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ETUDE DE MARCHE DE LA METHANISATION ET DES VALORISATIONS DU BIOGAZ Rapport fina

ETUDE DE MARCHE DE LA METHANISATION ET DES VALORISATIONS DU BIOGAZ Rapport final Septembre 2010 Marché n° 0706C0053 Etude réalisée pour le compte de l’ADEME et GrDF par Ernst et Young Coordination technique : Olivier Théobald – ADEME – Direction Consommation Durable et Déchets Claire BRECQ – GrDF – Direction Stratégie Finances Etude de marché de la méthanisation et des valorisations du biogaz Septembre 2010 ADEME / GrDF 2 Cette étude a été suivie par un comité de pilotage réunissant l’ADEME, GrDF et le CRIGEN de GDF SUEZ. Ce comité a en particulier validé la méthodologie de l’étude et a participé à l’organisation du séminaire stratégique biogaz, au vu du travail d’analyse effectué par Ernst et Young. Membres du comité de pilotage : Catherine Foulonneau, Claire Brecq (GrDF) Aude Greninger, Frédérique Bravin (GDF SUEZ - CRIGEN) Olivier Théobald, Guillaume Bastide (ADEME) Consultants Ernst&Young : Xavier Guillas Marion Henriet Alexandre Biau Thomas Roulleau L’ADEME en bref : L’Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME) est un établissement public sous la tutelle conjointe des ministères de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement durable et de l’Aménagement du territoire et du ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche. Elle participe à la mise en œuvre des politiques publiques dans les domaines de l'environnement, de l'énergie et du développement durable. L'agence met ses capacités d'expertise et de conseil à disposition des entreprises, des collectivités locales, des pouvoirs publics et du grand public et les aide à financer des projets dans cinq domaines (la gestion des déchets, la préservation des sols, l'efficacité énergétique et les énergies renouvelables, la qualité de l'air et la lutte contre le bruit) et à progresser dans leurs démarches de développement durable. http://www.ademe.fr GrDF en bref : Créée le 31 décembre 2007, GrDF (Gaz réseau Distribution France) est une filiale indépendante du groupe GDF SUEZ, qui a hérité des activités de distribution de gaz naturel en réseau de Gaz de France. GrDF est chargé de concevoir, d’entretenir et de développer un réseau de distribution de gaz naturel de 188 637 km, desservant plus de 9 200 communes en France. Avec l’ouverture du marché de l’énergie, les activités de fourniture d’énergie et de distribution de gaz par réseau ont été séparées au sein de Gaz de France, aujourd’hui GDF SUEZ. Ainsi, les activités de distribution de GrDF, non concurrentielles, sont dissociées des activités de commercialisation de GDF SUEZ, soumises, elles, à la concurrence. GrDF achemine le gaz naturel pour le compte de tous les fournisseurs de gaz en toute impartialité, sur l’ensemble du territoire. Il conçoit, développe et exploite le réseau de distribution, sur la base des contrats de concession conclus avec les collectivités concédantes. Pour GrDF, la sécurité est au cœur de son métier d’industriel (sécurité des travailleurs et du public, surveillance permanente du réseau, service de dépannage et urgence gaz). D’autres missions de GrDF sont centrées sur l’intérêt général : la préservation de notre environnement par le recours aux meilleures solutions énergétiques, le développement des territoires et la réponse aux attentes des habitants. http://www.grdf.fr Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite selon le Code de la propriété intellectuelle (art. L 122-4) et constitue une contrefaçon réprimée par le Code pénal. Seules sont autorisées (art. 122- 5) les copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé de copiste et non destinées à une utilisation collective, ainsi que les analyses et courtes citations justifiées par la caractère critique, pédagogique ou d’information de l’œuvre à laquelle elles sont incorporées, sous réserve, toutefois, du respect des dispositions des articles L 122-10 à L 122-12 du même Code, relatives à la reproduction par reprographie. Etude de marché de la méthanisation et des valorisations du biogaz Septembre 2010 ADEME / GrDF 3 SOMMAIRE SOMMAIRE ............................................................................................................................................................. 3 LISTE DES TABLEAUX.......................................................................................................................................... 8 LISTE DES GRAPHIQUES ..................................................................................................................................... 9 GLOSSAIRE / LISTE DES ABREVIATIONS .......................................................................................................11 RESUME..................................................................................................................................................................13 INTRODUCTION....................................................................................................................................................14 DES OBJECTIFS AMBITIEUX............................................................................................................................................14 DES PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT IMPORTANTES ................................................................................................14 OBJECTIFS DE L'ETUDE ..................................................................................................................................................14 METHODOLOGIE ET TRAVAUX MENES PAR ERNST & YOUNG ........................................................................................15 ELEMENTS DE CADRAGE...................................................................................................................................16 LA METHANISATION ......................................................................................................................................................16 Les secteurs concernés par la méthanisation ...........................................................................................................16 Les produits de la méthanisation..............................................................................................................................16 Le digestat ................................................................................................................................................................................16 Le biogaz..................................................................................................................................................................................16 LA VALORISATION DU BIOGAZ.......................................................................................................................................17 Les modes de valorisation.........................................................................................................................................17 La valorisation sous forme d’électricité ...................................................................................................................................17 La valorisation sous forme de chaleur en interne .....................................................................................................................17 L’injection de biométhane dans le réseau de gaz naturel..........................................................................................................17 La valorisation sous forme de carburant...................................................................................................................................18 Les acteurs de la valorisation...................................................................................................................................18 CONTEXTE REGLEMENTAIRE .........................................................................................................................................19 Mécanismes de soutien à la production d’énergie renouvelable et à la méthanisation............................................19 Les appels d’offres CRE...........................................................................................................................................................19 Les tarifs d’achat de l’électricité ..............................................................................................................................................19 Le Fonds Déchets.....................................................................................................................................................................19 Le Fonds Chaleur .....................................................................................................................................................................19 Un mécanisme de soutien pour l’injection ?.............................................................................................................................20 Le PPE (Plan de Performance énergétique des exploitations agricoles)...................................................................................21 Les projets domestiques ...........................................................................................................................................................21 Les Certificats d’Économie d’Énergie......................................................................................................................................21 Parmi les nombreuses fiches standardisées, l’une d’elle porte sur la « production de chaleur renouvelable en réseau ». Le biogaz fait partie des ressources renouvelables à partir desquelles la chaleur peut être produite. Cette disposition s’applique aux entreprises non soumises aux quotas d’émissions de gaz à effet de serre. Le montant des certificats en kWh cumac répond à une formule qui prend en compte, entre autres, la quantité de chaleur nette produite par an.Les subventions et aides à l’investissement .....................................................................................................................................................................21 Contexte réglementaire relatif au traitement des déchets et à la méthanisation ......................................................22 Délivrance des autorisations d’exploiter ..................................................................................................................................22 Restriction des quantités de déchets stockées ou incinérées.....................................................................................................22 ETAT DES LIEUX DE LA METHANISATION EN FRANCE .............................................................................24 SYNTHESE .....................................................................................................................................................................24 381 installations de production et de captage de biogaz en France dont 180 installations de méthanisation en 2008 ..................................................................................................................................................................................24 Près de 1 300 millions de m3 de biogaz produit ou capté en 2008 dont les ¾ sont captés dans les ISDND.............25 Près de 7 000 GWh d’énergie brute en 2008 dont 60% sont valorisés.....................................................................26 Entre 60 et 100 M€ d'investissements dans le secteur de la méthanisation en 2008 ................................................26 FICHE 1 : LE SECTEUR DES ORDURES MENAGERES.........................................................................................................27 Synthèse ....................................................................................................................................................................27 Données clés et principaux indicateurs.....................................................................................................................................27 Points clés et faits marquants ...................................................................................................................................................27 Partie A - Description générale du marché..............................................................................................................28 Données de marché 2008..........................................................................................................................................................28 Nombre d’installations.........................................................................................................................................................28 Etude de marché de la méthanisation et des valorisations du biogaz Septembre 2010 ADEME / GrDF 4 Distribution géographique des installations .........................................................................................................................29 Production de biogaz............................................................................................................................................................29 Données économiques..........................................................................................................................................................30 Analyse des investissements ................................................................................................................................................31 Tendances récentes du marché .................................................................................................................................................32 Evolution du nombre d’unités..............................................................................................................................................32 Tonnages traités totaux ........................................................................................................................................................33 Partie B - Analyse offre et demande .........................................................................................................................33 Les acteurs de l'offre ................................................................................................................................................................33 Cabinets d’ingénierie ...........................................................................................................................................................33 Marché de la construction....................................................................................................................................................34 Marché de l’exploitation ......................................................................................................................................................35 Structure de la demande ...........................................................................................................................................................35 Partie C – Les déterminants pour l'évolution du marché .........................................................................................36 Analyse des critères déterminants ............................................................................................................................................36 Perspectives de développement : Verbatim..............................................................................................................................37 Sources d’information ..............................................................................................................................................37 FICHE 2 : LE SECTEUR AGRICOLE ...................................................................................................................................38 Synthèse ....................................................................................................................................................................38 Données clés et principaux indicateurs.....................................................................................................................................38 Points clés et faits marquants ...................................................................................................................................................38 Partie A - Description générale du marché..............................................................................................................39 Données de marché 2008..........................................................................................................................................................39 Définitions préalables ..........................................................................................................................................................39 Nombre et localisation des installations...............................................................................................................................39 Tonnages traités et production de biogaz.............................................................................................................................40 Les valorisations du biogaz..................................................................................................................................................42 Les technologies de méthanisation.......................................................................................................................................42 Données économiques..........................................................................................................................................................42 Dynamique du marché..............................................................................................................................................................44 Evolution du nombre d’unités..............................................................................................................................................44 Evolution des tonnages traités..............................................................................................................................................45 Partie B – Analyse offre et demande.........................................................................................................................46 Les acteurs de l’offre................................................................................................................................................................46 Des bureaux d’études multiples ...........................................................................................................................................46 Positionnement des différents bureaux d’études-développeurs............................................................................................47 Les constructeurs .................................................................................................................................................................48 Stratégie et perspectives.......................................................................................................................................................49 Les producteurs de déchets.......................................................................................................................................................49 Partie C – Les déterminants pour l’évolution du marché.........................................................................................51 Analyse des critères déclenchants ............................................................................................................................................51 La méthanisation centralisée : un secteur en voie de développement.......................................................................................51 L’utilisation des cultures énergétiques : un développement contesté .......................................................................................51 Perspectives de développement : Verbatim..............................................................................................................................52 Sources d’information ..............................................................................................................................................................52 FICHE 3 : LE SECTEUR INDUSTRIEL................................................................................................................................53 Synthèse ....................................................................................................................................................................53 Données clés et principaux indicateurs.....................................................................................................................................53 Points clés.................................................................................................................................................................................53 Partie A – Description générale des marchés ..........................................................................................................54 Données de marché 2008..........................................................................................................................................................54 Nombre d'installations .........................................................................................................................................................54 Production de biogaz............................................................................................................................................................56 Données économiques..........................................................................................................................................................59 Dynamique du marché..............................................................................................................................................................60 Le secteur de la chimie.........................................................................................................................................................60 Le secteur de la papeterie.....................................................................................................................................................60 Secteur des industries agroalimentaires ...............................................................................................................................61 Partie B – Analyse offre et demande.........................................................................................................................63 Les acteurs de l’offre................................................................................................................................................................63 Marché de la construction....................................................................................................................................................63 Marché de l’exploitation ......................................................................................................................................................64 Stratégie et perspectives.......................................................................................................................................................64 Innovation, R&D..................................................................................................................................................................65 Etude de marché de la méthanisation et des valorisations du biogaz Septembre 2010 ADEME / GrDF 5 Les industries productrices de déchets .....................................................................................................................................65 Présentations des secteurs ....................................................................................................................................................65 Partie C – Les déterminants pour l’évolution du marché.........................................................................................66 Analyse des critères déclenchants ............................................................................................................................................66 La co-digestion : un facteur important de développement........................................................................................................66 Les perspectives de développement : verbatim ........................................................................................................................67 Sources des informations..........................................................................................................................................67 FICHE 4 : LE SECTEUR DES STEP URBAINES...................................................................................................................68 Synthèse ....................................................................................................................................................................68 Données clés et principaux indicateurs.....................................................................................................................................68 Points clés.................................................................................................................................................................................68 Partie A - Description générale du marché..............................................................................................................69 Données de marché 2008..........................................................................................................................................................69 Cas particulier des installations de moins de 30 000 EH......................................................................................................69 Distribution géographique des installations de plus de 30 000 EH ......................................................................................69 Production de biogaz............................................................................................................................................................70 Valorisation du biogaz .........................................................................................................................................................71 Technologies de digestion....................................................................................................................................................72 Données économiques..........................................................................................................................................................72 Dynamique du marché..............................................................................................................................................................73 Dynamique des installations ................................................................................................................................................73 Evolution des modes de valorisation du biogaz ...................................................................................................................73 Partie B – Analyse offre et demande.........................................................................................................................74 Les acteurs de l’offre................................................................................................................................................................74 Offre de construction ...........................................................................................................................................................74 Offre d’exploitation .............................................................................................................................................................74 Innovation, R&D..................................................................................................................................................................75 Structure de la demande ...........................................................................................................................................................75 Typologie des installations...................................................................................................................................................75 uploads/Finance/ etude-de-marche-biogaz-rapport.pdf