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Energy for today.
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La structure du Groupe Enovos
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Chaîne de valeur (électricité et gaz naturel)
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Prénom Nom, date
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Activités commerciales
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7Ventes consolidées d’électricité et de gaz naturel 2014
Sales activities in Belgium 8
•  Depuis fin 2011:
-  Livraison gaz et électricité
-  Dans l’ensemble du pays
-  Focus sur ...
Stratégie durable pour les énergies renouvelables 9
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Énergies renouvelables
Évolution de la puissance installée 2009-2014 en MWel.
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La stratégie du Groupe Enovos – Vision 20-20
Sur fond de la transition énergétique, le Groupe Enovos résume ses
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Merci pour votre attention!
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AVANTAGES ET OBSTACLES À
LA BIOMÉTHANISATION
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• BIOMASSE – ENERGIE ?
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•  Les Hydrates de carbone (CHO)
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LA PLACE DE LA BIOMASSE ÉNERGIE
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•  Pétrole, Gaz Naturel et Charbon proviennent aussi de la
biomasse (+ieurs 100 Mio années) !
•  Sédimentation rapide de m...
•  Le BOIS
•  Forêt : ±8 m3/an bois à 2000 kWh/m3 = 16 000 kWh ≈ 1,600 tep
•  Taillis courte rotation : ±8 t MS/an à 5 500...
Procédés physico-chimiques
•  COMBUSTION ! Σ thermique + CO2
•  PYROLYSE ! consomme Σ et produit H2, CH4, goudrons, et bio...
Conversion de la matière organique en gaz (EE ≈ 5-8)
BIOMÉTHANISATION
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•  Naturel
•  Microbiologique et complexe
•  Conv...
BIOGAZ en Agriculture mais aussi STEP !!! ALICANTE 1918
RIEN DE BIEN NOUVEAU !
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Purifié en CH4 puis compressé
BIOGAZ ET TRANSPORT
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50-150 kWél
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INSTALLATIONS IMPORTANTES AU LUX
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LES COUTS DE PRODUCTION
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Un ménage moyen EU/an: 4 000 kWhél + 20 000 kWhth
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Potentiel théorique par an et par espèce
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•  min – max = 50-85 % (Tera = 1012, Exa...
•  BIOGAZ
•  Un procédé microbiologique complexe parfois récalcitrant et difficile à
gérer
•  Il faut être microbiologiste...
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Complexité Microbiologique
H2, CO2 Acetate
CH4, CO2
Hydrogenotrophic
methanogens
Acetotrophic
methanogens
Intermediate pro...
• BIOGAZ et FERTILISATION !
• C’est le seul processus durable
qui permet un retour quasi total
des nutriments vers l’agric...
Nutriments: EU est totalement dépendantes
ÉCONOMIE CIRCULAIRE
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Gisements'concentrés'en'
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ÉCONOMIE CIRCULAIRE
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Nutriments: EU est totalement dépendante
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L’épandage du digestat requiert un équipement adapté
DIGESTATS ET FERTILISATIONS
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DIGESTAT ET AZOTE
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•  Biomasse sèche (bois)
! Combustion + filtre + cendres retourne dans le système de production
•  Biomasse humide (fumier...
MERCI POUR VOTRE ATTENTION !
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Will we ever
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Philippe.delfosse@list.lu#
Production d’énergie par région du monde
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Consommation d’énergie par région du monde
BIOÉNERGIES EN EUROPE
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Consommation d’énergie EU-28
BIOÉNERGIES EN EUROPE
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EUROPE-28
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•  Bioénergies = 44 à 65% ER
•  Bioénergies = 5% E total
•  EU-28 besoins (69 Mio tep)
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43 % des biodéchets triés ! Energie !
BIOMASSE ÉNERGIE AU LUX
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Ligneux'!'compostage'''''''''''''''''''''''Autres'!'biomé...
Encore 30 + 19 = 49 % de matière organique dans nos déchets résiduels !
LA BIOMASSE ÉNERGIE AU LUX
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Papier/Pappe/Karton'...
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Luxembourg
Situation au Luxembourg
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Puissance installée: 7,1 MWel
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filière'pleine'd’avenir…'
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OPPORTUNITÉS*
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Jérôme&BRETON&
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Biométhane'carburant'
!  Meilleure&valorisation&(efficience,&cout,&…)&
!  Emissions&très&réduites&(surtout&cultures&dédiées)...
Energie'mul56vectorielle'
!  Biométhane&compatible&avec&100&%&besoins&énergétiques&
!  Marché&5&fois&plus&grand&que&l’élec...
Situa5on'en'Europe'
!  14.000&installations&de&biométhanisation&(cogen)&
!  280&d’injection&de&biométhane&
!  90&–&95&%&gi...
Vert'et'compé55f'
!  Le&citoyen&supporte&le&surcout&de&production&du&
renouvelable&
! Réponse&du&biométhane&
!  Cout&de&pr...
Technologie'maitrisée'
!  Premières&installations&en&1987&
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Stockage'd’énergie'
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Développement'régional'rural'
!  15&à&20&emplois&/&250&Nm³/&biométhane&installé&
!  Développement&potentiel&carburant&
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Un'futur'pour'l’agriculture'
!  Biomasse&agricole&=&gisement&le&plus&important&
!  Réponse&aux&enjeux&de&l’agriculture&
! ...
Valeur'ajoutée'agricole'
!  Valorisation&de&nouvelles&ressources&=&revenu&
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FREINS*À*LEVER*
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Jérôme&BRETON&
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Règlementa5on'
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! S’en&inspirer&et&adapter&au&contexte&wallon&
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Sou5en'à'la'produc5on'
!  Mécanisme&simple,&clair,&stable&et&adapté&
!  Prix&minimal&et&quantités&garantis&
!  Taux&d’inco...
Législa5on'biogaz'agricole'
!  Statut'du'DECHET'
!  DIGESTAT&
!  Digestat&issu&de&biomasse&agricole&
!  NORMES&SECTORIELLE...
Conclusion'
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!  Environnemental&
!  Economique&
!  Social&
!  Agronom...
…&mais&qu’il&faut&encore&construire&!&
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Biométhanisation&agricole&–&Injection&de&biométhane&
Biométhane&du&Bois&d’Arnelle&
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Green hydrogen: the missing link between the
power, gas, mobility and industry sectors
Power-to-Gas example
By Denis Thoma...
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Hydrogenics in Brief
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Hydrogenics in Brief
International structure
Hydrogenics Corporation
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" Mississauga, Ontario, Canada
" Sinc...
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Hydrogenics in Brief
Leader in Electrolysis technologies (alkaline and PEM)
“We have strategically positioned ourselves ...
5
Green hydrogen usage
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Hamburg Reitbrook, Germany (2015)
1 MW Power to Gas
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Power-to-Gas via Biological Catalysis (P2G-BioCat)
Fact and figures
More info: www.biocat-project.com
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Power-to-Gas via Biological Catalysis
Project integration
More info: www.biocat-project.com
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Power-to-Biomethane
Biogas hydrogen-assisted upgrading to biomethane
Source: SBC Energy Institute
1Biomass feedstock is ...
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Hydrogen refueling stations (HRS)
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Shell
Santa Monica, USA
Aberdeen Hydrogen ...
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Power-to-Mobility
A range of hydrogen fuelled passenger cars are emerging
Huyndai ix35 SUV (2014) Toyota (2015) Symbio ...
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H2 Mobility roadmap developed
Colruyt, Halle (Brussels, Belgium)
65 kg/day, 350 bar dispensing
• Located at one of the warehouse of Colruyt, one of the ...
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"  Duration: 14 months (01/10/2014 - 30/11/2015)
"  Funding: Flemish Region
"  Project partners:
"  Objectives:
Analysi...
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Some hydrogen (H2) basic maths
"  H2 is the most light element in universe
"  1 kg H2 11,1 Nm³ H2
"  The production of ...
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Hydrogen provides the means to significantly increase the use of
renewable energy across the entire energy demand spect...
17
Key conclusions
"  Fuel Cells and water electrolysis are mature and proven
technologies. Technology and market developm...
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Denis THOMAS
Business Development Manager Power-to-Gas
Mobile: +32 479 909 129
Email: dthomas@hydrogenics.com
Thank you...
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CHEMISTRY & REFINERIES: C, H, O, Amonia
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“&NPG&energy&est&une&entreprise&qui&développe,&inves=t&et&gère&
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•  ProducDon!éléctrique!
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Biopower&Tongeren&en&quelques&chiffres&
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Visite de Biopower Tongeren & networking event

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Visite de Biopower Tongeren & networking event - TWEED & Enovos

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Visite de Biopower Tongeren & networking event

  1. 1. Impossible d'afficher l'image. Votre V i s i t e d e B i o p o w e r To n g e r e n & n e t w o r k i n g e v e n t – 2 5 s e p t e m b r e 2 0 1 5 Cluster Technology*of* Wallonia*Energy,*Environment* and*sustainable*Development* 1 VISITE DE BIOPOWER TONGEREN & NETWORKING EVENT 25#septembre#2015#
  2. 2. Impossible d'afficher l'image. Votre V i s i t e d e B i o p o w e r To n g e r e n & n e t w o r k i n g e v e n t – 2 5 s e p t e m b r e 2 0 1 5 PROGRAMME •  09H15 : Accueil et tests de voitures électriques •  10H00: Introduction par TWEED •  10H05 : Développement en Belgique du principal fournisseur d'énergie (électricité, gaz et énergie renouvelable) au Luxembourg, Enovos •  10H15: Avantages et obstacles à la biométhanisation, Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), Philippe DELFOSSE, Project Leader – Bioenergy •  10H30: Injection du biogaz sur le réseau – Situation actuelle et perspectives de l'étranger, Jérôme Breton, Prestataire de services Indépendant, Agriculture – Biométhanisation •  10H45 : Hydrogenics - Power to gas, Denis Thomas, Business Development Manager Power-to-Gas •  11h00 : Présentation de "Biopower Tongeren", la plus grande installation de biogaz de la province du Limbourg, NPG-Enovos •  11H15 : Networking •  11H30 : Visite de l'installation via voitures électriques & Networking Lunch •  13H00 : Fin
  3. 3. Energy for today. Caring for tomorrow.
  4. 4. La structure du Groupe Enovos Prénom Nom, date 2 Creos Luxembourg S.A. 75,43% Creos Deutschland Holding GmbH Enovos Deutschland SE 11,02 % 88,98 % Leo S.A. 100% Enovos Luxembourg S.A. 100% Enovos International S.A. 96,88% autres participations autres participations autres participations
  5. 5. Prénom Nom, date 3L’actionnariat d’Enovos International S.A. État grand-ducal 25,44% SNCI 10,01% (Société Nationale de Crédit et d investissement – détenue par l Etat) Ville de Luxembourg 8,00% ARDIAN 23,48% RWE 18,36% E.ON 10,00% GDF Suez 4,71%
  6. 6. Prénom Nom, date 4 Chaîne de valeur (électricité et gaz naturel) Position et stratégie Production d’énergie renouvelable Stockage Achat Transport Trading / Portfolio Ventes En amont En aval Développement, construction et exploitation de centrales d’énergie renouvelable Stockage de gaz naturel Station de pompage hydro- électrique Contrats d’approvision- nements à moyen et long terme/ marché spot Vente à des clients -finaux (tous les segments) -clients grossistes Gestion de portefeuille Trading électricité, gaz naturel, produits pétroliers et dérivés, charbon, certificats CO2 Services et conseils énergétiques Services
  7. 7. Prénom Nom, date 5 Activités commerciales Position et stratégie Segments Clients particuliers Distributeurs locaux Clients indus- triels, grands et moyens Luxembourg Allemagne France Belgique
  8. 8. Prénom Nom, date 6 Unité 2014 2013 Ventes d’électricité TWh 17,2 17,3 Ventes de gaz naturel TWh 28,1 34,9 EBITDA M€ 73,7 59,5 Effectif (en fin d’année) Nombre 539 528 Chiffres clés d’Enovos « Markets » 2014 *Résultat net avant effets exceptionnels
  9. 9. Prénom Nom, date 7Ventes consolidées d’électricité et de gaz naturel 2014
  10. 10. Sales activities in Belgium 8 •  Depuis fin 2011: -  Livraison gaz et électricité -  Dans l’ensemble du pays -  Focus sur les « gros consommateurs » •  2015: -  +- 150 POD -  +- 1,1 TWh (+- 80 M€ CA) -  ENOVOS BELGIUM -  Quelques références:
  11. 11. Stratégie durable pour les énergies renouvelables 9 •  Enovos développe, construit et exploite des installations d’énergie renouvelable pour son propre compte mais aussi pour compte de tiers (municipalités et clients « B2B ». •  CAPEX d’investissement 2014-2018: 300 M€ •  En Belgique, Enovos détient 51% de NPG Energy SA (Riemst) -  10 MW éolien -  11.3 MW photovoltaïque -  11.2 MW cogénération biogaz Prénom Nom, date
  12. 12. Énergies renouvelables Évolution de la puissance installée 2009-2014 en MWel. Prénom Nom, date 10 0 39 6 65 5 51 17 93 8 72 61 20 161 13 98 97 228 17 108 145 290 29 116 136 301 !
  13. 13. La stratégie du Groupe Enovos – Vision 20-20 Sur fond de la transition énergétique, le Groupe Enovos résume ses réflexions dans une approche stratégique, intitulée « Vison 20-20 ». Ainsi, le fournisseur d’énergie Enovos regroupe et renforce ses initiatives dans les domaines : 1.  Electricité et gaz naturel Création de nouveaux produits et services 2.  Efficacité énergétique Encourager les économies d’énergies 3.  Production décentralisée Produire et gérer l’énergie directement chez le consommateur 4.  Eco.mobility Développer les moyens de transports écologiques 5.  Smart applications Utiliser l’énergie de manière intelligente Prénom Nom, date 11
  14. 14. Prénom Nom, date 12 Merci pour votre attention! enovos.eu
  15. 15. AVANTAGES ET OBSTACLES À LA BIOMÉTHANISATION 1 Philippe'DELFOSSE' philippe.delfosse@list.lu'''
  16. 16. •  LIST = Luxembourg Institute of Science and Technology •  RTO: Research and Technology organization •  3 départements: •  ERIN : Environmental Research and Innovation ! Bioénergies •  ITIS: Information Technology for Innovative Services •  MRT: Materials Research and Technology •  • Un budget de près de 64 millions d’euros •  • Recherche contractuelle : 10,5 millions d’euros •  • Recherche compétitive : 14,5 millions d’euros •  • +/- 600 collaborateurs dont près de 3/4 sont des chercheurs •  • Près de 70 doctorants •  • 350 publications scientifiques référencées par an •  • Un portefeuille de 50 familles de brevets •  • 300 projets de recherche dont 30% menés dans des programmes européens Depuis le 1 Janvier 2015 CRP-GL + CRP-HT = LIST NAISSANCE DU LIST 2
  17. 17. 33' Production et Charactérisation de biomasses énergie (Plantes Energétiques, Effluents Animaux, et Résidus de Culture) Large base de données ! Suivre Comprendre Optimiser Le processus de Biométhanisation Vecteurs d’énergie (CH4, H2) Valorisation des Digestats: Fertilisants (NPK) Bilan Gaz à effet de serre Bilan Nitrate Valorisation de la Chaleur Comprendre et Optimiser le processus de biométhanisation pour la production d’énergie et de matières organiques fertilisantes Implementation: - Essais en champ - Pilotes - Suivi en ligne sur unité - Télédétection - Approches moléculaires - GC, CHNS, NIRS - Biochimie - Senseurs - Bio-indicateurs - Logiciels - Prototypes La biométhanisation passage obligé vers une agriculture efficiente en énergie et engrais ! Du champ au champ ! Chimie'verte' Détoxifica@on'2005E2015'
  18. 18. • BIOMASSE – ENERGIE ? 4
  19. 19. •  Trois groupes de composés majeurs constituent la biomasse •  Les Hydrates de carbone (CHO) •  Les Lipides (CHO) •  Les Protéines (CHONS) •  Cinq éléments majeurs C H O N S et de nombreux minéraux •  L’énergie primaire qui permet la synthèse de cette biomasse •  La ligno-cellulose est la forme de biomasse la plus répandue sur terre •  Production annuelle de biomass ~100 TW (1012 W, puissance) •  Consommation mondiale ~18 TW (1012 W, puissance) •  Energie consommée par an = 158,000 TWh ÷ 24 h ÷ 365 = 18 TW ! 7 fois plus d’énergie stockée annuellement dans la biomasse que requise par l’humanité annuellement. Origine, composition, et potentiel QU’EST CE QUE LA BIOMASSE ? 5 EE'='3E6%' EE'='15%' Air' Sol'
  20. 20. Soleil, Lune, et géothermie sont les sources primaires des ER LA PLACE DE LA BIOMASSE ÉNERGIE 6 100#TW&yr# per#year# Consomma@ons' Annuelles' Renouvelables' TWEan'/'an' Perez'et#al.,#2009' 1'TW'='1012'W'' Réserves# Totales# des# resources# Finies#
  21. 21. •  Pétrole, Gaz Naturel et Charbon proviennent aussi de la biomasse (+ieurs 100 Mio années) ! •  Sédimentation rapide de matière organique morte (plancton, algues, végétaux) lors des périodes chaudes sur la planète (delta, lagunes, côtes) et accidents géologiques. •  Accumulation excède le recyclage par la biosphère •  Compression + température élevée + anoxie assèche cette matière et la « pyrolyse » lentement •  Lipides ! Hydrocarbures = Pétrole •  Lipides ! CH4 = gaz naturel •  Lignocellulose ! C + CH4 = charbon et grisou La biomasse verte = 10% de la consommation mondiale La biomasse fossilisée = 82% de la consommation mondiale LA PLACE DE LA BIOMASSE ÉNERGIE 7Pyrolyse'='combus@on'en'absence'd’oxygène'
  22. 22. •  Le BOIS •  Forêt : ±8 m3/an bois à 2000 kWh/m3 = 16 000 kWh ≈ 1,600 tep •  Taillis courte rotation : ±8 t MS/an à 5 500 kWh/t = 44 000 kWh ≈ 4,400 tep •  Les CULTURES ANNUELLES •  Oléagineux (Colza, tournesol): 1 ha ! 1 750 L biodielsel ≈ 1,365 tep (EE ≈ 3) •  Saccharifères (EE ≈ négative ! 1,3 ! 5 pour la C à S) •  Canne à sucre: 20% de la biomasse agricole mondiale 100t/ha à 10% sucre = 8 000 L ≈ 4,080 tep •  Betteraves: 65 t/ha avec 18% sucre ! 7 500 L bioéthanol (x 0.51) ≈ 3,825 tep •  Maïs: 10 t/ha avec 70% amidon ! 3 500 L bioéthanol (x 0,51) ≈ 1,785 tep •  Céréales : 9 t/ha avec 70% amidon ! 3 200 L bioéthanol (x 0.51) ≈ 1,632 tep •  Fibreuses (Maïs, chanvre, sorgho, millet) •  Bioéthanol II génération Maïs: ≈ 400 L/t MS ! 8 000 L/ha ≈ 4,080 tep (on l’attend toujours !) •  Biogaz: Maïs ≈ 120 Nm3/t ! 7 000 Nm3/ha ≈ 6,000 tep •  Les CULTURES PÉRENNES •  Miscanthus: 20-40t /ha MS •  Sida: 10-15t/ha MS •  Silphie, Topinambour Les potentiels bruts (tep/ha) ! LA BIOMASSE ÉNERGIE 8 1m3'bioéthanol'='0.51'tep' 1'm3'biodiesel'='0.78'tep' 1'000'm3'CH4'='0.85'tep' 1#ha#
  23. 23. Procédés physico-chimiques •  COMBUSTION ! Σ thermique + CO2 •  PYROLYSE ! consomme Σ et produit H2, CH4, goudrons, et biochar •  GAZIFICATION ! SYNGAS (CO, H2, CH4) + résidus •  BIOMASS to LIQUID (Fischer–Tropsch proc.) H2 + CO ! bio-diesel •  PRESSAGE DE L’HUILE VÉGÉTALE ET CONVERSION EN BIODIESEL Procédés biologiques •  COMPOSTING ! Chaleur à basse température + engrais •  BIOÉTHANOL (I, II, III génération) ! combustible liquide + aliments pour animaux •  BIOMÉTHANISATION ! CH4 + fertilisants + plateformes molécules LES VOIES DE VALORISATION 9 Hygiénisa<on,#détoxifica<on,#réduc<on#des#odeurs,#adven<ces# Perte#des#nutriments#!!!# Perte#de#nutriments#!!!# Economie#circulaire#(NPK)#+#Energie#+#Biomatériaux#
  24. 24. Conversion de la matière organique en gaz (EE ≈ 5-8) BIOMÉTHANISATION 10 •  Naturel •  Microbiologique et complexe •  Convertit la MO complexe en 5 gaz •  CH4, CO2, H2, H2S, NH3 •  Hygiénisation •  Désodorisation •  Adventices •  Recyclage des nutriments •  Vecteurs d’énergie versatile (CH4, H2) •  CHP unit ! électricité •  Purification ! réseau de gaz naturel •  Réduction des GES Substrats# CH4 Nm3/t# kWh# Hydrates de carbone# 370' 3 700' Lipides# 1 000' 10 000' Protéines# 480' 4 800'
  25. 25. BIOGAZ en Agriculture mais aussi STEP !!! ALICANTE 1918 RIEN DE BIEN NOUVEAU ! 11
  26. 26. Purifié en CH4 puis compressé BIOGAZ ET TRANSPORT 12
  27. 27. 13
  28. 28. 14 1 agriculteur effluents + déchets de cantine 50-150 kWél
  29. 29. 15 AGRIVALOR à Ribeauvillé 2 x 4 000 m3 + 9 000 m3 1.4 MWél + 1.3 MWth 6 agriculteurs 20 ETP
  30. 30. 16 PNE Oebislfelde Allemagne 2 Dig. 8 000 m3 2 Post-Dig 10 000 m3 1 400 Nm3/h de Biomethane Électricité'pour'35'000'ménages' Ou' Chauffage'pour'6'000'ménages'
  31. 31. 17
  32. 32. NGK, MK-Mondercange, BAKONA, Biogaz de l’Our, Redange, Biekerich INSTALLATIONS IMPORTANTES AU LUX 18
  33. 33. ratio of lifetime costs to lifetime electricity generation LES COUTS DE PRODUCTION 19CSP:'concentrated'solar'power'
  34. 34. Un ménage moyen EU/an: 4 000 kWhél + 20 000 kWhth PRODUCTIONS VÉGÉTALES 20 1'tonne'de'ma@ère'brute' 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Ensilage de Maïs Ensilage de céréales immatures Ensilage de Tournesol Tonte de pelouse Journées Besoins couverts en électricité Besoins couverts en chauffage
  35. 35. Un ménage moyen EU/an: 4 000 kWhél + 20 000 kWhth EFFLUENTS D’ÉLEVAGE 21 0 5 10 15 20 25 30 35 Fumier de bovins Lisier de bovins Lisier de porcs Fientes de poulets Journées Besoins couverts en électricité Besoins couverts en chauffage 1'tonne'de'ma@ère'brute'
  36. 36. Un ménage moyen EU/an: 4 000 kWhél + 20 000 kWhth DÉCHETS AGRO-ALIMENTAIRES 22 1'tonne'de'ma@ère'brute' 0 50 100 150 200 250 300 Tris de semences Déchets de poissons Gras de découpe de porc Sang Déchets de chocolaterie Journées Besoins couverts en électricité Besoins couverts en chauffage
  37. 37. Potentiel théorique par an et par espèce Collectable ! ÉNERGIE > FUMIERS EU 27 23 •  min – max = 50-85 % (Tera = 1012, Exa = 1018) 1Nm3#≈ 10 KWh ≈ 37.8 MJoules # Max#=#2.48#EJ/a# Min#=#5.02#EJ/a# CH4#Nm3#x#106/a# Max#=#658#TWh/a# Min#=#133#TWh/a# Max#=#CH4#65.8#x#Gm3# Min#=#CH4##13.3#x#Gm3# CATTENOM#=#35#TWh/a# # Max#=#19#x#CaZenom## Min#=#4#x#CaZenom# Human#=#CH4#Nm3#3670#x#106#=#36.7#TWh/a#
  38. 38. •  BIOGAZ •  Un procédé microbiologique complexe parfois récalcitrant et difficile à gérer •  Il faut être microbiologiste, plombier, chauffagiste, électricien, mécanicien, chimiste, maçon, motoriste, physicien, patient avec les administrations, éleveur, agriculteur, transporteur, négociateur, optimiste à toute épreuve, passionné, … 24
  39. 39. 25
  40. 40. Complexité Microbiologique H2, CO2 Acetate CH4, CO2 Hydrogenotrophic methanogens Acetotrophic methanogens Intermediate products (VFA etc) Complex organic material (proteins, lipids, carbohydrates) Soluble organic compounds (Amino acids, sugar etc) Hydrolytic bacteria Acidogenic bacteria Acetogenic bacteria - Bacteroides - Lactobacilus - Sporobacterium - Megaspheara - Clostridium - Ruminococcus - Paenibacillus - Desulfovibrio - Aminobacterium - Acidaminococcus - Methanosarcinales order - Methanosaeta - Methanosarcina - Methanomicrobiales - Methanobacteriales - Methanopyrales Sulfate reducing bacteria SO4 2- ! H2S (use H2, Ac) Compétition SAOB - Clostridium ultunense - Syntrophaceticus schinkii - Tepidanaerobacter acetatoxydans Inhibition NH3 8 % décrits ! Homoacetogenic bacteria Homoacetogenic bacteria H2 + CO2 = Acetate
  41. 41. • BIOGAZ et FERTILISATION ! • C’est le seul processus durable qui permet un retour quasi total des nutriments vers l’agriculture 27
  42. 42. Nutriments: EU est totalement dépendantes ÉCONOMIE CIRCULAIRE 28 Potassium'K2O' Phosphore'P2O5' Gisements'concentrés'en' Chine,'au'Maroc,'et'USA' Gisements'concentrés'au' Canada,Russie,Biélorussie'
  43. 43. ÉCONOMIE CIRCULAIRE 29 Nutriments: EU est totalement dépendante Azoteair!HaberEBosch!Gaz'naturel'CH4='NH3!NH4 +'et'NO3 E' Gisements'Gaz'Naturel' concentrés'en'Russie'(36%),' Iran'(19%),'Qatar'(19%)' Principaux'producteurs'NH3'
  44. 44. •  Synthèse of 1 t of NH3 = 1 tep = 11 630 kWh = 2 t CO2eq •  Synthèse of 1 t of N ! NPK complex = 5 t CO2eq •  Fumiers et lisiers ! engrais organiques " •  Combustion ! 1% N Fumier est perdu ≈ N 10 Mt in EU 27 •  ! ≈ 100 TWh/a ≈ 3 Cattenom •  Effluents humains (STEP N est perdu) # •  Humains excrètent 1g N in fèces et 10g dans l’urine / jour •  EU 27 = 502.5 x 106 capita ! N 5 530 t/jour ! 64.3 GWh/jour •  ! 24 000 GWh/a ! 24 TWh/a (NH3 eq) • ! ≈ 58 TWh/a (NH4NO3 eq) ≈ 1-2 Cattenom Synthèse des Engrais: 4% GES et 30-50% énergie consommée en Agric ÉCONOMIE D’ÉNERGIE ET DE RESOURCE 30 Poten<els#!!!#
  45. 45. L’épandage du digestat requiert un équipement adapté DIGESTATS ET FERTILISATIONS 31 $ ''' X' Eickenscheidt#et#al.,#2014.#Epandage#avec#plaque#déflectrice' pH'and'NH3'''et'TRANSPORT'#'
  46. 46. Les digestats peuvent être transformés 32 STRUVITE:'' ' ' ' ' SULFATE'D’'AMMONIUM:'NH4SO4'Risque'd’oxyda@on'du'NH4'en'NO3'et'APL'↑# ' ' ' UREE':'hydrolysée'CO(NH2)2'+'H2O'→'2'NH3'+'CO2'(acidifica@on'des'sols)' ''' ' '
  47. 47. DIGESTAT ET AZOTE 33 •  Fixation de Corg dans le sol par la fertilisation N synth est un mythe ! (Khan et al., 2007) ! Digestat = NPK + Corg " •  En cas de couverture par engrais verts CIPAN (Culture Intermédiaires Pièges à Nitrates) ou par des légumineuses, la biométhanisation de ces productions exportées et digérées réduit les émissions de N2O de 38% par rapport à un enfouissement direct dans le champ. (Möller & Stinner, 2009) •  Les lisiers liquides non digérés émettent beaucoup plus de N2O que ces lisiers digérés : 250 comparé à 30 g N ha-1 jour-1 (Möller & Stinner, 2009) •  350 kg N/ha sous forme de digestat ! APL non détecté après 2 ans. NH4NO3 ! près de 50% N perdu dans les nappes !!!
  48. 48. N&min# Formes:'NEorg'='RENH2' '''''''''''''''Ammonium'='NH4 +' '''''''''''''''''''''''C'org' Formes:' NO3 E' NH4 +' ' Origine:' Natmo!'HaberEBosch!'NH3 ' 1't'Urée'='1'tep'(30E50'%'énergie'agric)' Origine:' Produc@ons'animales:'Fumier/Lisier' Produc@on'végétales:'CIVE,'CIPAN' Recyclage:'résidus'végétaux'et'animaux' ' SOL' Humus' Corg' NH4 +# ' NO3 &# ' Avantages:# EAssimila@on'rapide' EEffet'visible'immédiat' Désavantage:# ENO3'chargé'néga@vement' EnonEretenu'par'la'matrice'du'sol' et'l’humus'chargé'nég.' EMigre'rapidement'vers'les' nappes' EC'='O'!'C:N'↓'!'N2O'↑' EAcidifica@on'des'sols' EDégrada@on'roche'mère'calc.' Avantages:# Echargé'posi@vement' Efortement'retenu'par'la'matrice' du'sol'(idem'NEorg)' EMigra@on'faible'vers'les'nappes' ECEorg!'C:N'↑'!'N2O'↓' EN'rapide''et'N'lent' Désavantage:#vola<lisa<on!# EAssimila@on'plus'lente'org' EEffet'retardé'='avantage'T°C' T°#>#10°C# Norg' ε Digestats'Engrais'chimiques' Free#
  49. 49. •  Biomasse sèche (bois) ! Combustion + filtre + cendres retourne dans le système de production •  Biomasse humide (fumier, résidus de culture, aliments périmés, …) ! Biométhanisation + NPK retournent dans les systèmes de production •  Dans le future: Processus efficients énergétiquement pour: •  délignifier les fibres végétales ! Biogaz ↑ mais perte de MO pour les sols •  convertir la cellulose en sucres ! Alimentaire, Bioéthanol, et Biogaz •  Il est probable que seuls les processus biologiques montrent suffisamment d’efficience ! Microbes ou leurs Enzymes •  Encore faudra-t-il maitriser ces microbes ! ! Process control Choisir la voie de valorisation adaptée CONCLUSIONS 35
  50. 50. MERCI POUR VOTRE ATTENTION ! 36 Will we ever invent anything this useful again? Philippe.delfosse@list.lu#
  51. 51. Production d’énergie par région du monde BIOÉNERGIES DANS LE MONDE 37
  52. 52. Consommation d’énergie par région du monde BIOÉNERGIES EN EUROPE 38 *'Excluding'China'
  53. 53. Consommation d’énergie EU-28 BIOÉNERGIES EN EUROPE 39
  54. 54. EUROPE-28 consommation PORTEFEUILLE ÉNERGÉTIQUE 40 •  ER'='11%'des'E'consommées' •  Champions'du'Renouvelable'='Suède'et'Leponie' •  Les'déchets'sont'mal'valorisés' •  Biomasse'='66'%'des'ER'
  55. 55. •  Bioénergies = 44 à 65% ER •  Bioénergies = 5% E total •  EU-28 besoins (69 Mio tep) •  Tendance ! doubler BioE Energies Renouvelable EU-28 2013: Tendance à la hausse LA BIOMASSE ÉNERGIE EN EU 41 46% 7% 7% 17% 10% 5% 3% 5% Wood & other solid biofuels Biogas Liquid biofuels Hydro power Wind power Solar energy Geothermal energy Renewable wastes
  56. 56. 43 % des biodéchets triés ! Energie ! BIOMASSE ÉNERGIE AU LUX 42 Ligneux'!'compostage'''''''''''''''''''''''Autres'!'biométhanisa@on'
  57. 57. Encore 30 + 19 = 49 % de matière organique dans nos déchets résiduels ! LA BIOMASSE ÉNERGIE AU LUX 43 Papier/Pappe/Karton' 19%' Kunststoffe' 18%' Inertstoffe' 4%' Materialverbund' 6%' Metalle' 2%' Bioabfall' 30%' Körperhygienear@kel' 8%' Bekleidung/Tex@lien' 3%' Problemstoffe' 1%' Siebfrak@on' 7%' Reststoffe' 2%' 2013/2014#im#GDL#(Gew.&%)# 120#000#t#!#60#000t#poten<ellement#valorisable#!#Sensibilisa<on#!# Statec,'2014'
  58. 58. 44 Production de biogaz au Luxembourg Situation au Luxembourg Installations: 30 Puissance installée: 7,1 MWel Puissance moyenne: 260 kWel Situation en Allemagne Installations: +/-8000 Puissance installée : 3.400 MWel Jobs : 42 500 Technologie (GWh/a) % % des ER CHP 235,6 64,3% - Eolien 60,6 16,5% 46,2% Biogaz 38,5 10,5% 29,4% Photovoltaïque 20,0 5,5% 15,3% Hydroélectricité 6,5 1,8% 5,0% Des eaux usées 5,3 1,4% 4,1% TOTAL 366,6 100% 100% Production d’électricité au Lux Biogaz Potentiel 2020 331 GWh/a = 2-3% consommation
  59. 59. Freins'et'opportunités'du'développement'd’une' filière'pleine'd’avenir…' Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  60. 60. OPPORTUNITÉS* Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  61. 61. Efficience'et'chaleur' !  Cogénération& !  &30&à&40&%&élec.&et&60&à&70&%&chaleur&et&pertes& !  Chaleur&difficile&à&valoriser&:&efficience&limitée&(max&80&%)& !  Très&adaptée&si&chaleur&valorisable&(minorité&des&projets)& !  Biométhane& !  Pas&de&chaleur&produite& !  Pas&de&problème&de&valorisation&de&chaleur& !  Jusqu’à&3&fois&plus&d’énergie&valorisable&sur&le&réseau& !  Efficience&maximale&(98&à&100&%)& !  Pertes&de&méthane&traitées& !  Très&adapté&si&chaleur&non&valorisable&(majorité&des&projets)& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  62. 62. Efficience'maximale' Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  63. 63. Efficience'et'carburant' !  1&ha&de&biomasse&produit&3&fois&plus&de&Biométhane& & !  Plus&large&gamme&de&véhicules&GNV&qu’électriques&(CNG&et&LNG)& !  Marché&déjà&existant&et&technologie&mûre& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  64. 64. Biométhane'carburant' !  Meilleure&valorisation&(efficience,&cout,&…)& !  Emissions&très&réduites&(surtout&cultures&dédiées)& & Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  65. 65. Energie'mul56vectorielle' !  Biométhane&compatible&avec&100&%&besoins&énergétiques& !  Marché&5&fois&plus&grand&que&l’électricité&renouvelable& !  Peut&se&substituer&à&toutes&les&énergies&conventionnelles& !  Meilleur&rendement& !  Facilité&d’exploitation& !  Réseau&existant&non&saturé& !  Potentiel&Wallon& !  10&à&12&TWh&de&biométhane& !  40&%&conso&gaz&Wallonie& !  40&%&conso&carburant&Wall.& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  66. 66. Situa5on'en'Europe' !  14.000&installations&de&biométhanisation&(cogen)& !  280&d’injection&de&biométhane& !  90&–&95&%&gisement&lié&à&l’agriculture& !  D’ici&2030& !  30&%&du&biogaz&européen&en&Biométhane& Suède,&RoyaumeiUni,&Allemagne,&France,&…& !  50&%&du&biogaz&français&en&Biométhane& !  10&%&consommation&gaz&naturel&France&=&biométhane& !  Pas&encore&de&site&d’injection&en&Belgique& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  67. 67. Vert'et'compé55f' !  Le&citoyen&supporte&le&surcout&de&production&du& renouvelable& ! Réponse&du&biométhane& !  Cout&de&production&2&à&3&fois&moins&cher&que&l’électricité&biogaz& !  Compétitif&par&rapport&aux&carburants&conventionnels&–&10&%& !  CNG&=&0,70&€&/&litre&équivalent&diesel/essence& !  Biométhane&10&%&=&0,07&à&0,10&€&surcout&/&litre&équivalent&diesel/essence& !  Prix&total&maximum&0,80&€&/&litre&équivalent&diesel/essence& & Exemple&:&Surcout&du&renouvelable&trop&important&en&Allemagne& !  Révision&de&la&loi&EEG&2000&i&2014& !  Des&installations&biogaz&en&cogénération&passent&au&biométhane& !  Exemple&:&48&installations&dans&la&région&de&Trèves&passent&collectivement&au& biométhane&>&seule&possibilité&de&continuer&à&fonctionner& !  Réduction&du&surcout&pour&le&citoyen& & Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  68. 68. Technologie'maitrisée' !  Premières&installations&en&1987& !  Différentes&technologies& !  Evolution&rapide& !  Adaptées&à&toutes&tailles& !  A&partir&de&50&Nm³/h&biométhane&(=&200&kWél&cogen)& !  Liquéfaction&possible&si&pas&de&réseau&de&gaz&naturel& ! Possible&partout&sur&le&territoire& ! Biomasse&valorisable&là&où&elle&se&trouve& ! Possible&à&moyen&terme&en&toutes&tailles& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  69. 69. Stockage'd’énergie' !  Compression& ! Injection&dans&le&réseau&de&gaz&naturel& ! Buffers&(utilisation&en&carburant)& !  Liquéfaction& ! Citernes&cryogénique& ! Volume&réduit&de&plus&de&650&fois&(1,8&x&diesel)& ! Facilement&stockable&et&sur&de&longues&périodes& ! Régulation&du&réseau&et&du&marché& ! Répond&directement&aux&différents&besoins& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  70. 70. Développement'régional'rural' !  15&à&20&emplois&/&250&Nm³/&biométhane&installé& !  Développement&potentiel&carburant& !  400&emplois&contre&120&bioéthanol&exploitation&seule& !  Potentiel&final& !  22.500&emplois&(15)& !  Dont&7.500&exploitation&(agricole)& & !  Economie&circulaire&brassant&des&centaines&de&M&€& !  Revitalisation&de&l’économie&rurale& ! Emplois&ruraux& ! Retour&des&travailleurs&partis&vers&les&villes& ! Retour&socioiéconomique&pour&les&communes&rurales& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  71. 71. Un'futur'pour'l’agriculture' !  Biomasse&agricole&=&gisement&le&plus&important& !  Réponse&aux&enjeux&de&l’agriculture& !  Energétiques&& !  Socioiéconomiques& !  Environnementaux& !  Agronomiques& !  Digestat&valorisable&en&agriculture& ! Fertilisation&des&200.000&ha&de&céréales&wallonnes& !  Transformation&production&primaire&sans&passer&par& l’industrie& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  72. 72. Valeur'ajoutée'agricole' !  Valorisation&de&nouvelles&ressources&=&revenu& supplémentaire& !  Revenus&sur&vente&énergie&ou&vente&biomasse& !  Impliqué&directement&ou&indirectement&projet&collectif& !  Installation&à&la&ferme& !  Revenus&stables&et&réguliers&/&décents& !  Perspective&à&moyen&et&long&terme& !  Pérennisation&et&développement&de&l’activité& !  (Très)&Petites&et&grandes&exploitations&=>&agriculture& familiale& !  1000&fermes&disparaissent&par&an& !  Possibilité&de&stopper&voire&d’inverser& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  73. 73. FREINS*À*LEVER* Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  74. 74. Règlementa5on' !  QUALITÉ& !  Compatible&avec&le&gaz&naturel& !  Pas&de&risque&sanitaire& !  Adapter&la&règlementation& !  QUANTITÉ& !  Influence&des&consommations&saisonnières& !  Garantir&l’injection&en&période&estivale& !  Faire&évoluer&les&réseaux&à&long&terme& !  RELATIONS&COMMERCIALES& !  Limite&entre&responsabilité&et&intervention&producteur&/& gestionnaire&de&réseau& !  Qui&paye&quoi& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  75. 75. Règlementa5on' !  Existe&dans&de&nombreux&pays&voisins& ! S’en&inspirer&et&adapter&au&contexte&wallon& ! Similaire&aux&voisins&pour&harmoniser& ! Harmoniser&=&standardiser&=&réduction&du&cout& ! Filière&plus&performante&et&plus&concurrentielle& !  Doit&être&le&fruit&d’une&concertation&entre&les&acteurs& ! Producteurs,&gestionnaires&de&réseaux,&administrations,& CWaPE,&Cabinets,&…& ! Déjà&le&cas&aujourd’hui& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  76. 76. Sou5en'à'la'produc5on' !  Mécanisme&simple,&clair,&stable&et&adapté& !  Prix&minimal&et&quantités&garantis& !  Taux&d’incorporation,&tarif&standard,&…& !  Rentabilité&juste&et&attractive& !  Inciter&les&producteurs&et&investisseurs&à&suivre&cette&voie&de& valorisation&du&biogaz&efficiente&et&compétitive& !  Adaptation&du&soutien&à&la&taille&de&l’installation& !  Dégressivité&du&tarif&de&soutien&en&fonction&de&la&taille& !  Tarif&favorisant&les&installations&de&taille&raisonnable& !  Gigaiinstallations&:&peu&d’économies&d’échelle&auidelà&d’un&certain& seuil&pour&une&incidence&négative&(transports,&nuisances,&CO2&…)& !  Trop&petit&=&trop&coûteux& !  Nécessité&de&valoriser&la&biomasse&où&elle&se&trouve& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  77. 77. Législa5on'biogaz'agricole' !  Statut'du'DECHET' !  DIGESTAT& !  Digestat&issu&de&biomasse&agricole& !  NORMES&SECTORIELLES& !  Rubrique&40.40.10.&nonidéchet&(biomasse&agricole)& !  BIOMASSE&VALORISABLE& !  Chaque&biomasse&a&sa&place&dans&un&mix&global& !  Analyse&objective&des&différentes&biomasses& !  Identifier&la&place&de&chaque&biomasse& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  78. 78. Conclusion' !  Le&biométhane&représente&un&gigantesque&potentiel& !  Environnemental& !  Economique& !  Social& !  Agronomique& !  Energétique& !  On&dispose&de&l’expérience&pratique&des&pays&voisins& !  Mettre&sur&pied&le&dispositif&réglementaire&& !  Règlementation&et&soutien&à&la&production& !  Biométhane&et&biométhanisation&en&général& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  79. 79. …&mais&qu’il&faut&encore&construire&!& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  80. 80. Jérôme&BRETON& Biométhanisation&agricole&–&Injection&de&biométhane& Biométhane&du&Bois&d’Arnelle& Porteur&de&projet& GSM&:&0496&24&26&73& Courriel&:&jeromebret@hotmail.com&& Visite&&&Networking&@&"Biopower&Tongeren"&& Jérôme&BRETON&
  81. 81. Green hydrogen: the missing link between the power, gas, mobility and industry sectors Power-to-Gas example By Denis Thomas, Business Development Manager Power-to-Gas, Hydrogenics Biopower Tongeren, September 25th, 2015
  82. 82. 2 Hydrogenics in Brief Zero-emission Hydrogen Technology Provider Onsite Generation Electrolysers H2O + electricity ! H2 + ½ O2 Industrial Hydrogen Hydrogen Fueling Power Systems Fuel Cell Modules H2 + ½ O2 ! H2O + electricity Stand-by Power Mobility Power Energy Storage Power-to-Gas
  83. 83. 3 Hydrogenics in Brief International structure Hydrogenics Corporation " Headquarter " Mississauga, Ontario, Canada " Since 1948 " +/- 70 employees " Areas of expertise: Fuel cells, PEM electrolysis, Power-to-Gas " Previously: The Electrolyser Company, Stuart Energy Hydrogenics Gmbh " Gladbeck, Germany " Since 2002 " +/- 15 employees " Areas of expertise: Fuel cells, mobility projects, Power-to-Gas Hydrogenics Europe " Oevel, Belgium " Since 1987 " +/- 70 employees " Areas of expertise: pressurized alkaline electrolysis, hydrogen refueling stations, Power-to-Gas " Previously: Vandenborre Hydrogen Systems " In total: +/- 155 employees " Incorporated in 1995 [NASDAQ: HYGS; TSX: HYG] " More than 2,000 products deployed in 100 countries worldwide " Total revenues (2014): 45.5 Mio $ " Over 70 years of electrolysis leadership
  84. 84. 4 Hydrogenics in Brief Leader in Electrolysis technologies (alkaline and PEM) “We have strategically positioned ourselves with the highest quality products that combine innovation, customer-centric features with industrial design and robustness.”
  85. 85. 5 Green hydrogen usage in power, gas, transportation and industry sectors GAS$GRID$ Electrolysis$ H2$storage$ (op8onal)$ POWER$GRID$ Power-to-Hydrogen Power-to-Power Wind$turbine$ Solar$PV$ CHP$ Fuel$cells$ Methana8on$ Refuelling$ sta8ons$ Refineries$ Chemical$plants$ Power-to-Gas Hydrogen network Power network Gas network Liquid fuels network SURPLUS OR LOW-COST ELECTRICITY Blending O2 H2O CO2 H2 Heat Speciality$chemicals$ Ammonia$ Power-to-Industry Industry$ Hydrogen$$Vehicles$ (FCEV)$ Power-to-Mobility Gas$turbines$ Low$C02$fuels$ Methanol$ Power-to-Fuels CNG$$
  86. 86. Hamburg Reitbrook, Germany (2015) 1 MW Power to Gas OBJECTIVES • Development of 1 MW PEM Electrolysis Stack and System • Optimize operational concept (fluctuating power from wind vs. changing gas feed). • Gain experience in technology and cost. • Feed H2 into the natural gas pipeline SOLUTION • 1x 1 MW PEM Electrolyser with all peripherals in 40Ft. housings for 200 Nm³/h H2. • Power: 1 MW • This 1 MW building block will be the foundation for multi MW P2G plants Partners:) Sponsors: ))))))))Coordinators:) 6More info: www.windgas-hamburg.com
  87. 87. 7 Power-to-Gas via Biological Catalysis (P2G-BioCat) Fact and figures More info: www.biocat-project.com
  88. 88. 8 Power-to-Gas via Biological Catalysis Project integration More info: www.biocat-project.com
  89. 89. 9 Power-to-Biomethane Biogas hydrogen-assisted upgrading to biomethane Source: SBC Energy Institute 1Biomass feedstock is a maize silage of 5kWhch/kg of dry matter, cultivated with a land yield of 0.63MWch per km²; 2the anaerobic digestion of maize silage requires heat and has a total efficiency of 68.7%. Heat is usually provided by burning some of the methane produced. Therefore, recycling heat from methanation increases the biomass-to-biogas efficiency of the unit; 3thermochemical methanation at 77.7% hydrogen-to-methane efficiency; 4Includes solid digestate and other energetic gases such as ammonia etc. Mass flow chart of electrolysis assisted biomethane plant (illustrative order of magnitudes, if all heat from methanation could be recycled)
  90. 90. 10 Hydrogen refueling stations (HRS) more than 50 references… (350 and 700 bar) Shell Santa Monica, USA Aberdeen Hydrogen Bus Project Scotland, UK, 2015 CUTE Program Stockholm, Sweden, 2005 Sydkraft, Malmö, Sweden, 2003 Vattenfall Hamburg, Germany, 2012 CUTE Program Barcelona, Spain, 2005
  91. 91. 11 Power-to-Mobility A range of hydrogen fuelled passenger cars are emerging Huyndai ix35 SUV (2014) Toyota (2015) Symbio F-Cell (2015) (range extender on Renault Kangoo) Daimler (2017-2018) Honda (2016-2017) … BMW, Porsche, Audi, Nissan (2017-2020) … and buses/trucks : Van Hool, VDL, Mercedes-Benz COMMERCIALLY AVAILABLETODAY
  92. 92. 12 H2 Mobility roadmap developed
  93. 93. Colruyt, Halle (Brussels, Belgium) 65 kg/day, 350 bar dispensing • Located at one of the warehouse of Colruyt, one of the biggest Belgian retail company • Hydrogen is used to fill fork lift trucks, additionally it can refuel other vehicles • The station has a 30 Nm³/h alkaline electrolyser, 50 kg storage and -20º chiller the customer’s SAEJ 2601 refueling sequence. • Funded by InterReg project (Waterstofregio Vlaanderen Zuid-Nederland) • DON QUICHOTE - Extension - FCH JU (2015) - www.don-quichote.eu • + 30 Nm³/h PEM electrolyser • Electrochemical compressor HYET • + 100 kW Fuel Cell • Smart grid operation 13
  94. 94. 14 "  Duration: 14 months (01/10/2014 - 30/11/2015) "  Funding: Flemish Region "  Project partners: "  Objectives: Analysis of actual and future status of Power-to-Gas (PtG) in Flanders and abroad (technology, economics, legal framework, market opportunities, PtG business cases calculation and identification of early markets, elaboration of a roadmap to prioritize the actions for Power-to-Gas in Flanders Project « Power-to-Gas Roadmap for Flanders » www.power-to-gas.be
  95. 95. 15 Some hydrogen (H2) basic maths "  H2 is the most light element in universe "  1 kg H2 11,1 Nm³ H2 "  The production of 1 kg H2 via water electrolysis requires •  +/- 10 l demin water (+/- 20 l of tap water) •  +/- 57 kWh electricity "  1 kg H2 allows you to drive +/- 100 km with FCEV "  The energy content of 1 Nm³ H2 (0,0899 kg) is equivalent to 0.34 l gasoline "  The energy content of 1 kg H2 (11,1 Nm³) is equivalent to 3,77 l gasoline "  Electrical power = Hydrogen flow / AC power consumption (all in) •  Example (HyStat-60-10): 60 Nm³/h * 5.2 kWh/Nm³ = 312 kWe 39,4 kWh (HHV) 33,3 kWh (LHV)
  96. 96. 16 Hydrogen provides the means to significantly increase the use of renewable energy across the entire energy demand spectrum 36% 35% 19% 10% Data source: European Environment Agency, Final energy consumption by sector and fuel (CSI 027/ENER 016) Assessment published Jan 2015 Green hydrogen 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% Transport fuel Gas Electricity Others Final energy consumption by fuel (EU-27, 2012)
  97. 97. 17 Key conclusions "  Fuel Cells and water electrolysis are mature and proven technologies. Technology and market developments are very promising (efficiency, costs, flexibility, MW scale), especially for large scale applications "  Hydrogen Energy offers many synergies with other sectors (power, gas, mobility, chemistry, water) and with CO2 "  There is a need for an appropriate regulation at EU and national levels and a need for demonstration projects (at large scale) "  Major global companies have made strategic moves towards hydrogen technologies (Toyota, Hyundai, EON, Alstom…) "  The energy sector is undergoing a major transformation… green hydrogen is part of it ! "  We are ready !
  98. 98. 18 Denis THOMAS Business Development Manager Power-to-Gas Mobile: +32 479 909 129 Email: dthomas@hydrogenics.com Thank you for your attention !
  99. 99. 19 CHEMISTRY & REFINERIES: C, H, O, Amonia 48% Global Hydrogen Market Steam Methane reforming Float glass Metallurgy Semi-conductors Electrical power plants Food industry INDUSTRY : protecting atmosphere (H2/N2), hardening of metals OTHERS: cooling agent, hardening of oil, power generation, mobility Production Storage / Transport / Distribution End-use (global market in 2010: +/- 43 Mtons) FCEV Steam Methane Reforming 1% 50% 6% 93% 18% 3% 1% 43% 30% Crude oil cracking Coal gasification H2 by-product Water electrolysis Main source: The Hydrogen Economy, M. Ball, 2009 NB: 5 % is merchant hydrogen (free market), onsite production represents 95%
  100. 100. energy& Visite&de&Biopower&Tongeren&& &&Networking&event& ! 1.  NPG!energy!:!qui!sommes3nous?! 2.  Bio3méthanisa;on:!Principe! 3.  Présenta;on!de!Biopower!Tongeren! ! Le!25!Septembre!2015!
  101. 101. “&NPG&energy&est&une&entreprise&qui&développe,&inves=t&et&gère& des&projets&de&produc=on&d’énergie&verte”& ! ! 2& NPG&energy&Presenta.on&1&
  102. 102. 3& NPG&energy&Presenta.on&1&NPG&energy,& & •  Objec.f&est&de&produire&de&manière&durable&de&l’énergie&–&électricité& ou&gaz&–&aux&départ&de&sources&d’énergie&primaire&renouvelables&;& •  Recherche&d’un&mix&énergé.que&complémentaire:&projets&et& installa.ons&photovoltaïques,&éolien&et&bioKméthanisa.on;& •  Fondée&en&2008&par&André&Jurres&et&Jacques&Adam;& •  En&2012,Enovos&Luxembourg&(opérateur&énergé.que&du&Grand&Duché& de&Luxembourg,&détenu&à&40%&par&l’état&Luxembourgeois)&entre&dans& le&capital;& •  La&flexibilité&d’une&PME&avec&la&solidité&financière&et&vison&à&long& terme&d’une&entreprise&énergé.que;& •  La&puissance&totale&installée&est&de&31&MW;& •  Produc.on&=&consomma.on&résiden.elle&de&la&Ville&de&Namur;& •  Inves.ssements&s’élèvent&à&75&Mio&EUR;& •  Bureaux&à&Riemst&et&à&Visé;& •  40&emplois&directs&et&de&nombreux&emplois&indirects&(WAL&–FL)&
  103. 103. 4& NPG&energy&Presenta.on& 1& André Jurres (BE) Jacques Adam (BE) Roger van Gestel (PB) 43,67%! 100%! Société!coopéra;ve!! Inves;ssement!et!par;cipa;on! 50,98%! NPG Willebroek sa Windfarm Sankt-Vith sa NPG Bocholt sa NPG Green NPG Green II 100!%! 100%! 75,1%!52%! SOLAIRE&(9,2&MW)& BIOGAZ&(11,2MW)&EOLIEN&(10&MW)& NPG BIO II sprl (Anvers) 50%! 100%! NPG BIO I SA (Peer) 85%! 100%! Biopower Tongeren sa 5,35%! NPG Agro 100%!
  104. 104. NPG&energy&Presenta.on& 5& 1& SOLAIRE! 9,5&MW& Projets&actuels& •  15&installa.ons&localisées&sur&des&toits& d’entreprise,&en&Flandre;& •  Acteur&moyen&(15ième&&posi.on);&
  105. 105. NPG&energy&Presenta.on& 6& 1& EOLIEN! 10&MW& Windfarm&SANKT&VIth& Projets&actuels& •  1&installa.on&en&Wallonie&(Windfarm& Sankt&Vith)&en&collabora.on&avec&la&ville& et&BMR&un&développeur&germanophone& Développement&NPG& •  4&Projets&en&développement&en&BEL;& •  Acquisi.on&de&permis;& •  Focus&vers&les&PaysKBas;& •  Pas&&ac.f&dans&l’OffKshore;&
  106. 106. BIO7METHANISATION!11,2&MW& 4&installa.ons&à&Tongres,&Port&d’Anvers,&Bocholt&et&Peer& NPG&energy&Presenta.on& 7& 1&
  107. 107. BioKméthanisa.on&:&principe& 8& 2&
  108. 108. BioKméthanisa.on&:&principe& 2& 9& BiométhanisaDon& Digestats! Séché! Solide! Engrais& Agriculteurs:! terres!+! intrants! Livraison& Autoconsomma.on& Electricité&+&Chaleur& Chaleur& CYCLE! FERMÉ! Point!posiDfs!de!la!bio7méthanisaDon! •  Cycle&fermé&=>&Durable;& •  Rentabilité&en&terme&d’u.lisa.on&énergé.que&de&la& ma.ère;& •  Stockage&par&le&biogaz&(disponibilité&et&flexibilité)&
  109. 109. Biopower&Tongeren:&l’installa.on& 3& 10&
  110. 110. 3& 11& Biopower&Tongeren&:&l’installa.on&
  111. 111. Biopower&Tongeren&en&quelques&chiffres& •  MaDère!première!pour!digesteurs!:!! –  +/K&40.000&tonnes&par&an;& –  Ma.ère&végétale;& –  Actuellement&80%&de&cultures&dédiés;& –  Maïs&et&du&seigle&(double&moisson);& –  Etroite&collabora.on&avec&les&agriculteurs;& –  Par.cipe&dans&la&rota.ons&des&cultures;& –  &Maïs&=>&rendement&important&par&hectare,&culture&facile,&produc.on& locale,&bonne&conserva.on&et&assure&la&stabilité&au&processus&de&bioK méthanisa.on;& –  Diversifica.on&des&entrants:&herbes,&boues&de&sta.on&d’épura.on,& déchets&de&l’alimenta.on&humaine&ou&animale&(surplus&ou&produits& avariés);& –  Les&autres&installa.ons&de&bioKméthanisa.on&de&NPG&sont&basée&sur& d’autres&entrants&(lisiers,&déchets….)& 3& 12&
  112. 112. Biopower&Tongeren&en&quelques&chiffres& •  ProducDon!éléctrique! –  Puissance&électrique&de&2,8&MW;& –  Taux&de&charge&de&plus&de&8000&h;& –  Produc.on&de&biogaz&:&+/K&10.014.000&m³&/&an;& –  Produc.on&d’électricité&:&+/K&23.210.000&KWh&/&an;& –  Equivalent&de&&5.600&ménages&(Tongres);& –  Produc.on&d’énergie&thermique&:&+/K&27.200.000&KWhth&/&an& –  Chaleur&u.lisée&principalement&dans&des&sécheurs&afin&de&produire&du& digestat&séché& –  CO2&évité&:&+/K&20.390&t&/an& –  Rentabilité&totale&de&94%& 3& 12&
  113. 113. Biopower&Tongeren&en&quelques&chiffres& •  Les!résidus!de!la!bio7méthanisaDon!=! Engrais! –  Digestat&liquide&(11%&MS);&6.000&t/an& –  Digestat&pressé&(30%&MS);&3.000&t/an& –  Digestat&sec&(90%&MS);&&3.000&t/an&.& Produit&qui&est&valorisé&comme& engrais&ou&servant&de&base&aux& engrais&plus&complexes&ou&spécifiques& –  Sont&u.lisés&localement& (malheureusement&pas&en&Wallonie)&& et&sont&une&alterna.ve&de&premier& choix&en&remplacement&des&lisiers&et& engrais&pour&les&cultures;& 3& 12&
  114. 114. !!!Merci!pour!votre!aJen;on! Avez3vous!des!ques;ons?! NPG&energy&& Tongersesteenweg&99& BK3770&RIEMST&& Belgique& & www.npgenergy.be! T+32&12&441&999& F&+32&12&441&888&

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