Etude de préfaisabilité de mise en place d’un réseau de chaleur à chaufferie bois

Commune de Laurède

Juillet 2013

- 1 - SIVU des Chênaies de l’Adour

Table des matières

Introduction ...... - 3 - 1- Analyse de la demande énergétique ...... - 4 - 1.1 Audit énergétique des bâtiments à chauffer ...... - 4 - 1.2 Analyse des besoins thermiques et des dépenses de chauffage ...... - 5 - 2- Etude énergétique ...... - 6 - 2.1 Etude énergétique des bâtiments ...... - 6 - 2.1.1 Puissance à installer ...... - 6 - 2.1.2 Analyse des performances des installatio ns ...... - 6 - 2.2 Etude du réseau de chaleur à mettre en place ...... - 7 - 2.2.1 Longueur du réseau de chaleur ...... - 7 - 2.2.2 Emplacement optimal ...... - 7 - 2.3 Etude du générateur de chaleur ...... - 8 - 2.3.1 Puissance ...... - 8 - 2.3.2 Consommation ...... - 8 - 2.3.3 Etud e du silo de stockage suivant l’adéquation production/consommation et de son emplacement ...... - 9 - 3 Analyse économique et financière...... - 9 - 3.1 Détail des investissements ...... - 9 - 3.2 Coût d’exploitation et retour sur investissement ...... - 10 - Synthèse note d’opportunité – Réseau de chaleur au bois ...... - 12 -

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Introduction

La convention Agriculture -Environnement – Volet énergie (signée entre le Conseil Général des , la Chambre d’Agriculture et la Fédération des Cuma des Landes), intègre pour la Fédération des Cuma la pris en charge d’une dizaine de jour de travail par an sur la vulgarisation du bois énergie.

La Fédération des Cuma est intervenue dans ce cadre, à l’Assemblée Générale du SIVU des Chênaies de l’Adour (10 juillet 2012), pour proposer la réalisation de pré -étude s. Cette Assemblée Générale fut suivie d’une enquête pour identifier les communes inté ressées par ce travail. Celle -ci a permis de remonter 10 réponses positives : Laurède, , , Pomarez, Castelnau , Dax, Saugnac et Cambran, Préchacq les Bains, Pontonx sur l’Adour, Narosse, Saint Aubin.

L’étude de préfaisabilité réalisée constitue un outil d’aide à la décision.

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Déroulement: La Fédération des Cuma des Landes a été chargée de se rendre sur le site concerné afin d'y rencontrer le porteur de projet, lui présenter les enjeux d'un projet Bois Energie, situer celui-ci dans son cadre territorial, collecter les do nnées nécessaires à son analyse et éventuellement le clarifier, voire l'élargir ou le réorienter.

Remarques importantes : Toutes les notions de productions et de consommations contenues dans ce docum ent ne sont que des estimations. Elles proviennent de ratios et de données fournies par les établissements enquêtés et sont destinées à fournir des éléments de choix. Les coûts annoncés dans ce document n’ont pas valeur de devis et devront être confirmés p ar un professionnel.

Enfin les taux d’aides annoncés correspondent à la politique actuelle menée dans le cadre du Plan Climat Régional Aquitain. Ces subventions sont à prendre en compte sous réserve d’acceptation par les services instructeurs concernés.

L’objectif de cette pré -étude est de comparer la faisabilité économique de la mise en place d’une chaufferie automatisée au bois déchiqueté pour alimenter, par un réseau de chaleur, plusieurs bâtiments communaux. Cette solution sera comparée aux consommat ions cumulées de ce s bâtiments, alimentés au gaz, à l’électricité et au fioul jusque -là.

La comparaison économique est basée sur le coût global (somme des coûts de fonctionnement, entretien/maintenance, gros entretien et annuités d'emprunt) de chaque solution.

1- Analyse de la demande énergétique

1.1 Audit énergétique des bâtiments à chauffer Suite à notre rendez-vous sur place, il nous a été permis d’émettre des hypothèses concernant l’utilisation des bâtiments : la fréquentation, le coefficient d’isolation , les besoins en eau chaude sanitaire, les températures de consignes, les besoins en restauration, sanitaires, …

Les bâtiments publics sont situés dans la figure ci -dessous. Ils sont groupés autour de la Mairie. Deux sources d’én ergie sont présentes : le gaz et l’électricité.

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Bloc Mairie

Salle des fêtes

Cantine

Ecole

Figure n°1 : Disposition des Bâtiments au sein de la commune.

Les sites soumis à étude sont les suivants : Bâtiments P installée Volume chauffée Combustible employé Salle des fêtes 23 kW 926 m 3 Electricité Cantine 22 kW 252 m 3 Gaz Cuisine 2 kW 62 m 3 Electricité Salle du conseil 8 kW 126 m 3 Electricité 3 Bloc Secrétariat 60 m " " Mairie Médiathèque 23 kW 90 m 3 Gaz Bar 396 m 3 Ecole 24 kW 468 m 3 Gaz 3 TOTAL 101 kW 2 380 m

1.2 Analyse des besoins thermiques et des dépenses de chauffage

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Consommation annuel Type de combustible Coût (en kWh)

Gaz 51 545 7 812.0 € Electricité 14 247 2 350.0 € TOTAL 65 792 10 162.0 €

Le budget chauffage de la commune pour ces bâtiments revient à 10 162 € TTC/an pour une consommation d’énergi e thermique estimée à 66 MWh/an.

Nous avons retenu le budget de 10 162 € TTC/an pour le scénario de référence.

2- Etude énergétique

2.1 Etude énergétique des bâtiments

2.1.1 Puissance à installer A partir des données climatiques suivantes, nous avons pu réaliser une estimation de la part utile de la chaleur consommée par ces bâtiments.

Données climatiques du site : - Altitude : 94 m - Saison de chauffe : octobre -avril - Température extérieure de base : -5,00 °C

Les informations relevées (factures, volumes, coefficient d’isolation, fréquentation,…) nous ont permis de dresser les estimations suivantes.

Besoins utiles Besoins énergie Puissance chauffage primaire nécessaire Ecole 13261 kWh 17334 kWh 10 kW Mairie 24113 kWh 31520 kWh 14 kW Cantine 5980 kWh 7817 kWh 7 kW Cuisine 2153 kWh 2815 kWh 5 kW Salle des fêtes 13135 kWh 17170 kWh 32 kW TOTAL 58642 kWh 76656 kWh 68 kW

Comme le montre le tableau ci -dessus, les besoins en puissance « utile » (à l’entrée du bâtiment) doivent être de l’ordre de 68 kW .

2.1.2 Analyse des performances des installations La visite des sites n’a pas mis en évidence de problèmes majeurs. La salle des fêtes, la cuisine et la salle du Conseil Municipal devr ont subir des travaux pour mettre en place des réseaux hydraulique s de chauffage. - 6 - SIVU des Chênaies de l’Adour

2.2 Etude du réseau de chaleur à mettre en place

2.2.1 L ongueur du réseau de chaleur Cet élément est prépondérant pour la faisabilité du projet et conditionne l’emplacement de la chaufferie. En effet, le transport de chaleur est très co ûteux, de ce fait la densité du réseau doit être supérieure ou égal à 1.5 MWh « entrée échangeur »/m linéaire de réseau. Dans le cas de cette pré -étude, la longueur du réseau de chaleur ne doit pas dépasser 51 m.

2.2.2 Emplacement optimal Suite à la réunion de restitution réalisée en présence des élus, le circuit du réseau et l’emplacement de la chauffer ie ont été validée comme suit :

Emplacement de la chaufferie Réseau hydraulique

Dans cette configuration, la longueur du réseau est de 44 m. Il s’agit de traverser la salle de basket pour se raccorder à la chau fferie de l’école et utiliser son circuit hydraulique.

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2.3 Etude du générateur de chaleur

2.3.1 Puissance La chaudière est dimensionnée par rapport aux besoins de chauffage. Le dimensionnement tient compte des pertes liées au rendement de la chaudière, des pertes liées aux éventuels arrêts de la chaufferie, aux pertes de réseau/distribution, aux pertes "radiateurs",…

Les rendements d’une chaufferie bois sont légèrement inférieurs aux systèmes fioul ou gaz (par exemple), puisqu’il faut considérer les pertes liées à la combustion (manque de combustible, de comburant,…, utilisation en sous régime, …), on retiendra dans notre cas un rendement de 85 %. Il faut également intégrer les pertes de charges hydr auliques observées dans le réseau de chaleur liées aux frottements du liquide caloporteur dans les conduites, ainsi que les pertes liées à la distribution de chaleur (pertes au niveau des échangeurs par exemple) ; on retiendra un rendement de 90 %. Nous i ntègrerons aussi pour la chaudière de substitution/appoint un rendement de l’ordre de 90 %.

Ainsi, on pourra intégrer une perte d’énergie globale de l’entrée chaudière (énergie primaire) aux entrées des bâtiments de l’ordre de 76 % (énergie finale) .

Une chaudière de cette puissance au gaz sera aussi intégrée pour les éventuels dysfonctionnements ou appoints à assurer.

Ainsi, après examen des besoins et des consommations, il semble que la puissance de la chaudière bois à mettre en place atteindrait 58 kW.

2.3.2 Consommation La consommation nécessaire au fonctionnement de la chaufferie se décomposerait comme suit :

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Consommation utile des bâtiments (en kWh) 60 608 Consommation brute de la chaufferie (en kWh) 79 277 taux de couverture du bois 95% en kWh 73 497 Consommation brute de bois en tonnes 21 en m 3 54 Consommation de gaz (5%) en kWh 5 412

La consommation annuelle de bois déchiqueté s’élèverait donc à 21 t de bois par an. Les volumes sont calculés pour des bois feuillus de 390 kg/m 3. Ce calcul est basé sur un Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) de 3 500 kWh/t avec une humidité comprise entre 25 et 30 %.

2.3.3 Etude du silo de stockage suivant l’adéquation production/consommation et de son emplacement Les dimensions du silo doivent tenir compte du ou des moyens de livraison, de l’autonomie recherchée, de la densité de l’essence fournie, ainsi que des obligations techniques de désilage. Etant donné les volumes annuels à consommer, un silo à désileur rota tif semble bien indiqué. Pour une construction en dur, l’emprise au s ol devrait être de l’ordre de 10 m² pour une capacité de 2 0 m 3. Une surface de 20 m² est envisagée pour la réalisation de la chaufferie. Un local existant pourrait se prêter à tout cela mais un système de transfert de la plaquette sera nécessaire.

3 Analyse économique et financière.

3.1 Détail des investissements Les travaux d’équipement de réseaux hydrauliques ont été estimés g râce à des ratios fournis par la FD CUMA 24. Nous insistons néanmoins sur le caractère « informatif » de ce chiffrage approximatif, qui demande à être affiné pour confirmer les montants d’investissements.

Détails des investissements

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Détail investissements Génie civil Installation chantier 4 000.00 € Chaufferie - base 20 m2 5 000.00 € Silo - base 20 m3 + transfert 7 500.00 € VRD 10 000.00 €

Equipements chaufferie Chaudière bois 27 000.00 € Chaudière appoint -sureté - € Hydraulique et électricité chaufferie 15 000.00 €

Réseau de chaleur 10 000.00 €

Installations intérieures 21 400.00 € Hydraulique réseau secondaire 23 500.00 € Equipements de production ECS 2 500.00 €

Sous stations - € SOUS TOTAL 125 900.00 € Divers 6 295.00 € Frais d'études 19 829.25 € TOTAL 152 024.25 €

3.2 Coût d’exploitation et retour sur investissement Pour réaliser ces calculs, nous sommes partis sur une fourniture de plaquettes correspondantes au cahier des charges suivant : Nature : Plaqu ettes forestière de bois Granulométrie : 25 x 20 x 5 mm Humidité sur brut : 25 % maximum PCI : 3 500 kWh/tonne

L’énergie conventionnelle/d’appoint (gaz) a été retenue à un tarif / kWh de 0.06 € TTC. Le présent tableau est calculé pour un approvisionnement de bois à 70 €/t et comparé à un coût de l’énergie constant. Il est important de retenir ce dernier élément qui peut laisser penser que ce projet est un investissement pertinent dans le temps.

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DESIGNATION SOLUTION DE REFERENCE SOLUTION DE SUB STITUTION ENERGIE élec + gaz -> GAZ Bois + gaz P CHAUDIERES ( kW) 58 Devises Euro HT Euro HT INVESTISSEMENT Production 2000 68 500 Réseau de chaleur 33 500 Sous-stations 0 Installations intérieures 23 900 divers 6 295 Maîtrise d'œuvre 19 829 SPS + Contrôle technique TOTAL INVESTISSEMENT 2 000 152 024 SURCOUT INVESTISSEMENT DE 150 024 PRODUCTION FONCTIONNEMENT en quantités combustible coût du combustible BOIS 0 1 470 FUEL ELEC 2350 GAZ 7812 325 coût électricité moteurs 182 SOUS-TOTAL 10 162 1 977 ENTRETIEN/MAINTENANCE provisions pour réparations 500 658 entretien TOTAL FONCTIONNEMENT 10662 2634 ANNUITES D'EMPRUNT montant de l'emprunt 2 000 85 024 durée 15 15 taux 4.0% 4.0%

annuité d'emprunt 180 7 647

Coût fonctionnement annuel 10 842 10 282 Différence annuelle -560 CALCUL SUBVENTION Temps de retour max 10.34 Montant subvention 67 000

taux de subvention 44

Le taux d’aide mentionné dans ce budget reste à valider par les services administratifs du Conseil Régional. Celui-ci correspond à une différence de 5 % par rapport au coût de fonctionnement annuel de la solution de référence.

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Synthèse note d’opportunité – Réseau de chaleur au bois

Localisation Commune de Laurède

Bâtiments concernés Bloc « Mairie », Salle des fêtes, Cantine -cuisine, école

Energie de chauffage actuelle Electricité pour la salle du Conseil Municipal, la cuisine et la salle des fêtes. L’énergie utilisée pour le reste des bâtiments est le gaz.

Etat du parc de chaudière Les chaudières sont récentes, elles seraient utilisées comme chaudière d’appoint en cas d e défaillance de la chaudière à bois.

Solution étudiée Chaufferie collective fonctionnant à la plaquette forestière avec réseau de chaleur desservant chaque bâtiment.

Solution actuelle Solution réseau de (avec renouvellement d'une chaleur chaudière) Coût annuel Economie annuelle d'énergie 10 662 € 2 634 € 8 028€ Pour du bois à 70 €/t 152 024 € Surcoût solution réseau Investissement 5 000 € (environ 85 025 € bois subventions déduites) 150 024 € Temps de retour sur 10.34 années investissement

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