La
chaufferie bois du réseau de chaleur urbain de Fontenay-sous-Bois
Un
approvisionnement sécurisé en granulés de bois
Gestion
et exploitation directe en régie, une particularité de
Fontenay-sous-Bois
Données et informations techniques
Impact environnemental
Historique et perspectives : une politique locale engagée pour
la transition énergétique
Mise
en service en 2010 en reconversion d’une chaudière charbon
préexistante au sein de la chaufferie centrale de Fontenay-sous-Bois
(94),
la chaudière biomasse d’une puissance de 17,4 MW est approvisionnée
par des granulés de bois produits dans le Loiret, à moins
de 100 km
de la chaufferie. Elle permet d’approvisionner, à hauteur
de 20 % de chaleur renouvelable, le réseau de chaleur de la ville
qui s’étend jusqu’à Montreuil, et ainsi de chauffer
les habitations, les bureaux et les équipements qui y sont raccordés
: environ 15 000 équivalent-logements. L’ambition de la ville
est de passer, à horizon 2030, à plus de 80 % d’ÉnR&R
dans le mix énergétique du réseau,
via notamment le développement de la géothermie et une seconde
chaudière biomasse.
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Un approvisionnement sécurisé en granulés de bois La chaufferie mobilise environ 10 000 tonnes de granulés de bois par an, un petit combustible cylindrique composé de bois 100 % naturels produit par compactage de produits connexes de scieries, tels que la sciure et les copeaux, dont le lieu de fabrication et de stockage est situé à moins de 100 km, à Engenville, dans le Loiret. Le bois d’origine provient des régions Centre-Val-de-Loire, Champagne Ardennes et Nouvelle-Aquitaine. Le producteur et fournisseur de granulés lié à la Régie du Chauffage Urbain par un contrat est Sidesup - filiale de Cristal-Union depuis 2017, Société Coopérative Agricole de production de sucre et d’alcool -, certifié PEFC - Programme Européen des Forêts Certifiées - et dont les installations sont labellisées dans le cadre d’un pôle d’excellence rural. Autant de garanties d’un approvisionnement de qualité. Le taux d’humidité très faible des granulés de bois - environ 8% - lui confère un haut pouvoir calorifique - près de 5 MWh/tonne - et permet aux appareils de chauffage d’avoir un excellent rendement. Du fait de la faible présence de scieries sur le territoire francilien - une seule scierie de taille semi-industriel en Seine-et-Marne -, la région Île-de-France importe la totalité des granulés consommés par les chaufferies collectives et industrielles franciliennes, soit environ 80 000 tonnes en 2020. © Régie du Chauffage Urbain |
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| Gestion et exploitation directe en régie, une particularité de Fontenay-sous-Bois | ||||||||||||||
| La ville de Fontenay-sous-Bois, en sa qualité d’autorité organisatrice du service public local de distribution d’énergie calorifique, a choisi de s’impliquer fortement et directement dans la gestion et l’exploitation de la chaufferie centrale et le réseau de distribution de chaleur avec une gestion directe, par l’établissement public de la Ville de Fontenay-sous-Bois : La Régie du Chauffage Urbain. L‘établissement public assure la gestion et l’exploitation du service avec son propre personnel - 20 salariés sous contrat privé régis par la Convention collective nationale des ouvriers, employés, techniciens et agents de maîtrise de l'exploitation d'équipements thermiques et de génie climatique -, sous un statut en régie à autonomie financière et à personnalité morale, ce qui constitue le type de gestion le plus autonome. Source
: Chambre régionale des comptes, Ce mode de gestion est particulièrement atypique en Île-de-France. Il s’agit en effet du seul cas de chaufferie biomasse raccordée à un réseau de chaleur, dont la gestion n’est pas assurée par une entreprise privée dans le cadre d’une Délégation de Service Public ou l’exploitation par un marché public, et confère ainsi à la Régie du Chauffage Urbain une grande autonomie. Ce mode de gestion permet de s’appuyer sur le personnel et les compétences internes de l’établissement. L’équipe technique assure un service d’astreinte et d’assistance 365 jours par an et 24h/24, pour une rapidité maximale d’intervention. La gestion en régie assure également une relation à l’abonné et à l’usager, modifiée par une connaissance fine des problématiques des usagers et abonnés. Elle constitue un atout pour la gouvernance locale de la transition énergétique et du service public de la performance énergétique de l'habitat avec une vision à long terme. Le budget de la Régie est transparent, l’établissement n’est ni subventionné par la commune ni ne subventionne la Commune, le tarif payé par l’usager couvre l’ensemble des coûts. |
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Quelques clefs de la réussite pour une gestion en régie :
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| Données et informations techniques | ||||||||||||||
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Alimentation automatique du combustible
La haute densité énergétique et la granulométrie régulière des granulés en font un combustible permettant l'automatisation complète des systèmes de chauffage. La chaudière biomasse est ainsi finement et automatiquement pilotée en fonction des besoins de chaleur. Les granulés sont projetés dans le foyer de la chaudière par un système situé en contrebas d'un sas d'alimentation, au fur et à mesure des besoins de chaleur. La gestion des cendres Le décendrage de la chaudière biomasse est entièrement automatique, par voie sèche. Les cendres - foyer, dépoussiéreur, échangeur - sont acheminées dans un seul et même bac humide pour les refroidir. Elles sont ensuite égouttées, stockées sur site, puis évacuées dans un centre d’enfouissement. Environ 100 tonnes de cendres sont évacuées chaque année, soit 1,5% de taux de cendres. La chaudière est équipée d'un ramonage pneumatique automatique des échangeurs de chaleur - injection d’air comprimé - qui permet d'éviter des ramonages manuels fréquents. Un dépoussiérage manuel est également réalisé entre chaque saison de chauffe pour conserver un haut rendement et de bonnes conditions de combustion. En amont de la cheminée, les fumées sont dépoussiérées par un dispositif de type électrofiltre de façon à respecter la réglementation en matière de rejet dans l'atmosphère. |
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| Impact environnemental | ||||||||||||||
| Réduction des émissions de gaz à effet de serre Le pourcentage d’énergie renouvelable dans le mix énergétique du réseau est de 20 % en moyenne. En prenant l’année 2005 - année de mise en place du 1er Plan National d'Allocation des Quotas d'émissions - PNAQ - comme situation de référence, les installations de la Régie du Chauffage Urbain ont permis d’éviter l’émission de 144 476 tonnes de CO2 de 2009 à 2018. En articulation directe avec la gestion et l’exploitation de la chaufferie et du réseau de chaleur, La Régie du Chauffage Urbain mène des actions de sensibilisation et d’accompagnement sur la sobriété et l’efficacité énergétique à destination des usagers et abonnés (ci-contre) : L’accompagnement des usagers et abonnés dans la réduction de leurs consommations, les rénovations thermiques des bâtiments à partir de 2014 ainsi que la mise en place de la chaufferie biomasse, ont contribué à réduire les émissions de gaz à effet de serre de la commune de Fontenay-sous-Bois de 28,4% entre 2005 et 2018, tous usages confondus ; source : ROSE. Baisse des polluants atmosphériques Le réseau de chaleur est un atout pour la qualité de l’air à Fontenay-sous-Bois. La Régie met en place les meilleures techniques disponibles et anticipe le plus souvent la réglementation. La production de chaleur centralisée permet la mise en œuvre d’équipements de dépollution inaccessibles aux chaudières individuelles. La reconversion de la chaudière charbon préexistante avec une alimentation par granulés a permis d’enregistrer une baisse significative de polluants atmosphériques entre 2005 et 2010 : -30 796 kg de dioxyde de soufre (-70%), -123 kg d’ ammoniac, -462 kg de chlorure d’hydrogène (-75%), - 0,47 kg de plomb (-96%), - 0,03 kg de mercure (- 70 %), - 0,03 kg de cadmium (- 92 %). La chaufferie est soumise à la règlementation des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement, en régime Autorisation, qui fixe des seuils d’émissions pour différents polluants, définis par un arrêté d’exploitation. Les émissions de polluants de la chaufferie sont conformes à cet arrêté, et se situent très en dessous des valeurs limites d’émissions. La chaufferie dispose d’un système d’électrofiltre pour un traitement optimum des fumées et des poussière. Aucun réactif n’est nécessaire. Impact économique Selon, l’Association Amorce, le coût annuel à Fontenay-sous-Bois pour un appartement type est 23% moins cher que la moyenne des autres réseaux de chaleur, et est plus compétitif que tout autre moyen de chauffage : 56,6 € HT/MWh1 contre 73,7 € HT/MWh en moyenne. Cela est permis par le fonctionnement de la Régie, mais également le recours au combustible bois, énergie en moyenne la moins chère disponible sur le marché. L’excédent financier de la Régie vient directement contribuer à la maîtrise des tarifs de la chaleur à Fontenay, et à l’investissement. Historique
et perspectives : une politique locale engagée pour La Régie du Chauffage Urbain est un Établissement public communal à caractère industriel et commercial, créé en 2003 sous l’impulsion du Conseil Municipal de Fontenay-sous-Bois, doté de la personnalité morale et de l’autonomie financière. La Régie gère et exploite le réseau de Fontenay-sous-Bois depuis le 1er janvier 2004. Un quart du Conseil municipal de Fontenay-sous-Bois dans sa diversité, et un élu de Montreuil, siègent au Conseil d’administration de la Régie. Avant 2003, le charbon représentait en moyenne 60 % du mix énergétique, le gaz 32 % et le fioul 8 %. L’introduction d’une cogénération au gaz fin 2003 a fait baisser la part charbon à 14 % et a permis l’arrêt du recours au fioul lourd. |
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Pour réduire encore l’empreinte environnementale de ses activités, la Régie du Chauffage Urbain a décidé d’abandonner le recours au charbon à partir d’avril 2010, après avoir expérimenté dès 2009 une co-combustion de granulés de bois/charbon, puis une alimentation au seul au granulés de bois de sa chaudière charbon de 29 MW, mise en service en 1985. La reconversion de la chaudière charbon a engendré un investissement mineur comparé à un projet de reconstruction - environ 600 k€ HT au lieu de 20 M€ -, limité au remplacement d’une manutention par deux manutentions adaptées, essentiellement pour réduire les nuisances sonores. Pour cette opération de reconversion de chaudière charbon de 29 MW en une chaufferie bois de 17,4 MW, la chaufferie de Fontenay-sous-Bois a été désignée Artisan du Grenelle en septembre 2011. En 2016, la refonte de l’automatisation de la chaudière bois a été réalisée. Cette opération a permis d’abaisser les minimums techniques de fonctionnement en termes de puissance et d’augmenter le recours au bois. Cette opération n’a pas engendré de coût supplémentaire, elle a été réalisée par le personnel de la Régie. La réduction du temps de stockage du combustible a permis aussi de réduire son humidité, et d’émettre des fumées contenant encore moins d’oxyde d’azote. Au total, 38 M€ ont été investis entre 2003 et 2020. Le réseau de chaleur se positionne au 18ème rang national en quantité de chaleur distribuée. La Régie du Chauffage Urbain souhaite poursuivre le verdissement du réseau et son Conseil d’administration a pour cela fixé un objectif ambitieux d’au moins 80% d’ÉnR&R à horizon 2030. Les projets suivants sont à l’étude dans le cadre de son second schéma directeur à horizon 2030 :
Émissions des principaux polluants, hors CO2 Lors de son dernier audit en 2012, la DRIEE a proposé d’utiliser un nouveau mode de calcul des émissions polluantes, basé sur les flux mesurés et non plus des facteurs d’émissions par polluant. Les valeurs présentées dans le tableau ci-contre correspondent aux quantités d’émissions polluantes estimées - ancienne méthode - pour l’année 2011, et aux valeurs mesurées - nouvelle méthode - pour les années 2012 et 2013. La masse globale des émissions des principaux autres polluants a diminué de 33 % entre 2012 et 2013. De nouveaux réglages relatifs à la combustion du bois du générateur n°3 ont été testés avec succès par la RCU début 2013. Cette optimisation s’est traduite par une baisse significative des émissions de CO de la chaufferie, passant de 12 470 kg en 2012 à 4 149 kg en 2013. |
L’évitement
CO2 en tonnes © Berim - 2014 Rapport d'activité de l'exploitation du réseau de chauffage urbain de Fontenay-sous-Bois  En prenant l’année 2005 - année de mise en place du PNAQ I - comme situation de référence, les installations de la RCU ont permis d’éviter l’émission de 12 597 tonnes de CO2 en 2013. Sur les trois dernières années, 42 981 tonnes d’émissions de CO2 ont pu être évitées. © Berim - 2014 Rapport d'activité de l'exploitation du réseau de chauffage urbain de Fontenay-sous-Bois  |
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| S02
: dioxyde de soufre N0X : oxyde d’azote TSP : poussières CH4 : méthane N2O : protoxyde d’azote |
HCl
: chlorure d’hydrogène HAP : hydrocarbures aromatiques polycycliques COV : composés organiques volatils CO : monoxyde de carbone NH3 : ammoniac ; Hg : mercure ; Cd : cadmium ; Pb : plomb |
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Flamme
du foyer de la chaudière biomasse
©
Régie du Chauffage Urbain
Égouttage
des cendres © L’Institut Paris Region
; Théo Klein