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Clientèle admissible      Gestionnaires d’établissements institutionnels      appartenant aux pouvoirs publics      Propri...
Budget et cible      Budget       • Enveloppe globale de 10 M$, jusqu’au 31 mars 2012      Cible       • Réduction des émi...
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Volet analyse      Description de l’étude d’approvisionnement       • 4. Scénario d’approvisionnement           Présenter ...
Volet implantation      Conditions d’admissibilité d’un projet       • Avoir pour objet la mise en oeuvre de mesures de   ...
Volet implantation      Projets non admissibles       • Projets ayant une PRI inférieure à quatre années ou supérieure à  ...
Volet implantation      Norme ISO 14064       • Projets proposés dans le cadre du présent programme         considérés com...
Admissibilité des coûts      Coûts admissibles       • Coûts d’achat des équipements, incluant les équipements         de ...
Programme de réductionde consommation demazout lourd
Objectif, clientèle et budget        Objectif           • Réduire les émissions de GES de 1 000 000 tonnes             ann...
Composante B - Conversion vers la biomasse      Objectif       • Réduire de façon durable la consommation de mazout       ...
Composante B - Conversion vers la biomasse      Aide financière offerte       • Le moindre des montant suivants :         ...
Exemple de projet en bioénergies      Énergie Matane inc. et Emballages Smurfit-Stone      Canada       • Implantation de ...
Conclusion
Conclusion      Valorisation thermique de la biomasse forestière       • Bon potentiel de développement au Québec,        ...
Conclusion          Besoin d’appuyer les équipementiers actifs en matière de          technologies de combustion afin de r...
Conclusion       • Besoin d’appuyer la clientèle en matière d’adoption de         nouvelles technologies énergétiques     ...
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Par le biais de l’Agence de l’efficacité énergétique, M. Laflamme présente leur rôle dans le développement des filières des bioénergies et plus particulièrement celle de la valorisation thermique de la biomasse. Il expose donc les paramètres-clés au développement harmonieux de cette filière énergétique au Québec.

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La valorisation thermique de la biomasse forestiere

  1. 1. La valorisation thermique de labiomasse forestièreParamètres-clés au développement harmonieux decette filière énergétique au QuébecNicolas Laflamme, ing. f.Chargé de programme en bioénergie
  2. 2. Sommaire de la présentation Présentation de l’Agence de l’efficacité énergétique L’Agence et le développement des filières des bioénergies Filière de la valorisation thermique de la biomasse forestière Paramètres-clés du développement de la filière Programmes de l’Agence en matière de bioénergies Conclusion2
  3. 3. Présentation de l’Agence del’efficacité énergétique
  4. 4. L’Agence de l’efficacité énergétique Organisme créé en 1997 à la suite de l’adoption de la Loi sur l’Agence de l’efficacité énergétique Mission • Promouvoir l’efficacité énergétique et le développement de nouvelles technologies : pour toutes les formes d’énergie; dans tous les secteurs d’activité; au bénéfice de l’ensemble des régions du Québec.4
  5. 5. L’Agence et ledéveloppement des filièresdes bioénergies
  6. 6. L’Agence et les bioénergies Intérêt de l’Agence face aux différentes filières des bioénergies • Biocombustibles • Biocarburants • Biogaz Analyse du cycle de vie (ACV) des filières des bioénergies • Revue exhaustive de la documentation mondiale • Développement par l’Agence d’un outil d’analyse et d’aide à la décision en matière d’ACV6
  7. 7. Filière de la valorisationthermique de la biomasseforestière
  8. 8. Valorisation thermique de la biomasse forestière Facteurs de développement de cette filière au Québec • Croissance de la demande globale en énergie dans une perspective anticipée de la hausse du coût des combustibles fossiles à l’échelle mondiale • Préoccupation constante envers la réduction de la dépendance aux énergies fossiles et amélioration du bilan environnemental • Situation de crise qui prévaut dans le secteur forestier québécois • Valorisation thermique de la biomasse forestière comme une des filières les plus matures du secteur des bioénergies8
  9. 9. Valorisation thermique de la biomasse forestière Secteurs d’application • Procédés de fabrication industrielle (eau chaude et vapeur) • Chauffage des bâtiments • Cogénération (chaleur et électricité) Scénario dutilisation de la biomasse forestière d’ici 2016 (MRNF, novembre 2008) 6,4 millions de tma de biomasse forestière disponibles sur une base annuelle au Québec9
  10. 10. Valorisation thermique de la biomasse forestière Scénario dutilisation de la biomasse forestière d’ici 2016 (MRNF, novembre 2008) 828 771 tma pour 6,6 % des 6,4 millions de tma valorisés à des fins thermiques • Chauffage industriel : 230 000 tma • Cogénération : 170 000 tma (valorisation thermique) • Chauffage institutionnel et commercial : 428 571 tma • TOTAL : 11 429 TJ10
  11. 11. Valorisation thermique de la biomasse forestière Chaîne de valeur ACCEPTABILITÉ SOCIAL STRUCTURE D’APPROVISIONNEMENT TECHNOLOGIES COMMERCIALISATION ET DE DES MARCHÉ CONDITIONNEMENT TRANSFORMATION BIOÉNERGIES DE LA (COMBUSTION) BIOMASSE FINANCEMENT D’UNE FILIÈRE NAISSANTE- Mode de récolte ($) - Efficacité énergétique - Réseau de distribution - Transformation du marché- Répercussions - Émissions polluantes - Définition d’un - Recherche d’un service écologiques - Adaptation des biomasses « modèle d’affaires » énergétique « commodité » (biodiversité; sol) diverses - Financement d’une - Soutien à l’implantation d’une- Disponibilité - Développement d’une nouvelle filière filière naissante (long terme) expertise québécoise- Normalisation des biocombustibles11
  12. 12. Paramètres-clés dudéveloppement de la filièrede la valorisationthermique de la biomasseforestière
  13. 13. Paramètres-clés du développement de la filière L’acceptabilité sociale, une question incontournable… • En matière énergétique, le gouvernement du Québec, dans sa Stratégie énergétique 2006-2015, a clairement indiqué son intention de développer la filière de la valorisation thermique de la biomasse forestière au Québec. • Il est primordial de bien camper le débat social sur le développement accéléré de cette nouvelle filière énergétique dans un contexte d’autonomie et de diversification énergétique, de développement économique et environnemental.13
  14. 14. Paramètres-clés du développement de la filière L’acceptabilité sociale, une question incontournable… • Les incidences environnementales globales, dont celles en matière de santé public, doivent être analysées afin de moduler, le cas échéant, les exigences du projet de règlement sur l’assainissement de l’atmosphère, actuellement en préparation au Québec. • Sans acceptabilité sociale, il ne peut y avoir de développement accéléré et harmonieux de la filière de la valorisation thermique de la biomasse forestière.14
  15. 15. Paramètres-clés du développement de la filière Chaîne de valeur • Méthode de récupération, de transport et de conditionnement de la biomasse forestière Scénario dominant de récupération • Déchiquetage des résidus au bord du chemin Récolte des résidus Transport par porteur Déchiqueteuse en bordure de route • Déchiquetage sur le site Récolte et déchiqueteuse des résidus sur le parterre de coupe Transport par porteur en bordure de route Transbordement dans des conteneurs ou semi-remorque • Compactage et transport en fagots Récolte et compactage des résidus sur un porteur forestier Les fagots transportés par porteur et empilés au bord du chemin Transport par camion auto-chargeur vers centre de conditionnement déchiquetage des fagots15
  16. 16. Paramètres-clés du développement de la filière Chaîne de valeur • Méthode de récupération, de transport et de conditionnement de la biomasse forestière Conditionnement • Entreposage de la biomasse avant le déchiquetage préférable à l’entreposage à long terme des copeaux (perte de la capacité calorifique) • Entreposage sous bâche respirante en bordure de route • D’un point de vue opérationnel, la méthode de conditionnement et d’entreposage des biomasse doit tenir compte : des critères des équipements de combustion du client (granulométrie et % d’humidité); du modèle d’affaires de l’entreprise de service énergétique.16
  17. 17. Paramètres-clés du développement de la filière Disponibilité théorique et réelle de la biomasse • Étude approvisionnement détaillée par projet à l’échelle régionale • Contrats d’approvisionnement avec des partenaires crédibles Normalisation des biocombustibles • Pratique encore marginale • Besoin d’une pratique standardisée selon des normes reconnues17
  18. 18. Paramètres-clés du développement de la filière Normalisation des biocombustibles solides pour le chauffage • Amélioration globale de l’efficacité énergétique en fonction du design des équipements de combustion et des combustibles utilisés • Diminution des répercussions environnementales en matière d’émission de particules fines et de polluants atmosphériques (COV, HAP, etc.) • Développement d’un modèle d’affaires stable, fiable et concurrentiel dans un environnement de services énergétiques intégrés « commodité »18
  19. 19. Paramètres-clés du développement de la filière Principales caractéristiques de la biomasse dans une perspective de normalisation • Origine de la biomasse (forestière, résiduelle adjuvantée ou non adjuvantée) • Paramètres dits « normatifs » Granulométrie Taux d’humidité Taux de cendre • Paramètres dits « informatifs » Quantité d’énergie par unité de masse (kJ/kg) Taux de chlore19
  20. 20. Paramètres-clés du développement de la filière Granulométrie • Le choix de la granulométrie de la biomasse doit s’établir en fonction du type d’installation de combustion. TYPE D’INSTALLATION PUISSANCE COMBUSTIBLES Humidité de 10 % à 25 % CHAUDIÈRE À GRILLES PLANES 15 kW à 800 kW Granulométrie : 3 cm grand côté Humidité de 25 % à 50 % CHAUDIÈRE À GRILLES MOBILES 120 kW à 25 MW Granulométrie : 10 cm à 30 cm Humidité de 40 % à 65 % CHAUDIÈRE À GRILLES 2 MW à 25 MW Écorces, bois très humide ROTATIVES Humidité jusqu’à 65 % CHAUDIÈRE À LIT FLUIDISÉ 20 MW à 600 MW Granulométrie fine20
  21. 21. Paramètres-clés du développement de la filière Humidité • Le taux d’humidité du combustible représente un facteur déterminant du rendement thermique du système mais aussi de ses rejets dans l’atmosphère. Facteurs influençant le taux d’humidité • Essence de bois • Grosseur du bois (volume aubier/volume total) • Période d’exploitation • Condition de stockage avant et après la mise en plaquette (sous abri ou à l’air libre) • Mode de séchage (air libre ou séchoir)21
  22. 22. Paramètres-clés du développement de la filière Taux de cendre • La cendre est un sous-produit de la combustion qu’il faut stocker, valoriser ou éliminer. • Les cendres non exogènes sont générées par les matières constitutives de la biomasse. • Les cendres exogènes sont générées par les impuretés acheminées avec la biomasse (non exogènes). • La détermination du taux de cendre généré par un biocombustible est essentielle à la détermination du pouvoir calorifique inférieur (PCI).22
  23. 23. Paramètres-clés du développement de la filière Quantité de chaleur fournie • Pouvoir calorifique Quantité d’énergie dégagée par un corps lors de sa combustion complète (CEN/TS 14588) • Pouvoir calorifique inférieur (PCI) de la biomasse Chaleur maximale qui pourra être produite dans une chaudière classique • S’exprime en kWh ou en joule • Varie peu selon les essences forestière (feuillus : 18 à 19 MJ/kg, résineux : 20 MJ/kg) • Dépend principalement de l’humidité du combustible • Déterminé à partir d’échantillonnage de taux d’humidité des combustibles23
  24. 24. Paramètres-clés du développement de la filière Chauffage à la biomasse et pollution atmosphérique • La normalisation des biocombustibles est un élément fondamental pour la fiabilité et l’efficacité des systèmes de chauffage, ce qui a un effet direct sur les émissions de plusieurs polluants.24
  25. 25. Paramètres-clés du développement de la filière Commercialisation des bioénergies • Définition d’un modèle d’affaires adapté à la clientèle Recherche d’un service énergétique concurrentiel et fiable en substitution des carburants fossiles • Mise en place d’un réseau de distribution • Besoin d’infrastructures d’importance (p. ex. : mise en place d’une flotte de camions adaptés au besoin) Financement d’une nouvelle filière énergétique • Défi pour les nouveaux joueurs en production, notamment en matière d’immobilisation et de commercialisation d’un nouveau service énergétique comme la biomasse25
  26. 26. Paramètres-clés du développement de la filière Développement du marché • S’inscrit dans une dynamique de transformation du marché énergétique au Québec Diversification du portefeuille énergétique • Différentes clientèles Recherche d’un service énergétique concurrentiel et fiable en substitution des carburants fossiles • Besoins de soutien financier à l’implantation des nouveaux clients dans une filière naissante comme la valorisation énergétique de la biomasse26
  27. 27. Programmes de l’Agenceen matière de bioénergies
  28. 28. Programmes de l’Agence en matière de bioénergies Programme de démonstration des technologies vertes visant la réduction des émissions de gaz à effet de serre - Technoclimat* Programme d’aide à l’innovation en énergie (PAIE) Programme d’aide à l’utilisation de la biomasse forestière pour le chauffage (pilote)* Programme de réduction de consommation de mazout lourd* Programme d’appui au secteur manufacturier* *28
  29. 29. Programme d’aide àl’utilisation de la biomasseforestière pour le chauffage
  30. 30. Objectifs Favoriser le développement d’une filière énergétique propre à la biomasse forestière Remplacer de façon durable les combustibles fossiles • À l’exception du mazout lourd Diminuer les émissions de GES30
  31. 31. Clientèle admissible Gestionnaires d’établissements institutionnels appartenant aux pouvoirs publics Propriétaires de bâtiments à vocation commerciale ou religieuse Gestionnaires de réseaux de chaleur • Réseaux de chaleur fournissant obligatoirement la majorité (50 % et plus) de l’énergie produite pour des institutions, des commerces ou des bâtiments religieux31
  32. 32. Budget et cible Budget • Enveloppe globale de 10 M$, jusqu’au 31 mars 2012 Cible • Réduction des émissions de GES de 200 000 tonnes de CO2 équivalent (CO2e) sur une période de 10 ans32
  33. 33. Projet admissibles Réception des propositions de projets admissibles • En tout temps, selon le principe «premier arrivé, premier servi» Exemples de projets admissibles • Étude de faisabilité et d’approvisionnement dans une école secondaire consommant du mazout léger et de l’électricité pour se chauffer et désirant convertir son système de chauffage à la biomasse forestière résiduelle • Implantation d’un réseau de chaleur à la biomasse forestière desservant des bâtiments admissibles pour plus de 50 % de l’énergie produite33
  34. 34. Aide financière Le moindre des montant suivants : Volet analyse Volet implantation Montant pour ramener la PRI à quatre 75 % des coûts ans 25 000 $ par site pour les études de 50 % des coûts faisabilité 25 000 $ par site pour les études 500 000 $ par projet d’approvisionnement Montant original demandé par le requérant Contribution minimale du requérant de 25 % des coûts si obtention d’autres sources d’aide financière Propositions de projets acceptées en tout temps selon le principe du « premier arrivé, premier servi »34
  35. 35. Volet analyse Description de l’étude de faisabilité • 1. Introduction Identifier le principal problème d’efficacité énergétique dans les installations. Expliquer comment il sera traité par l’analyse proposée, en précisant la méthode utilisée. • 2. Contexte Donner une description détaillée des installations et de l’endroit où elles sont situées. Préciser le contexte énergétique du site, la production/unité de service, le type et la capacité de production et les services publics desservant le site. • 3. Buts et objectifs Décrire le but de l’analyse et ses aspects précis. Les objectifs de l’analyse doivent être opérationnels et mesurables et doivent provenir directement des buts.35
  36. 36. Volet analyse Description de l’étude de faisabilité • 4. Portée de l’analyse Identifier les activités de l’analyse et la description des tâches à accomplir dans chaque activité. Chacune des activités doit comprendre un résultat mesurable aboutissant à une conclusion. Identifier les tâches exécutées par le consultant et celles exécutées par le requérant. • 5. Documents à produire Donner une description des documents produits. • Rapport d’analyse • Diagrammes de procédés • Modèle de simulation • Rapports • Calculs détaillés • 6. Échéancier de l’analyse Donner les dates de début et de fin de l’analyse ainsi que les points de repère mesurables.36
  37. 37. Volet analyse Description de l’étude de faisabilité • 7. Budget Identifier la quantité de travail fourni et les coûts associés à l’analyse. • Les frais de déplacement, y compris les frais de subsistance, devront être précisés. • 8. Expérience Identifier les personnes qui travailleront à l’analyse. Décrire leur expertise démontrant leur capacité à exécuter le travail.37
  38. 38. Volet analyse Description de l’étude d’approvisionnement • 1. Introduction Présenter globalement le contexte en regard de la disponibilité et de l’utilisation de la biomasse forestière résiduelle à l’échelle locale et régionale (structure de l’industrie forestière). • 2. Objectifs de l’analyse Présenter les objectifs poursuivis par l’étude d’approvisionnement en biomasse forestière résiduelle en lien avec le projet potentiel de chaufferie. • 3. Biomasse forestière résiduelle Dresser un portrait de la disponibilité des différentes sources de biomasse forestière résiduelle à l’échelle locale et régionale en forêt public et privée (bois rond, biomasse résiduelle provenant de la récolte et des travaux sylvicole en forêt, etc.). • Ne pas considérer les produits conjoints de la transformation du bois (sciures, rabotures et écorces).38
  39. 39. Volet analyse Description de l’étude d’approvisionnement • 4. Scénario d’approvisionnement Présenter les caractéristiques recherchées des combustibles bois énergie. • Type de granules • Granulométrie • Taux d’humidité Présenter les différents scénarios d’approvisionnement possibles. • Localisation de la biomasse forestière résiduelle • Transport • Conditionnement • Entreposage • Coût du combustible • Fournisseurs potentiels39
  40. 40. Volet implantation Conditions d’admissibilité d’un projet • Avoir pour objet la mise en oeuvre de mesures de remplacement de combustibles fossiles utilisés directement dans la production de chaleur pour les besoins d’un ou de plusieurs bâtiments par de la biomasse forestière résiduelle. • Avoir fait l’objet d’une recommandation écrite signée par un membre en règle d’une corporation professionnelle d’ingénieurs. • Obtenir auprès du ministère des Ressources naturelles et de la Faune (MRNF), secteur Forêt Québec, un avis de pertinence positif portant sur les hypothèses d’approvisionnement en biomasse forestière résiduelle proposées par le requérant.40
  41. 41. Volet implantation Projets non admissibles • Projets ayant une PRI inférieure à quatre années ou supérieure à la durée de vie de la mesure implantée. • Projets proposant des équipements avec une efficacité inférieure aux normes prescrites dans l’industrie ou généralement reconnues. • Projets ne pouvant obtenir un avis de pertinence positif portant sur les hypothèses d’approvisionnement en biomasse forestière résiduelle de la part du MRNF. • Projets ne nécessitant pas d’investissement en capital ou impliquant de façon permanente la cessation des activités d’un site. • Projets pouvant présenter un impact négatif sur la santé, la sécurité ou l’environnement.41
  42. 42. Volet implantation Norme ISO 14064 • Projets proposés dans le cadre du présent programme considérés comme des projets de réduction des émissions de GES • Programme de l’Agence inspiréde la norme internationale ISO 14064-2, spécifiant les lignes directrices d’un projet de réduction des émissions de GES Établissement d’un processus simplifié de planification et de mise en oeuvre du projet42
  43. 43. Admissibilité des coûts Coûts admissibles • Coûts d’achat des équipements, incluant les équipements de mesurage • Coûts des travaux réalisés par le personnel du client, jusqu’à concurrence d’un plafond préalablement approuvé à l’étape de la proposition • Coûts d’ingénierie, d’installation et de mise en fonction des équipements, lorsque réalisées par une tierce partie • Coûts de mesurage, de quantification et de vérification réalisés avant et après l’implantation Coûts non admissibles • Pertes de production, rebuts et autres pertes occasionnées par des activités liées à lanalyse ou à limplantation • Coûts des travaux dingénierie réalisés avant la date d’acceptation du projet par l’Agence43
  44. 44. Programme de réductionde consommation demazout lourd
  45. 45. Objectif, clientèle et budget Objectif • Réduire les émissions de GES de 1 000 000 tonnes annuellement dici 2012 Diminution de la consommation de mazout lourd de l’ordre de 510 millions de litres par année Clientèle admissible • Toute personne morale consommant du mazout lourd* et ayant un établissement au Québec Budget • Enveloppe globale de 150 M$ répartie sur cinq ans * Comprend le mazout lourd (n° 4, 5 et 6), le charbon, le coke utilisé comme combustible et le45 coke de pétrole.
  46. 46. Composante B - Conversion vers la biomasse Objectif • Réduire de façon durable la consommation de mazout lourd par une conversion vers la biomasse forestière résiduelle Inclut tout arbre ou portion d’arbre n’étant pas utilisé ou ne faisant pas partie de la possibilité forestière Inclut les boues et les liqueurs de papetières ainsi que les bois de démolition et de récupération Exclut les sciures, les rabotures et les écorces46
  47. 47. Composante B - Conversion vers la biomasse Aide financière offerte • Le moindre des montant suivants : Volet analyse Volet implantation 50 % des coûts (faisabilité et Montant pour ramener la PRI à un an approvisionnement) 50 K$ / site 75 % des coûts Analyse d’intégration 5 M$ par projet 40 $ / tCO2éq. sur la période d’engagement (maximum 10 ans) • Contribution minimale du requérant de 25 % des coûts si obtention d’autres sources d’aide financière47
  48. 48. Exemple de projet en bioénergies Énergie Matane inc. et Emballages Smurfit-Stone Canada • Implantation de deux chaudières à la biomasse Réduction de la consommation de mazout lourd par l’usine de Smurfit-Stone de Matane et les systèmes afférents à son fonctionnement, dont le système de manutention de la biomasse • Aide financière octroyée 5 M$48
  49. 49. Conclusion
  50. 50. Conclusion Valorisation thermique de la biomasse forestière • Bon potentiel de développement au Québec, principalement en matière de substitution des carburants fossiles Marchés industriel, institutionnel, commercial et résidentiel Filière naissante • Besoin de structuration et d’amélioration de la chaîne de valeur Développement d’une structure d’approvisionnement compétitive, étendue et stable dans le temps Besoin de mettre en place un mécanisme de normalisation des biocombustibles crédible, opérationnel et adapté au besoin du Québec50
  51. 51. Conclusion Besoin d’appuyer les équipementiers actifs en matière de technologies de combustion afin de répondre aux exigences des clients et du gouvernement québécois au chapitre de l’efficacité énergétique et des répercussions environnementales • Programme PAIE et Technoclimat de l’Agence Besoin de développer des mécanismes de communication crédibles et transparents avec la population qui s’appuie sur des outils adaptés, comme l’analyses de cycle de vie « ACV » • Développement d’outils en matière d’ACV à l’Agence51
  52. 52. Conclusion • Besoin d’appuyer la clientèle en matière d’adoption de nouvelles technologies énergétiques Programme de réduction de consommation de mazout lourd et Programme d’aide à l’utilisation de la biomasse forestière pour le chauffage de l’Agence52
  53. 53. Renseignements supplémentaires Direction générale des secteurs de l’innovation technologique, du transport et du développement de l’industrie Agence de lefficacité énergétique 5700, 4e Avenue Ouest, RC Québec (Québec) G1H 6R1 Téléphone : 418 627-6379 Sans frais : 1 877 727-6655 Télécopieur : 418 643-5828 Site Internet : www.aee.gouv.qc.ca Courriel : nicolas.laflamme@aee.gouv.qc.ca53

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