pour toutes les modalités. Par contre, l’apport de digestat liquide avec injection sous forme d’un dépôt localisé avec un stabilisateur semble procurer à la plante davantage d’éléments car le rendement est amélioré et l’efficience azotée passe à 60-70 %. L'injection sous forme d’un dépôt localisé apparaît donc clairement plus favorable à la valorisation de l’azote. Pour ce qui est du phosphate, le dépôt localisé semble également avoir un effet positif. « L’immobilisation du phosphate serait moins élevée et l’offre en phosphate soluble resterait donc plus élevée jusqu’à la récolte », avance Markus Mokry. En conclusion, l’effet fertilisant en azote et en phosphore de digestats liquides est comparable à celui du lisier de porc. Dans tous les essais, les rendements en plante entière de maïs ont été identiques ou légèrement supérieurs pour le dépôt localisé avec apports réduits en azote et en phosphore à une application en pleine surface avec des apports plus élevés. L’efficience en azote, mais aussi en phosphore a été significativement plus élevée avec un dépôt localisé qu’avec un épandage en pleine surface. Une économie en fertilisants minéraux est donc possible. Pour cela, il s’agit de calculer le besoin en fertilisant en fonction du lieu. Et d’effectuer les applications à la bonne date. « Une fertilisation en dépôt localisé est aujourd’hui considérée écologiquement plus performante et économiquement équivalente à une application en surface », affirme Markus Mokry. Méthanisation, matière organique et fertilité des sols Que sait-on de la matière organique contenue dans les digestats et de leur comportement dans le sol ? C’est à cette question que Kurt Möller, du Landwirtschafliches Technologiezentrum Augustenberg (LTZ), a apporté quelques éléments de réponse. Durant le processus de méthanisation, la matière organique contenue dans le substrat se dégrade, avec la minéralisation de nombreux éléments nutritifs, notamment azote et phosphore. Le taux de dégradation de la matière organique serait de 30 à 90 % en fonction des substrats, et la part dégradée ne serait donc plus disponible pour le maintien à long terme de la fertilité du sol. La fermentation anaérobie pourrait donc avoir, à long terme, un impact négatif sur la fertilité du sol. En effet, rappelons que la matière organique du sol joue un rôle important dans le renouvellement et le maintien de l’humus du sol, sa structure, la stabilité des agrégats, la stimulation de l’activité microbienne… Pour vérifier cette hypothèse, Kurt Möller a détaillé comment la matière organique évolue au cours du processus de méthanisation. La comparaison de la composition de lisier de porc, fermenté ou non, révèle qu’il n’y a pas de dégradation de la lignine pendant le processus. Les bactéries en jeu existaient avant le bois et ne disposent donc pas du matériel génétique nécessaire à la dégradation de la lignine, explique Kurt Möller. À l’inverse, 40 % de la cellulose est dégradée. Ce qui reste est la part enrobée de lignine, donc protégée de l’action des bactéries. L’hémicellulose, les acides gras volatils sont presque totalement dégradés. Les protéines sont en partie dégradées et transformées de protéines végétales à protéines animales. 10 à 12 % du carbone disponible pour former de l’humus La comparaison entre du lisier épandu après une incubation seule ou après méthanisation et production de biogaz et incubation montre que la proportion de carbone restant pour entretenir la fertilité du sol est à peu près la même, de l’ordre de 60 %. Une autre étude, réalisée au Danemark, visait à comparer le devenir du carbone contenu dans de la biomasse après passage dans le tube digestif des ruminants, puis dans un fermenteur puis après épandage, au devenir du carbone contenu dans de la biomasse après fermentation dans un digesteur et épandage. Dans les deux cas, 10 à 12 % du carbone de départ restent disponibles pour former de l’humus. « Des résultats qui démontrent que, tant qu’on ne brûle pas la biomasse, la performance de production humique reste à peu près la même », résume Kurt Möller. Reste que Kurt Müller a mis en évidence que la valeur humifiante des digestats ne suffit pas à compenser la consommation d’humus par le maïs ensilage. « Le bilan humique doit donc être préservé par la rotation, en conclut-il. Car cela ne peut pas se faire qu’avec la fertilisation organique, qu’elle soit fermentée ou pas, parce que du fait de la teneur élevée en phosphore des digestats et des plafonds à respecter, il ne serait possible de couvrir que 20 % des besoins en azote. » Des effets sur la fertilité biologique et physique Au-delà des effets sur la fertilité chimique des sols, les digestats ont des effets sur leurs propriétés biologiques. « De nombreuses études montrent que leur application induit une augmentation de l’activité microbienne et des vers de terre », rapporte Kurt Müller. Toutefois, l’augmentation de l’activité biologique du sol suite à l’apport de digestat serait plus faible que suite à l’application de substrats non fermentés. Et cela serait plus vrai sous jachère que sous culture. D’autres études montrent que l’apport de digestat augmente la fertilité du sol par une diminution de la masse spécifique de sédimentation, une augmentation de la capacité de rétention en eau et de la stabilité des agrégats. Enfin, les digestats ne s’avèrent pas acidifiants en tant que tels, ils auraient même plutôt un effet tampon dans le sol, avance Kurt Müller. En conclusion, il apparaît que la fermentation de produits organiques augmente la dégradation du carbone sous forme facilement dégradable du substrat, donc un enrichissement relatif en matière organique stable. La valorisation intermédiaire de la biomasse comme fourrage, ou son utilisation pour la fermentation anaérobie, n’a que peu d’effet sur la teneur en humus du sol donc. En outre, il y a peu de différences entre des digestats de différentes origines quant à leurs effets sur la teneur en humus du sol. Les digestats améliorent les propriétés biologiques, physiques et chimiques d’un site. Toutefois, la fermentation des effluents d’élevage réduirait la transformation de substances dans le sol immédiatement après l’apport de digestats, d’où une possible diminution des effets positifs de court terme sur la structure du sol. Quoi qu’il en soit, les effets des changements de systèmes de culture apparaissent beaucoup plus significatifs que les effets des apports de digestats.

Digestats de méthanisation

Bien les épandre pour bien les valoriser

Publié le 18/06/2017

La méthanisation produit des digestats qui constituent autant de matières fertilisantes stabilisées et inodorantes propices à une bonne valorisation dans les sols cultivés. Comment optimiser les effets fertilisants de ces digestats, réduire l’impact environnemental des épandages ? Autant de questions qui ont été abordées lors du dernier forum transfrontalier organisé par l’Institut transfrontalier d’application et de développement agronomique.

« Bien valoriser les digestats de méthanisation dans les systèmes de culture du Rhin supérieur ». Tel était le thème du forum organisé par l’Institut transfrontalier d’application et de développement agronomique (Itada), en partenariat avec le Landwirtschafliches Technologiezentrum Augustenberg (LTZ), la Chambre d'agriculture d’Alsace et les régions Grand Est et Bade-Wurtemberg. Car s’il n’est plus guère à prouver que les digestats issus du processus de méthanisation présentent des propriétés fertilisantes intéressantes, des incertitudes demeurent sur les meilleures modalités d’apport de ces digestats au sol, à la fois pour maximiser leurs effets agronomiques et réduire les effets connexes sur la qualité des eaux souterraines, l’atmosphère et les sols. En Allemagne : un décret pour inciter à l’injection C’est pour limiter ces effets et inciter à l’injection des digestats dans le sol afin de réduire les émissions d’ammoniac dans l’atmosphère qu’un nouveau décret encadrant l’épandage des digestats issus de la méthanisation est entré en vigueur récemment dans le Bade-Wurtemberg. Il stipule notamment que les épandages de digestats liquides et solides ne devront pas représenter un apport d’azote de plus de 170 kg N/ha/an. Il est cependant possible de demander une dérogation pour l’épandage de digestats provenant de l’exploitation d’une installation de méthanisation sur des surfaces de cultures et prairies. Cette dérogation doit être renouvelée chaque année. En outre, le décret comprend des interdictions générales d’apports, considérant que le sol n’est pas en capacité de recevoir un épandage, s’il est submergé, saturé d’eau, gelé ou couvert de neige. Le décret instaure en outre un nouveau calendrier d’interdiction d’épandage. Il est désormais interdit d’épandre des digestats à partir de la récolte de la dernière culture principale jusqu’au 31 janvier de l’année suivante. Et, pour les prairies permanentes et les prairies temporaires pluriannuelles du 1er novembre au 31 janvier de l’année suivante. Avec certaines exceptions. Le décret instaure aussi de nouvelles règles d’épandage, la principale étant l’obligation d’incorporation des digestats sur les parcelles sans couvert végétal, au plus tard dans les 4 heures après le début de l’épandage. Dès lors, une série de matériels d’épandage sont désormais interdits. Les agriculteurs doivent recourir à des systèmes de pendillards, d’injection ou de sabots. Pour des raisons de sécurité (terrains en pente), les Länder peuvent cependant autoriser d’autres techniques, à condition qu’elles conduisent à des émissions en ammoniac comparables à l’injection. En France : de déchet à matière fertilisante En France, les méthaniseurs sont des Installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE). Elles sont différenciées en fonction de ce qui y est méthanisé, et en quelle quantité, les soumettant à des régimes administratifs plus ou moins contraignants. Le régime de l’autorisation comprend une étude d’impact, une enquête publique, la consultation d’organismes spécialisés. Le régime déclaratif est plus souple : « L’installation peut fonctionner dès lors que la déclaration a été effectuée en préfecture », indique Aurélie Vignot, de la Dreal Grand Est. Lorsque les installations de méthanisation traitent des produits animaux (lisier, fumier, lactosérum) il est nécessaire d’obtenir un agrément sanitaire auprès de la Direction départementale de la cohésion sociale et de la protection des populations afin de s’assurer de leur hygiénisation. Les digestats ayant un statut de déchet, ils sont soumis à traçabilité. Pour être épandus, il faut justifier de l’intérêt agronomique et de l’innocuité de l’opération pour l’homme, les animaux et les cultures dans le dossier d’épandage. Pour chaque régime, des arrêtés ministériels fixent les règles d’épandage en termes de dates, de quantités d’azote et de phosphore apportées, de distance aux habitations… Une étude préalable à l’épandage doit donc être effectuée, avec une carte au 1/25 000e des parcelles, les éléments qui démontrent le respect de la réglementation relative aux nitrates d’origine agricole, les quantités totales d’azote apportées par parcelle toutes origines confondues, l’analyse des éléments traces, l’intérêt agronomique des digestats grâce à leur analyse chimique, la caractérisation des sols, les doses de digestats à épandre selon les cultures, les modalités techniques de réalisation de l’épandage, l’adéquation entre les surfaces à épandre et la quantité de digestats produite, l’identité des prêteurs de terres, des contrats écrits entre le producteur et les prêteurs de terre précisant les engagements de chacun, un programme prévisionnel d’épandage, un cahier d’épandage… Une somme de données qui doit permettre d’éviter la superposition de plan d’épandage et une pollution liée à une surfertilisation. Actuellement, un projet d’arrêté ministériel est en cours d’élaboration afin de définir un cahier des charges permettant la mise sur le marché et l’utilisation de digestats en tant que matières fertilisantes afin de faciliter leur valorisation. Cet arrêté ne concernera que les digestats agricoles. Il dispensera du plan d’épandage, mais pas du plan de fumure. La traçabilité des matières entrantes et sortantes sera exigée, tout comme un système de gestion de la qualité de la fabrication, l’analyse de l’innocuité des lots de digestats produits, l’étiquetage des produits. Leur usage sera limité, il sera notamment interdit en culture maraîchère. « Toute modification d’utilisation du méthaniseur devra être signifiée au préfet, au risque d’une mise en demeure ou d’une sanction. » Réduire les émissions de GES Ces réglementations encadrant le devenir des digestats s’inscrivent dans le cadre d’une tentative de réduction de l’impact des pratiques agricoles sur le climat. Reiner Ruser, de l’Universität Hohenheim, a rappelé que la teneur en protoxyde d’azote (N2O) dans l’atmosphère a augmenté de manière exponentielle ces 150 dernières années. Les sources anthropogènes représentent un tiers des émissions, et 50 % des sources anthropogènes sont issues des surfaces agricoles, notamment via le processus de nitrification et de dénitrification. Et la fertilisation azotée, par différents processus chimiques, augmente significativement l’émission de N2O par les sols, que l’engrais soit organique ou minéral. L’agriculture est également une activité humaine responsable d’une part importante des émissions de NH3 dans l’atmosphère. L’ammoniac se transforme en ammonium, en sels d’ammonium sous forme d’aérosols qui peuvent circuler très loin, et provoquer des effets toxiques sur la peau, les yeux (à fortes doses), former des particules fines qui se redéposent, entraînant une pollution des eaux de surface et souterraines… Selon les pratiques, les pertes de NH3 après application de digestats peuvent représenter de 7 à 46 % de l’azote total. Il est donc possible - et souhaitable - de mettre en œuvre des mesures pour réduire ces émissions. Reiner Ruser en a développé certaines, comme l’utilisation d’un inhibiteur de nitrification, qui permet de réduire les émissions de N2O, de l’ordre de 18 % pour l’instant, et certainement davantage à l’avenir. Autre levier d’action : l’incorporation rapide du digestat puisque les émissions augmentent fortement 4 h après l’application. En outre, l’acidification de fumier liquide, digestats des digestats, permettrait de réduire les émissions d’ammoniac, non sans quelques contreparties olfactives et en matière de sécurité au travail puisque l’opération nécessite d’équiper l’avant du tracteur d’une cuve d’acide sulfurique concentré. Reiner Ruser a également cité une étude utilisant des bactéries homofermentatives (contenues dans un stabilisateur d’ensilage) provoquant une fermentation lactique, donc une baisse du pH. À la clé, une réduction des émissions d’ammoniac, mais moins de celles de N2O. Une autre piste envisageable afin de réduire les émissions de GES consiste en une séparation des phases solide et liquide. « Ce n’est pas forcément recommandé car il y a de fortes émissions d’NH3 lors de la phase de séchage du digestat solide », constate Reiner Ruser. En conclusion, l’utilisation d’un inhibiteur de nitrification s’avère efficace surtout sur le N2O, l’injection est efficace sur NH3 mais pas sur N2O. La combinaison de l’utilisation d’un inhibiteur de nitrification et de l’injection permet de réduire les émissions des deux GES. L’acidification est probante sur NH3 mais pas sur N2O. L’acidification homofermentative est efficace sur NH3 mais n’a pas effet sur N2O. Enfin, la séparation de phase n’apparaît pas comme une solution permettant de réduire les émissions de NH3. Dans une prochaine partie, nous aborderons la valorisation agronomique des digestats.