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Dominique TRISTANT
CEREOPA / AGROPARISTECH
Le Bilan énergétique:Le Bilan énergétique: outil de conduite ? outil de conduite ?
Exemple du projet Grignon Énergie Positive
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
33 chantiers, avec chacun un Comité Opérationnel
• Comop 14 : Agriculture biologique (6 % SAU en 2012 , 20% en 2020)
• Comop 15-1 : Ecophyto 2018 (réduire de moitié l’usage des pesticides en 10 ans)
• Comop 15-2 Certification des exploitations• Comop 15-3 Performance énergétique des
exploitations (30% à faible dépendance)
GrenelleGrenelle
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
• Objectifs annoncés:– 50% des exploitations certifiées d’ici 2012
• HVE : 3 niveaux– Conditionnalité et bilans– Articulation avec démarches existantes
(certification collective ou individuelle)– HVE : performances environnementales
mesurées (certification individuelle)
Contexte réglementaireContexte réglementaire
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
• Stratégie phytosanitaire• Préservation de la biodiversité• Gestion des engrais• Gestion quantitative de l’eau• Consommation énergétique de l’exploitation
Domaines concernésDomaines concernés
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
• Faible dépendance énergétique, qu’est ce que ça veut dire ?
• Quels outils de diagnostics et qui les fera ?
• Quels indicateurs pour HVE ?• Quel niveau demandé pour chaque
indicateur ?
Contexte réglementaireContexte réglementaire
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Le Bilan énergétique:Le Bilan énergétique: outil de conduite ? outil de conduite ?
Exemple du projet Grignon Énergie Positive
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
La ferme expérimentaleLa ferme expérimentalede Grignonde Grignon
CULTURES550 hectares sur trois sites (Grignon, Bois-d’Arcy et Palaiseau)● Céréales : 275 ha● Maïs : 82 ha● Colza : 30 ha● Prairies et cultures fourragères : 148 ha● Jachère : 12 ha● Cultures énergétiques : 3 ha
ELEVAGE● 120 vaches laitières (1 200 000 litres de quota)● 500 brebis
TRANSFORMATION LAITIERE500 000 litres de lait transformés (yaourts, lait en bouteille et fromage)
ACCUEIL DU PUBLIC10 000 visiteurs/an dont 4000 scolaires VENTE DIRECTE
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Une plateforme sur les enjeux énergie et gaz à Une plateforme sur les enjeux énergie et gaz à effet de serre en agriculture pour…effet de serre en agriculture pour…
Axe 1 : Expérimenter et innover
Axe 2 : Informer et former
Axe 3 : Communiquer et transmettre
Professionnels
Grand publicScolaires
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LE CHALLENGE LE CHALLENGE ENVIRONNEMENTALENVIRONNEMENTAL
Axe 1 : « expérimenter et innover »
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Le diagnostic PlanèteLe diagnostic Planète (données 2005) (données 2005)
Total :14 millions
MJ1900 t.éq.
CO2
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Quelques ordres de grandeur…Quelques ordres de grandeur…
…mais produit assez d’aliment (céréales, lait et viande) pour nourrir environ 8000 personnes.
La ferme de Grignon consomme autant d'énergie fossile que 100 habitants et émet autant de gaz à effet de serre que 300 habitants...
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Outils de diagnostic et de suiviOutils de diagnostic et de suivi
• Besoin d’aller plus loin pour améliorer la comptabilité analytique environnementale
• Pose de compteurs divisionnaires (eau, électricité, gaz,…)
• Carnets dans les engins pour suivre précisément les consommations de fuel
• D’une manière générale, suivi de tous les flux
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Un suivi analytique continu (1/3)Un suivi analytique continu (1/3)
• Pour voir les variations interannuelles, qui nécessitent un suivi sur le long terme
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Bilans Planète (2006 / 2005)Bilans Planète (2006 / 2005)
- 25% - 23%
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Un suivi analytique continu (2/3)Un suivi analytique continu (2/3)
• Pour voir les variations interannuelles, qui nécessitent un suivi sur le long terme
• Pour étudier la sensibilité des choix d’allocation entre ateliers
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Impact des choix d’allocationImpact des choix d’allocation
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Un suivi analytique en temps réelUn suivi analytique en temps réel
• Pour voir les variations interannuelles, qui nécessitent un suivi sur le long terme
• Pour étudier la sensibilité des choix d’allocation entre ateliers
• Pour voir l’effet des changements de pratiques
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Un suivi analytique en temps réelUn suivi analytique en temps réel
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Consommation d’énergie par litre de Consommation d’énergie par litre de lait (cumul mobile)lait (cumul mobile)
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Évolution des consommationsÉvolution des consommations
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Les actions faciles à mettre en oeuvreLes actions faciles à mettre en oeuvre
• Les outils d’optimisation technique classiques:– Analyse de sol, de reliquats azotés et des
effluents pour le pilotage de la fertilisation– Analyses des fourrages et ajustement des
rations aux besoins => Exploiter le potentiel sans gaspiller
les intrants
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Apports d’intrantsApports d’intrants
Apports moyens minéraux en Unités/ha
céréales hiver OP maïs colza Moy Reliq.
2008 133 39 144 119 84
2007 151 67 78 185 151 117
2006 86 153 90 86 158
2005 133 119 93 133 60
• Mesure reliquats azotés en sortie hiver + méthode des bilans + pilotage par GPN pour le dernier apport sur céréales
=> Effet important du climat hivernal sur les quantités d’engrais azotés minéraux apportés
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Marge économique
Personnesnourries
Bilanénergie et GES
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1 : LES CULTURES1 : LES CULTURES
2 : L’ELEVAGE2 : L’ELEVAGE
Vente animaux
3 : LA FERME 3 : LA FERME
Quel assolement ?
Quel assolement ?
Quelle stratégie alimentaire ?
(Fourrages, concentrés, etc.)
Quelle stratégie alimentaire ?
(Fourrages, concentrés, etc.)
Quel taux de renouvellement?
Quel taux de renouvellement?
Quel niveau d’intensification ?
Quel niveau d’intensification ?
Quelle politique d’investissement ?
(DAC, mélangeuse, silo, etc.)
Quelle politique d’investissement ?
(DAC, mélangeuse, silo, etc.)
Comment optimiser mon
temps de travail ?
Comment optimiser mon
temps de travail ?
Quels impacts environnementaux?
Énergie, GES, N et P
Quels impacts environnementaux?
Énergie, GES, N et P
PerfAgro : Une approche de la performance par l’optimisation
Exemple d’utilisation à l’échelle de l’exploitation agricole
Quelle stratégie de fertilisation ?
Quelle stratégie de fertilisation ?
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Quels intérêts ?Quels intérêts ?
• Cerner les interactions entre ateliers• Mettre en relief des opportunités
techniques• Faire des hypothèses et tester leur
sensibilité • Comprendre les liens entre challenges
économique, environnemental et nourricier
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Augmentation
pâture des génisses
vaches taries
AugmentationProductivité
en paille
Modificationdes rations
Diminution des besoins en paille
Diminution des des exportations
De fumier
Diminution desCoûts de récolte
Échange paille/fumierSurface
épandagelimitée
Intérêt ducompostage
Diminution desCoûts de
Transport du fumier
Moins d’exportation d’éléments fertilisants
Moins d’achatd’engrais minéraux
Épandage Sur prairie
Part de légumineuses
en augmentationdans les pâtures
Moins de fuel, de ficelles d’utilisation de machines
PerfAgro
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Nécessité de veilleNécessité de veille
• Hypothèses de travail de ces outils nécessite une veille:– Sur les coefficients utilisés– Sur les scenarii que l’on peut tester
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• Génisses et vaches taries au pâturage
• Augmentation des surfaces en légumineuses
• Simplification du travail du sol
• Utilisation de variétés plus tolérantes aux carences et maladies
• Adaptation des rations avec introduction du tourteau de colza gras
Les transformations effectuées sur Les transformations effectuées sur la ferme de Grignonla ferme de Grignon
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Les transformations effectuées sur Les transformations effectuées sur la ferme de Grignon (suite)la ferme de Grignon (suite)
• Ramassage de la menue paille : Désherbage des champs, facilité pour TCS et SD, moins de produits phytosanitaires et production d’énergie renouvelable si valorisation en chaudière
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Les transformations effectuées sur Les transformations effectuées sur la ferme de Grignon (suite)la ferme de Grignon (suite)
• Plantation de switchgrass et miscanthus sur 3 ha pour étudier les cultures énergétiques à bas niveau d’intrants
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
• Méthanisation des déjections animales
• Économies d’électricité sur la transformation laitière (centrale à eau glacée)
• Réflexion sur l’alimentation énergétique du campus
Les pistes à explorer…Les pistes à explorer…
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Compléter cette approche avec des Compléter cette approche avec des méthodes classiques de gestionméthodes classiques de gestion
• Profit actualisé : Somme des économies réalisées sur la durée du projet moins investissement initial
• Choix des investissements les plus rentables – Profit (MJ)/Investissement (MJ) – Profit(MJ)/Investissement (€)
• Temps de retour sur investissement
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Exemple sur deux choix Exemple sur deux choix d’investissementd’investissement
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Chambres + plateforme de CPG pour les émissions de GES des cultures > mis en place cette année sur blé, orge, maïs, colza et luzerne = 2700 analyses/an.
Colliers pour les émissions de méthane entérique > en test sur une vache, objectif installation sur 20 individus.
Émissions de méthane des bâtiments > Prélèvements réalisés début mai 2008 par une personne de l’institut de l’élevage.
Les outils de mesureLes outils de mesure
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Quelques résultatsQuelques résultats
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Une variabilité forteUne variabilité forte
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Une variabilité forteUne variabilité forte
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Coûts de productionCoûts de production
Couts de production
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
Blé de colza Grignon Blé sur blé sous ferti Ble sur blé ferti opt
€/T Charges méca
Charges Opé
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Coûts de productionCoûts de production
Couts de production
0
500
1000
1500
2000
2500
Blé de colza Grignon Blé sur blé sous ferti Ble sur blé ferti opt
MJ/
T
EnergieIndirecte
EnergieDirecte
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Coûts de productionCoûts de production
Repartition des postes de consommations d'énergie
34% 32% 31%
6%5% 5%
52%52% 57%
3% 6% 2%0% 1% 1%0% 0% 0%4% 5% 4%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Blé de colza Grignon Blé sur blé sous ferti Ble sur blé ferti opt
semence
régulateur
fongicide
herbicide
engrais
Méca indirecte
Fuel
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Coûts de productionCoûts de production
Couts de production
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Blé de colza Grignon Blé sur blé sous ferti Ble sur blé ferti opt
kg C
O2
/T
émissionsindirectes
émissionsdirectes
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Coûts de productionCoûts de production
Postes d'émissions de gaz à effet de serre
14% 12% 11%
3% 2% 2%
30% 37% 37%
52% 48% 49%
0% 0% 0%0% 0% 0%0% 0% 0%1% 1% 1%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Blé de colza Grignon Blé sur blé sous ferti Ble sur blé ferti opt
semence
régulateur
fongicide
herbicide
EngraisindirN2O champ
Méca indir
Fuel
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Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre
Modifications des rationsModifications des rations
2006 2007 2008
Lait produit kg/mois 85 723 92 344 96 636
T.B. g/L 37.1 38.6 38.4
T.P. g/L 32.8 32.8 31.3
Matière utile (kg/mois) 5 794 6 387 6 514
Matière utile (kg/vache/jour) 1.811 1.968 2.024
stade moyen lactation 181 210 196
production kg/VL présente 22.8 25.0 25.9
production kg/VL en lactation 26.8 28.5 30.0
qté MS /Kg de lait 0.838 0.848 0.795
kg MS / Kg MU 12.4 12.3 11.8
MAT ingéré /kg de lait 0.135 0.119 0.110
kg MAT / kg MU 2.00 1.72 1.64