1.1.02_Biogaz
- Présentation générale de la filière
- Approche(s) méthodologique(s) de référence(s)
- Production des indicateurs territoriaux de la filière
Présentation générale de la filière
La méthanisation est un processus naturel de dégradation biologique de la matière organique dans un milieu sans oxygène due à l’action de multiples micro-organismes (bactéries). Elle peut avoir lieu naturellement dans certains milieux tels que les marais ou peut être mise en œuvre volontairement dans des unités dédiées grâce à un équipement industriel appelé « méthaniseur ».
Le règlement 1099/2008 sur les statistiques de l’énergie définit le biogaz comme :
« un gaz composé principalement de méthane et de dioxyde de carbone produit par digestion anaérobie de la biomasse ou par des procédés thermiques à partir de la biomasse, comprenant la biomasse des déchets.
La filière biogaz peut être décomposée en trois sous-filières, segmentées selon l’origine et le traitement des déchets :
- La méthanisation de déchets non dangereux ou de matières végétales brutes : les intrants de ces installations sont des déchets agricoles, de l’industrie (principalement alimentaire) et la partie biodégradable des déchets ménagers. Les installations importantes sont dites « centralisées » ; tandis que celles de plus petite dimension sont dites « à la ferme ».
- La méthanisation de boues de stations d’épuration des eaux usées (STEP) : les boues et graisses de stations d’épurations ont un fort potentiel méthanogène, qui permet de produire un biogaz particulièrement riche en méthane.
- Le biogaz des installations de stockage de déchets non dangereux (ISDND) : ce biogaz, communément appelé « gaz de décharge », est produit naturellement puis capté.
Le biogaz, produit dans des méthaniseurs ou capté dans des décharges, peut ensuite être soit brûlé pour une utilisation sous forme de chaleur seule, d’électricité seule ou de cogénération (chaleur et électricité), soit épuré pour en extraire le méthane. Ce biométhane peut ensuite être injecté dans les réseaux de gaz naturel ou utilisé comme carburant (bioGNV). Le taux de méthane dans le biogaz peut varier d’une installation à une autre.
(Extrait de : "Méthodologie du bilan énergétique de la France", p.81, SDES, janvier 2022)
Sankey
Source : RARE
Approche(s) méthodologique(s) de référence(s)
Le bilan physique du Biogaz repose sur une estimation indirecte des productibles primaires à partir des données de production annuelles disponibles par installation ou, par défaut, à partir des données prévisionnelles des dossiers de demandes de subventions. L’approche de référence consiste donc à une compilation croisée des données brutes disponibles par installation selon un principe d’inventaire des installations agrégé.
Limites d'interprétation des indicateurs issus de l'application de l'approche de référence
En l’absence de données fiables sur les ressources méthanisées (provenance, type), l’approche ne permet pas, encore, de cerner les questions de dépendance énergétique des territoires à échelle fine, ni de situer le niveau d’interdépendance des territoires les uns aux autres en matière de ressource. Une traçabilité fiable des produits méthanisés permettrait une meilleure compréhension des flux de matière depuis leurs sites de production jusqu’à leur utilisation finale mais aussi une meilleure appréciation des risques de ruptures d’approvisionnement éventuels et une connaissance accrue des échanges commerciaux entrants et sortants à ce sujet à l’échelle régionale/territoriale.
Points de vigilances dans la mise en œuvre de l'approche de référence
Périmètre/données : certaines régions disposent de moyens plus conséquents que d’autres dédiés au référencement et au suivi les installations présentes et en fonctionnement sur leur territoire. En conséquence, l’étendue du repérage des installations déployées (installations non raccordées au réseau notamment) et l’actualisation des données caractéristiques (arrêts, modifications) peut varier.
Comparaison avec la méthode pratiquée dans le cadre du bilan national
Le bilan physique de la biomasse solide effectué à l’échelle nationale par le SDES est fondé sur une approche similaire. Il diffère cependant en partie sur les sources de données mobilisées qui sont, au niveau France exclusivement issues d’enquêtes nationales. Les échanges extérieurs et les variations de stocks sont négligés à l’échelle nationale et territoriale. La production primaire est supposée égale à la somme des consommations
Sources utilisées par le SDES à l’échelle Nationale[1] :
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Source |
Fréquence |
Granulométrie |
Type donnée |
Producteur |
Disponibilité |
|
Enquête annuelle sur la production d’électricité (EAPE) |
Annuelle |
Installation |
Consommation de biogaz pour la production d’électricité et de chaleur cogénérée |
SDES |
Non |
|
Enquête annuelle sur les réseaux de chaleur et de froid (EARCF) |
Annuelle |
Installation |
Consommation de chaleur issue d’installations de production de biogaz des réseaux pour la production de chaleur seule ou de chaleur cogénérée (y compris d’électricité, le cas échéant) |
SDES (SNCU) |
Oui |
|
Enquête annuelle sur la consommation d’énergie dans l’industrie (EACEI) |
Annuelle |
Régionale (Industrie) |
Consommation à usage énergétique de biogaz des établissements industriels |
Insee |
Oui /non[2] |
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SINOE® - Enquête déchets ménagers et assimilés |
Annuelle |
Installation |
Consommations de ressources et productions de biogaz des sites de traitement des déchets ménagers et assimilés |
Ademe |
Oui |
[1] Méthodologie du bilan énergétique de la France, janvier 2022
[2] Les données de l’enquête EACEI sont disponibles publiquement à l’échelle régionale avec application des règles du secret commercial.
Production des indicateurs territoriaux de la filière
Liste des indicateurs
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Nom |
Unité |
Définition littérale |
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Nombre d’installations |
Nbr |
Nombre d'installations de méthanisation en fonctionnement présentes sur le territoire |
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Parc installé (électrique) |
kWé |
Cumul de puissances électriques des unités de cogénération en fonctionnement présentes sur le territoire |
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Parc installé (thermique) |
kWth |
Cumul de puissances thermiques des installations de méthanisation en fonctionnement présentes sur le territoire |
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Capacités de production de biométhane |
M3 CH4 |
Cumul des capacités de production de gaz renouvelable des installations de méthanisation en fonctionnement présentes sur le territoire |
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Production totale de biogaz |
M3 CH4 |
Production totale de biogaz sur le territoire quelle que soit son utilisation (y compris torchage) |
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Production de biogaz valorisée énergétiquement |
M3 CH4 |
Production de biogaz territoriale destinée à être valorisée énergétiquement |
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Production d’énergie primaire |
MWh PCI |
Énergie contenue dans le biogaz produit à des fins de valorisation énergétique par les installations présentes sur le territoire |
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Production d’énergie primaire d'origine locale |
MWh PCI |
Énergie contenue dans le biogaz produit à des fins de valorisation énergétique par les installations présentes sur le territoire issue de matières fermentescibles produites sur le même territoire |
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Production thermique brute |
MWh PCI |
Production de chaleur valorisée ou non valorisée des installations de méthanisation (y compris autoconsommation et pertes distributions) |
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Production thermique brute valorisée |
MWh PCI |
Production de chaleur valorisée des installations de méthanisation (y compris autoconsommation et pertes distribution) |
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Production thermique nette valorisée |
MWh PCI |
Production de chaleur excédentaire valorisée des installations de méthanisation (hors autoconsommation et pertes distribution) |
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Production électrique brute |
MWh |
Production d’électricité (y compris autoconsommation) en sortie des installations de production de biogaz (hors pertes distribution) par les installations présentes sur le territoire |
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Facteur de charge annuel |
% |
Rapport entre l'énergie électrique effectivement produite et l'énergie potentiellement produite à puissance nominale sur un an |
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Injections d’électricité sur le réseau |
MWh |
Production d’électricité des installations de production de biogaz injectée sur le réseau électrique (hors pertes distribution) par les installations présentes sur le territoire |
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Production de biométhane brute |
MWh PCS |
Production de biométhane des installations de méthanisation présentes sur le territoire (y compris pertes liées à l'épuration et à la distribution) |
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Production de bioGNV |
MWh PCI |
Production de bioGNV des installations de méthanisation présentes sur le territoire |
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Injections de biométhane |
MWh PCS |
Production de biométhane injectée sur le réseau de gaz des installations de méthanisation présentes sur le territoire (hors pertes distribution) |
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Consommation finale de biogaz |
MWh PCI |
Consommations de biogaz dans la consommation finale des installations de méthanisation (chaufferies et cogénérations) non raccordées à un réseau de chaleur présentes sur le territoire |
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Consommation de biogaz du secteur de la transformation |
MWh PCI |
Consommations de biogaz par les installations de transformation (destinées soit à la production électrique, soit à la production de biométhane/bioGNV, soit à la vente de chaleur) |
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Consommation finale de chaleur |
MWh PCI |
Chaleur vendue à proportion de l'énergie fournies par les installations de méthanisation raccordée à un réseau de chaleur (hors pertes systèmes et hors pertes distrib) |
Périmètre de comptabilité
Toutes les unités de méthanisation (produisant du biogaz) présentes sur le territoire.
Sources de données préconisées
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Source |
Fréquence |
Granulométrie |
Années disponibles |
Type donnée |
Producteur |
Accès |
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Suivi des unités de méthanisation (et enquête auprès des exploitants d’unités de méthanisation) / SRB |
Annuelle |
Installation |
Variable selon les régions |
Données relatives aux installations aidées, dont consommation annuelle théorique de biomasse de l’installation |
Observatoires régionaux / cellules biomasse (DREAL) |
Transmission (conventionnement possible) |
|
Base des installations classées |
Annuelle |
Installation |
|
Données relatives aux installations classées |
DREAL |
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|
SINOE® - Enquête déchets ménagers et assimilés |
Annuelle |
Installation |
|
Consommations de ressources et productions de biogaz des sites de traitement des déchets ménagers et assimilés |
ADEME |
|
|
Registre national des installations de production et de stockage d’électricité |
Annuelle |
Installation |
>2017 |
Production d’électricité des installations de méthanisation en cogénération |
ODRE |
https://opendata.reseaux-energies.fr/
|
|
Points d'injection de biométhane en service en France |
Annuelle |
Installation |
/ |
Localisation et caractéristiques des projets de méthanisation en injection |
ODRE |
https://opendata.reseaux-energies.fr/ |
|
Production annuelle de biométhane par site d'injection |
Annuelle |
Installation |
> 2013 |
Productions annuelles des installations raccordées au réseau de distribution géré par Grdf |
Grdf |
|
|
Production annuelle de biométhane des sites raccordés au réseau de GRTgaz |
Anuelle |
Installation |
> 2011 |
Productions annuelles des installations raccordées au réseau de transport géré par GRTGaz |
GRTGaz |
https://opendata.reseaux-energies.fr/ |
|
Enquête annuelle sur les réseaux de chaleur et de froid (EARCF) |
Annuelle |
Installation |
2005 ( sous forme actuelle) première enquête sur le sujet en 1984 |
Consommation de chaleur issu des unités de méthanisation des réseaux pour la production de chaleur seule ou de chaleur cogénérée (y compris d’électricité, le cas échéant) |
SDES (SNCU) |
https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr
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Enquête annuelle détaillée des consommations d’énergies dans l’industrie (EACEI) |
Annuelle |
Industrie |
1982 |
Consommation à usage énergétique de biogaz des établissements industriels |
Insee |
https://www.insee.fr/fr/metadonnees/source/serie/s1214 (Convention pour accès au détail) |
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Base de données des installations classées soumises à autorisation ou enregistrement (BDREP) |
Annuelle |
Installation |
|
Données déclaratives sur les émissions polluantes (y compris CO2) |
DREAL |
https://www.georisques.gouv.fr/dossiers/irep-registre-des-emissions-polluantes |
Procédure de traitement des données sources
L’application de l’approche « inventaire des installations », consiste, concrètement, à établir (et suivre) le bilan des consommables et des productibles des installations de valorisation énergétique du territoire. Ce bilan s’appuie en premier lieu sur l’identification des installations en fonctionnement et leurs caractéristiques.
Il n’existe pas de base de données nationales exhaustive sur les installations de méthanisation en France. Les installations de ce type sont généralement suivies par les cellules biomasse portées par les Régions et les DREAL dans le cadre du Schéma Régional Biomasse. Une partie des installations sont soumises à déclaration ou autorisation et sont à ce titre connues des services déconcentrés de l’Etat. Elles sont généralement[1], liées à un contrat de rachat de l’énergie produite lorsque les productibles sont injectés dans le réseau électrique ou de gaz.
La procédure de référence consiste à compiler les données brutes des installations référencées dans le cadre du suivi du Schéma Régional Biomasse. Selon les régions, ces données peuvent être limités à la liste des installations subventionnées et de leurs caractéristiques initiales ou intégrer les évolutions conjoncturelles de celles-ci (modifications, arrêts) ou encore les données de fonctionnement annuelles dans le cas ou des enquêtes sont organisées à fréquence régulière.
Selon les cas, des traitements plus ou moins complexe peuvent être requis afin de palier aux manques d’informations nécessaires à la production des indicateurs territoriaux : territorialisation des données à la maille requise, sectorisation des données de consommation, historisation, estimation des consommables (y compris appoint) selon la nature des ressources valorisées et des productibles annuels selon la nature de l’installation (avec ou sans réseau de chaleur), de l’exploitant (auto-consommateur, auto-producteur, producteur) et des vecteurs énergétiques produits (chaleur, électricité, gaz).
Le croisement de la table obtenue avec les données locales de consommation des réseaux de chaleur et des données de production d’électricité et de gaz disponibles sur l’Open Data Réseaux Énergie permet de valider et ajuster le cas échéant les données caractéristiques des installations et les données annuelles de production et de consommation des installations en cogénération ou en injection.
Schéma général de traitement
[1] Les productible des installations de méthanisation peuvent être autoconsommés (cas courant des installations de production de chaleur seule ou de cogénération de faible puissance) ou faire l’objet de réseaux de distribution de gaz dédiés.