2. Quels sont les usages du biométhane ?
3. Quel est l’intérêt environnemental du biométhane ?
4. Dans quels pays valorise-t on le biométhane comme carburant ?
5. Quel est l’intérêt de l’injection du biométhane dans les réseaux de gaz naturel ?
6. Dans quels pays injecte-t on du biométhane dans les réseaux de gaz naturel ?
7. En France, où en sommes-nous sur l’injection du biométhane dans les réseaux ?
8. Du biométhane de toutes origines peut-il être injecté dans les réseaux de gaz naturel en France ?
9. Comment fonctionne le système des garanties d’origine et quel intérêt présente t-il ?
10. Quelle qualité pour l’injection et pour le biométhane carburant ?
1. Quel cadre réglementaire incite au développement du biométhane?
Le Plan Climat adopté le 23 janvier 2008 par la Commission Européenne a posé un premier cadre réglementaire en ce sens en fixant comme objectif d’atteindre d’ici 2020 :
- Le développement des énergies renouvelables à hauteur de 20% dans le mix énergétique européen
- Une réduction des émissions de gaz à effet de serre de 20%
- Un accroissement de l’efficacité énergétique de 20%.
- les coûts de raccordement qui doivent être objectifs, transparents et non discriminatoires,
- l’intégration du biométhane par des extensions de réseaux existant le cas échéant,
- la publication par les gestionnaires de réseaux des règles techniques comportant des prescriptions en matière de qualité, d’odorisation et de pression du gaz ainsi que la publication des tarifs de connexion.
- Adopter des mesures concrètes pour accompagner une utilisation accrue du biogaz,
- Garantir au biogaz (et à d’autres types de gaz) l’accès aux réseaux sous condition de compatibilité en permanence avec des règles techniques et des normes de sécurité,
- promouvoir l’intégration de la production de gaz à partir de sources d’énergies renouvelables, tant dans les réseaux de transport que dans ceux de distribution (rôle assigné à l’autorité de régulation).
- La loi Grenelle 1, ou Loi de Programmation relative à la mise en œuvre du Grenelle de l’environnement, adoptée le 23 juillet 2009 précise dans son article 19 que « les sources d’énergie renouvelable sont […] l'énergie issue de la biomasse, du gaz de décharge, du gaz de stations d'épuration d'eaux usées et du biogaz. » Le biogaz, longtemps considéré comme un simple produit issu du traitement des déchets, a donc changé de statut. Il devient aujourd’hui une énergie renouvelable à part entière, qu’il est important de valoriser de la façon la plus efficace.
- De son côté la loi Grenelle 2, ou Loi portant engagement national pour l’environnement, adoptée le 12 juillet 2010 prévoit, dans son article 92, l’instauration d’un tarif d’achat du biométhane dû aux producteurs par les fournisseurs de gaz naturel, la compensation des charges inhérentes à ce tarif par une contribution due par les fournisseurs de gaz naturel au prorata de leurs ventes, la désignation d’un acheteur de dernier recours, ainsi que l’instauration d’un mécanisme de garanties d’origine.
- Le biométhane issu de déchets d’origine agricoles, de déchets ménagers ou de déchets issus de l’industrie agroalimentaire peut être injecté dans les réseaux de gaz naturel (avis de l’Anses 2008). Une nouvelle saisine de l’ANSES est en cours pour traiter le cas du biométhane produit à partir de boues de stations d’épuration.
- Sous réserve que la production de biométhane soit en adéquation avec les consommations de gaz naturel sur le réseau, le producteur bénéficie d’une garantie de vente du biométhane pour une durée de 15 ans, à un tarif fixé par arrêté.
- Le biométhane est acheté au producteur par un fournisseur de gaz naturel. Un acheteur de dernier recours est désigné pour acheter le biométhane si aucun fournisseur ne se porte candidat spontanément.
- Des garanties d’origine permettront de tracer le biométhane une fois injecté dans le réseau. Ces garanties d’origine peuvent être valorisées par l’acheteur de biométhane (fournisseur de gaz naturel) au travers d’offre de gaz « vert ».
- Le tarif d’achat varie entre 50 et 125 €/MWh et dépend du type de déchets traités et de la capacité maximale de production de biométhane de l’installation. Le tarif d’achat du biométhane (qui est plus élevé que celui du gaz naturel) est financé par une contribution sur les consommations de gaz naturel.
2. Quels sont les usages du biométhane ?
Le biométhane, issu de l’épuration poussée du biogaz, ouvre la voie à des valorisations différentes de ce dernier.
En effet, le biogaz, brut ou après un léger prétraitement (séchage, désulfuration partielle), est généralement valorisé localement pour produire de l’électricité, de la chaleur, ou les deux par cogénération.
En revanche, le biométhane a subi une épuration poussée jusqu’à atteindre la qualité du gaz naturel. Lorsque sa qualité est conforme aux exigences des gestionnaires de réseaux de distribution (GrDF ou les Entreprises Locales de Distribution) ou de transport (GrTgaz, TIGF) de gaz naturel, ou des équipementiers automobiles, le biométhane peut être utilisé en substitution ou en mélange avec le gaz naturel. Sa composition et son pouvoir calorifique étant très proches de ceux du gaz naturel, sa miscibilité dans ce dernier est totale.
Le biométhane peut alors avoir les mêmes usages que le gaz naturel, à savoir :
- la production d’eau chaude ou de vapeur pour des besoins industriels ou domestiques,
- la production d’électricité à l’aide d’un moteur ou d’une turbine à gaz,
- la cuisson domestique ou professionnelle
- la carburation pour des véhicules possédant un équipement de combustion au gaz naturel.
3. Quel est l’intérêt environnemental du biométhane ?
Quelle que soit sa valorisation, l’intérêt environnemental du biométhane réside dans la valorisation énergétique d’un processus naturel. En effet :
- Le méthane étant produit naturellement par la dégradation des déchets organiques et contribuant largement à l’effet de serre lorsqu’il est émis sans être capté, la production de ce méthane dans une enceinte close évite la dispersion de ce gaz dans l’atmosphère.
- Son injection dans le réseau de gaz naturel réduit la dépendance au gaz naturel d’origine fossile dont l’extraction a un bilan environnemental négatif.
- Enfin, le processus de production du biogaz puis du biométhane valorise les déchets organiques qui sont à la base du processus. Le résidu solide issu de ces déchets peut ensuite être utilisé comme engrais et limite le recours aux engrais d’origine chimique.
- la gestion et le traitement des déchets,
- la production d’énergie renouvelable,
- la lutte contre le réchauffement climatique,
- la mobilité durable lorsqu’il est valorisé comme carburant,
- la réduction de la pollution locale,
- la création d’emplois locaux.
Concernant spécifiquement cette valorisation carburant du biométhane, il a été récemment démontré, selon un bilan du puits à la roue, que lorsqu’un véhicule hybride GNV est alimenté par du biométhane (100% de biométhane issu de déchets ménagers), les émissions de GES sont réduites de 86% (par rapport à un véhicule essence) (source GDF SUEZ).
Ces qualités font aujourd’hui consensus au niveau international. En effet, la Directive ENR (2009/28/CE), qui prévoit que 10% des carburants en Europe seront d’origine renouvelable d’ici 2020, précise également que les carburants issus de déchets et résidus comptent double dans cet objectif. Le biométhane carburant fait partie de cette catégorie.
De plus, dans la mesure où la composition du biométhane est similaire à celle du gaz naturel, le biométhane utilisé comme carburant bénéficie des mêmes atouts que son homologue d’origine fossile en matière d’émissions locales de polluants : quasi absence de particules, très peu d’oxydes d’azote, pas d’odeurs, pas de fumées noires en sortie des pots d’échappement. A ce titre, il est particulièrement adapté aux transports urbains de personnes et de marchandises ainsi qu’aux flottes de véhicules des collectivités locales et des entreprises. Disponible dès aujourd’hui, il constitue un atout dans la mise en place des Zones d’Actions Prioritaires pour l’Air (ZAPA) aux côtés d’autres technologies de véhicules telles que les véhicules électriques, hybrides, à hydrogène, ou à piles à combustibles.
Le biométhane carburant permet donc de réduire simultanément la réduction de la pollution locale et les émissions de gaz à effet de serre.
En France, les vertus du biométhane carburant sont reconnues par l’ADEME, qui l’a identifié comme l’une des voies d’avenir dans sa feuille de route Biocarburants Avancés publiée en mars 2011.
4. Dans quels pays valorise-t on le biométhane comme carburant ?
Avec plus de 13 millions de véhicules dans le monde dont plus d’1,5 millions en Europe, le gaz naturel est un carburant très répandu. Mais son homologue renouvelable, le biométhane, l’est à ce jour beaucoup moins. L’Europe fait toutefois figure de leader dans le domaine. Aux premiers rangs des pays utilisant le biométhane comme carburant, figurent la Suède et la Suisse.
En Suède, 23 000 véhicules roulent au GNV et le biométhane représente 65% de la consommation de carburant gaz naturel, soit l’équivalent de 15 000 véhicules.
En Suisse, 9000 véhicules roulent au GNV et font le plein dans 120 stations qui distribuent un carburant gaz naturel composé à environ 20% de biométhane.
En Allemagne, l’injection de biométhane dans les réseaux est encouragée par le biais d’un tarif d’achat de l’électricité produite par cogénération. Dans le cadre de la Loi EEG qui promeut l’usage d’énergies renouvelable dans le secteur de la production d’électricité, le biométhane est exempté de la taxe sur l’énergie. A ce jour, l’Allemagne compte d’environ 1000 stations de distribution de carburant GNV (Gaz Naturel Véhicules) et de l’ordre de 7.000 installations de production de biogaz (source : www.iea-biogas.net). S’il n’existe que 2 stations GNV alimentées à 100% en biométhane, en revanche, fin 2009, déjà 12% des stations GNV en Allemagne étaient alimentées en biométhane à hauteur de 10%. L’objectif est d’atteindre 20% de biométhane dans le carburant GNV distribué en Allemagne à horizon 2020, comme c’est déjà le cas sur 15 stations GNV à Berlin.
En France, à Lille, une centaine de bus de la Communauté Urbaine roulent au biométhane carburant depuis le 12 juillet 2011. Après une première expérience en 1994, avec des véhicules légers et un bus alimentés en biométhane produit à partir des boues de la station d’épuration urbaine de Lille Marquette, c’est la première fois en France qu’une collectivité fait rouler ses bus avec ses déchets ! D’autres collectivités viendront bientôt la rejoindre. Par ailleurs, sur l’installation de stockage de déchets non dangereux de Claye–Souilly (Seine-et-Marne), la société Véolia Propreté produit du biométhane qui alimente une benne à ordures ainsi que des véhicules légers.
Pour toute information sur les véhicules disponibles, les stations de distribution de biométhane carburant, etc. connecter-vous sur le site : www.biomethanecarburant.info
5. Quel est l’intérêt de l’injection du biométhane dans les réseaux de gaz naturel ?
Le biogaz peut être valorisé sur site pour produire de l’électricité (rendement de l’ordre de 33%), de la chaleur (rendement de l’ordre de 85%), ou les deux par cogénération (rendement de l’ordre de 80 %). Or, il n’est pas rare que les débouchés pour la chaleur produite soient insuffisants à proximité immédiate du site de production du biogaz.
L’injection de biométhane permet de valoriser le biométhane à distance, sur d’autres sites qui ont des besoins de chaleur, de carburant, etc...
Pour une utilisation sous forme de carburant, l’injection permet de s’affranchir de l’inadéquation entre la consommation discontinue d’une flotte de véhicule (une station de distribution de carburant est sollicitée par « pics » quotidiens) et la production de biométhane qui doit être aussi stable que possible.
Enfin, la production de biométhane est encouragée par des tarifs d’achat qui rémunèrent le producteur pour ses investissements et ses charges d’exploitation. Ce coût est réparti sur l’ensemble des fournisseurs de gaz naturel qui achètent le biométhane et qui le répercutent ensuite sur les consommateurs finals. Dans la mesure où la quantité de biométhane produite est largement inférieure à la consommation totale de gaz naturel, le coût de production de cette énergie renouvelable est donc mutualisé et n’est pas répercuté directement sur le gaz « vert », ce qui rendrait sa commercialisation rédhibitoire.
L’injection permet donc de décorréler géographiquement, techniquement et économiquement la production et la consommation du biométhane.
6. Dans quels pays injecte-t on du biométhane dans les réseaux de gaz naturel ?
En Europe, l’injection de biométhane en réseaux est effective dans plusieurs pays : Allemagne, Suisse, Autriche, Suède, Pays-Bas, France, République Tchèque, Danemark, Espagne, Finlande, Norvège, Luxembourg, Royaume-Uni.
D’autres pays sont en « apprentissage » de la technologie : Croatie, Italie, Pologne, Slovaquie
7. En France, où en sommes-nous sur l’injection du biométhane dans les réseaux ?
Les 22 et 24 novembre 2011 sont parus au Journal Officiel de la République Française, les 4 décrets et 4 arrêtés relatifs à l’injection de biométhane dans les réseaux de gaz naturel. Celle-ci est donc désormais autorisée et précisément encadrée. Elle repose sur les principes suivants :
- Seul le biométhane issu de déchets d’origine agricoles, de déchets ménagers ou de déchets issus de l’industrie agroalimentaire peut être injecté pour l’instant (avis de l’Anses 2008).
- Sous réserve que la production soit en adéquation avec les consommations sur le réseau, le producteur bénéficie d’une garantie de vente du biométhane pour une durée de 15 ans, à un tarif fixé par arrêté, dont la valeur s’échelonne entre 45 et 125 €/MWh.
- Le biométhane est acheté au producteur par un fournisseur de gaz naturel (« l’acheteur »).
- Un acheteur de dernier recours est désigné pour acheter le biométhane si aucun fournisseur ne se porte candidat spontanément.
- Des garanties d’origine permettent de tracer le biométhane une fois injecté dans le réseau. Ces garanties d’origine peuvent être valorisées par l’acheteur de biométhane (fournisseur de gaz naturel) au travers d’offre de gaz vert.
- Chaque fournisseur de gaz naturel contribue à l’achat du biométhane à hauteur de sa part de marché.
8. Du biométhane de toutes origines peut-il être injecté dans les réseaux de gaz naturel en France ?
L’injection dans le réseau de gaz naturel de biométhane est désormais autorisée en France, suite à la diffusion de l’avis de l’Anses en octobre 2008 et au vote de la loi Grenelle II en avril 2010, et à la parution des décrets et des arrêtés du 22 et 24 novembre 2011. Cette autorisation concerne le biométhane issu de biogaz produit à partir de déchets issus de l’industrie agro-alimentaire, de déchets urbains (ordures ménagères traitées par méthanisation ou dans des installations de déchets non dangereux, bio-déchets et déchets verts issus de la collecte sélective) et de déchets agricoles. Cependant, en 2008, l’Anses ne s’est pas prononcée sur l’injection de biométhane issu de biogaz de stations d’épuration urbaines et industrielles. Dans l’attente de la parution d’un avis plus étayé sur ce point, l’Anses recommande de ne pas injecter de biométhane issu des stations d’épuration d’eaux usées urbaines ou industrielles dans le réseau de gaz naturel.
9. Comment fonctionne le système des garanties d’origine et quel intérêt présente t-il ?
Lorsque le biométhane est injecté dans le réseau de gaz naturel, il se mélange à celui-ci et il n’est plus possible de les distinguer physiquement. Or, pour garantir à un consommateur soucieux de consommer une énergie renouvelable que le gaz qu’il consomme correspond à une quantité de biométhane effectivement produite, il est nécessaire d’en assurer la traçabilité. C’est précisément le rôle des garanties d’origine. Une garantie d’origine correspond à 1 MWh de biométhane produit et porte mention d’informations sur le lieu de production et les déchets à l’origine de ce biométhane notamment. Ces garanties d’origine sont répertoriées dans un registre des garanties d’origine. Une fois le gaz « vert » consommé, les garanties d’origines correspondantes sont détruites et ne sont plus disponibles dans le registre. Une garantie d’origine est donc unique et ne peut pas être utilisée plusieurs fois. En permettant aux consommateurs de gaz de choisir l’origine de leur énergie, ce mécanisme de traçabilité « virtuel » (à l’image de celui qui existe pour l’électricité verte) vise à encourager la demande de gaz « vert », complétant ainsi le dispositif mis en place par le biais des tarifs d’achat pour, à l’autre bout de la chaîne, encourager la production de ce gaz « vert ».
Garanties d’origine et certificats verts (qui n’existent aujourd’hui que pour l’électricité d’origine renouvelable) assurent des fonctions similaires : il s’agit de tracer une énergie renouvelable, une fois celle-ci injectée sur les réseaux. Les garanties d’origine diffèrent des certificats verts en cela qu’elles sont réglementées par les pouvoirs publics. Les certificats verts en revanche, reposent sur une initiative privée. En France, c’est Observ’ER qui gère à ce jour les certificats verts pour l’électricité.
10. Quelle qualité pour l’injection et pour le biométhane carburant ?
Qu’il s’agisse de l’utiliser comme carburant ou de l’injecter dans les réseaux de gaz naturel, le biométhane doit avoir une qualité équivalente à celle du gaz naturel. Sa composition doit donc satisfaire aux prescriptions techniques du gaz naturel, élaborées par les opérateurs de réseau de gaz naturel européens pour permettre les échanges aux frontières. Ces prescriptions sont disponibles auprès des gestionnaires de réseaux ainsi que sur le présent site internet.
Toutefois, une exception porte sur la teneur en oxygène, pour laquelle la spécification est particulièrement contraignante (100 ppm) et difficile à atteindre avec les systèmes d’épurations actuels. C’est pourquoi, sauf conditions particulières liées notamment à la nature des réseaux (canalisations métalliques par exemple), certains opérateurs autorisent des teneurs en O2 plus élevées, sous réserve toutefois que les autres paramètres soient respectés, en particulier le pouvoir calorifique et l’indice de Wobbe. La teneur maximale en O2 autorisée est alors 0.75%.