«Nouvelles Energies Nouvelles Technologies» sommaire objectif de la démarche





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Direction Développement Durable



Groupe de Travail  

« Nouvelles Energies Nouvelles Technologies » 

SOMMAIRE

  1. Objectif de la démarche

  2. Constitution initiale du groupe

  3. Recueil des fiches de qualification des filières d’excellence retenues

  4. Positionnement des filières sur la chaîne de valeurs

  5. Points de sorties recherchés

  6. Sources des données

  7. Glossaire



  1. OBJECTIF DE LA DEMARCHE


L’objectif consiste à identifier les secteurs qui, dans le domaine des nouvelles technologies et nouvelles énergies, peuvent permettre l’émergence de filières d’excellence (1), soutenant le concept de croissance verte et de proposer aux pouvoirs publics des actions permettant d’en favoriser le développement. 

  1. Les filières d’excellence doivent répondre aux critères suivants :




  • La réalisation d’innovations qui supposent, dans leur déploiement, la coopération de plusieurs types d’industries

  • Le développement d’un avantage compétitif spécifique et durable, en partant d’une base solide en France et permettant de prendre une position de leader sur les marchés mondiaux

  • Le développement de l’emploi sur le territoire




  1. CONSTITUTION INITIALE DU GROUPE



  • AREVA

  • DALKIA

  • EDF

  • FEDENE

  • FIEEC

  • GDF SUEZ

  • POWEO

  • SERCE

  • SOLVAY

  • SNPE

  • UFE

  • UIC




  1. RECUEIL DES FICHES « FILIERES D’EXCELLENCE » RETENUES

1/ Bois énergie, biomasse et bio carburants………………………..Page 3

2/ Energies marines……………………………………………………....page 11

3/ Photovoltaïque nouvelles générations…………………………page 19

4/ Ecogénérateur …………………………………………………….....page 25

5/ Pompe à chaleur……………………………………………………… page 29

6/ Rénovation des bâtiments…………………………………………...page 34

7/ Smart grids …………………………………………………………… page 40

1

BOIS-ENERGIE, BIOMASSE et BIOCARBURANTS

Identification et qualification de la filière

Aujourd’hui la filière de la biomasse énergie regroupe l’ensemble des activités liées à l’exploitation de la biomasse (essentiellement du bois) pour produire de la chaleur et/ou de l’électricité.

La production d’énergie à partir de biomasse est un secteur à développement potentiel intéressant, compte tenu :

  • de l’extrême ambition des objectifs nationaux de développement, au regard du gisement potentiel malgré le faible volume de biomasse aujourd’hui mobilisable pour une production professionnelle de bois énergie à destination des utilisateurs.



  • des retombées importantes du bois énergie en matière d’emploi local (de l’ordre de 20.000 emplois supplémentaires d’ici 2020, ne serait-ce que pour l’approvisionnement en biomasse des installations énergétiques).



  • Du potentiel de développement des nouvelles technologies et des nouvelles voies de la valorisation de la biomasse

La production primaire de biomasse s’élevait à 8,88 Mtep en 2007 et sa consommation finale thermique à 8,23 Mtep, soit 88 % de la consommation finale d’ENR thermique et 10,4 % de la consommation finale chaleur.

  • Objectif Grenelle 2020 : 7,5 Mtep supplémentaires issus de la biomasse.

La situation du marché et de ses composantes

Globalement il existe une forte inégalité entre les segments de la filière : le chauffage individuel est plus fortement développé que le chauffage collectif alors que la bioélectricité est en phase d’émergence.

Le potentiel de ces 3 segments, dominés par les industriels français, reste très conséquent

Dans le monde

  • Filière bois : une filière touchée par la crise économique

  • La consommation mondiale a chuté en 2008 (12,5% aux EU et 5,9 en Europe). Ceci est principalement du à la chute marquée de la construction de nouvelles maisons.

  • Filière bois-énergie : une tendance à la hausse

  • Le marché des granules et briquettes biocombustibles a connu un essor sans précédent


En Europe

  • La France est le premier pays consommateur de bois-énergie en Europe avant la Suède, la Finlande et l’Allemagne.

En France  

  • En France, 6 millions de ménages sont équipés d’un appareil de chauffage au bois

  • Avec une progression de 60 % par an depuis 4 ans, le marché français de la chaudière à granulés de bois, équipement à haute Performance écologique est calqué, avec 4 ans de retard, sur l'Allemagne, l'Autriche ou encore la Suisse.

  • La France exporte principalement vers l'Italie (50000 tonnes en 2006). Les exports pourront se développer vers le Nord de l'Europe.

  • La filière est peu à peu en train de se structurer, la profession semble s’organiser davantage et se constituer en tant que filière en utilisant mieux les structures qui peuvent la servir

  • La filière bois, en tant que source d’énergie, présente un potentiel de développement important

Filière bois

  • Le Grenelle prévoit d’augmenter de plus de 50 % le nombre de logements équipés d’un chauffage à bois

  • La filière bois, en tant que source d’énergie, présente un réel potentiel de développement

  • Les chaudières à granulés à bois font partie des solutions innovantes et à haut rendement énergétique et aux meilleures performances écologiques

  • Les chaudières à granulés à bois font partie des solutions innovantes et à haut rendement énergétique et aux meilleures performances écologiques

Les réseaux de chaleur

Dans le cadre des travaux du Grenelle de l’environnement il est prévu d’atteindre, au moins, d’ici à 2020 :

  • Une part d’énergies renouvelables et de récupération de 50% (contre 27% aujourd’hui)

  • Un doublement des raccordements aux réseaux

Ces deux objectifs supposent de :

  • Construire environ 8000 MW de capacité de production de chaleur renouvelable et/ou de récupération

  • Doubler au moins la longueur des canalisations de réseaux de chaleur (+ 3000 km), ce qui représente un investissement global estimé de l’ordre de 8-10 milliards d’Euros.



La biomasse en industrie

  • Rentable en cogénération ou chaudière plaquettes de bois (avec TRI<5 ans)

Secteur cibles émergents

Gisement

  1. Industrie laitière

2413 GWh



  1. IAA (hors sucre et lait

3 225 GWh



  1. Sidérurgie

561 GWh



  1. Fabrication d'engrais

428 GWh



  1. Autres industries de la chimie minérale

2 018 GWh



  1. Fabrication de matières plastiques, caoutchouc synthétique et autres élastomères

694 GWh

  1. Autres industries de la chimie organique de base

3 170 GWh



  1. Construction de véhicules automobiles et d'autres matériels de transport terrestre

344 GWh

Total

13.9 TWh

Il existe d’autres types de biomasse et de procédés (méthanisation, gazéification) dont on peut évaluer la disponibilité

Secteur

Disponibilité

(Mtep/an

Disponibilité

(Mtep/an)

Procédé de valorisation

Bois (exploitation forestière) pour l’industrie




1.2


Combustion directe

Agriculture (paille)




5

Boues STEP




0.26

Méthanisation

IAA




0.69

Méthanisation

Betterave

0.36




Méthanisation

Lait, fromage, viande

0.1




Méthanisation

Meunerie

0.1




Méthanisation

Viticulture

0.012




Gazéification

Pépins séchés et coques de tournesol

0.12




Combustion directe

Total




7.15





NB :

A l'inverse des technologies dites "de première génération", la gazéification est une filière thermochimique qui valorise l'entièreté des plantes, ce qui améliore donc très nettement le bilan environnemental de la filière.

C’est la technologie qui permet d’élargir le plus les champs de valorisation de la biomasse, avec de très bons rendements, pouvant atteindre 85%.
La gazéification peut en effet être utilisée pour produire :


  • De l’électricité et de la chaleur (cogénération), avec un rendement de production d’électricité double de celui de la technologie conventionnelle en cogénération (combustion en chaudière vapeur et turbine à vapeur) : ~ 29% au lieu de 15%,



  • Du « méthane vert » (rendement bio méthane pouvant atteindre 65% plus rendement chaleur de 20% environ), des biocarburants liquides de seconde génération, de l’hydrogène, etc. Il est important de noter que la gazéification de la biomasse est le seul moyen de produire des biocombustibles carbonés renouvelables, les autres énergies renouvelables ne trouvant de débouché que dans la production électrique.

La gazéification permet de produire des vecteurs énergétiques au plus près de la ressource de les transporter, de les stocker et de les distribuer en fonction des besoins (bio méthane par exemple, via une injection dans le réseau de gaz naturel). Ce que n’offre pas la combustion directe, le bois devant être acheminé, parfois sur de longues distances, jusqu'à l’utilisation finale, la chaleur produite devant être immédiatement consommée.
Accessibilité du marché

Forces

Faiblesse

  • La France au3ème rang européen en termes de potentialité sylvicole

  • Une domination des acteurs français sur le segment du chauffage au bois et de la bio électricité

  • Un contexte politique favorable (Grenelle de l’environnement)

  • Le programme Bois-énergie de l’ADEME




  • Faible densité énergétique de la biomasse et dispersion des sources (surcoût de la collecte, de la logistique, de la transformation)

  • Manque de gestion des ressources et de structure de la filière bois

  • La filière bois est le 2ème déficit commercial national alors qu’un tiers du territoire est recouvert de forêts

  • Le chauffage bois émet des particules nocives à la combustion



Opportunités

Menaces

  • Dans le résidentiel les appareils de nouvelle génération émettent 55 % de moins de particules nocives

  • Une réglementation basse consommation favorable à l’usage de la biomasse énergie

  • Existence d’un tissu industriel adapté à un potentiel de développement majeur

  • La domination des acteurs étrangers sur les marchés des appareils de chauffage à haut rendement

  • Une mobilisation des acteurs difficile pour la structuration et le développement de la filière

Enjeux, ambitions, objectifs

Objectifs du Grenelle de l’environnement

  • Une augmentation de 90 % de la quantité de biocombustible utilisé par la filière entre 2006 et 2020

  • Une augmentation de 50 % de logements individuels chauffés au bois à l’horizon 2020

  • Une production de chaleur multipliée par 5 en 2020

L’analyse de la filière bois française laisse apparaître des potentialités importantes. Cependant pour atteindre les objectifs fixés par le Grenelle (20 millions de m3 supplémentaires en 2020) il apparaît nécessaire :

  • D’augmenter la récolte de bois commercialisé

  • De faire émerger des entreprises performantes, leaders dans le secteur des scieries et des bois matériaux

  • De constituer une filière bois en affichant une politique explicite et stable et encourager la production organisée à investir dans cette filière


Il s’agira en conséquence de

  • Développer l’offre afin d’inciter les équipementiers français à enrichir leur gamme d’appareils à « haut rendement » et à faible émission de GES. Pour cela il est nécessaire d’intégrer les fabricants de composants électroniques intelligents afin d’assurer la régulation des équipements permettant d’obtenir le rendement optimal des appareils ainsi que la sécurité des appareils et des personnes.

  • Stimuler la demande

  • Favoriser l’implantation de nouveaux sites de production de chaleur ou d’électricité et de réseaux de chaleur, ainsi que la conversion des réseaux de chaleur existants.
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