200/1 Biocarburant – Michel HUART - 21/12/06 – www.apere.org- 1 -
Namur, 21 décembre 2006
Michel Huart
Secrétaire général APERe asbl
Editeur responsable : Renouvelle
www.apere.org
Biocarburants et énergies renouvelables en Belgique (+ perspectives de UE)
Définitions des énergies renouvelablesMotivations aux développement des ER
Ressources en BelgiqueContexte européen
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Source d’énergie renouvelable
Forme utile d’énergie
Vent
Cours d’eauMarée - Vague -Courant marin
Soleil
Biomasse sècheBiomasse humide
Chaleur « naturelle » (géothermique, océanique
ou solaire indirect)
Musculaire(humaine – animale)
(Foudre)
ER
Besoin
Travail
Chaleur/froid
Achat
Electricité
Combustible
Carburant
Gratuit
Réduction consom.
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Energies renouvelables
ER
Eolienne sur terre et en merEolienne de pompage
Centrale hydroélectrique,Centrale marémotrice, Centrale marine
Chauffe-eau solaire, (Séchoir et four solaire)Syst. photovoltaïque, Centrale thermodynamique
Réfrigération solaire
Préparation du combustibleEquipement de combustion
Unité de biométhanisation-combustionEquipement d’extraction -> Biocarburant
Bat énerg perf (Arch climatique)Pompe à chaleur
Puits géothermique
Forme utile d’énergie
Source d’énergie renouvelable
Vent
Cours d’eauMarée - Vague -Courant marin
Soleil
Biomasse sècheBiomasse humide
Chaleur « naturelle » (géothermique, océanique
ou solaire indirect)
ElectricitéTravail
Electricité
ChaleurElectricité
Froid
CombustibleChaleur (– électricité)Chaleur (– électricité)
Carburant
Réduction consom.Chaleur
Chaleur (électricité)
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Valorisation de la ressource renouvelable (1/2)
Energie de flux• se régénère en permanence• infinie dans le temps• limitée à la disponibilité immédiate• pas stockée, sauf biomasse• densité énergétique plus petite que énergie fossile
Veiller à une valorisation qui ne limite pas l’utilisation future de la ressource càd ne pas exploiter la source plus vite que ses capacités de renouvellement. Exemples :
– Biomasse– Géothermie
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Valorisation de la ressource renouvelable (2/2)
Veiller à une valorisation qui soit « sociétalement » acceptable. Exemples :– Grands barrages associés à des centrales hydroélectriques ( Zones inondées)– Combustion de bois humide ou contaminé (sans traitement des fumées) ( Pollution de l’air)– Impact d’une « mauvaise » agriculture (Idem pour la gestion forestière) ( Pollution de l’eau)– Pompe à chaleur mal installée ou mal utilisée ( Pas d’intérêt énergétique et environnemental)
– Prix de l’énergie– Accès à l’énergie– Appropriation de la production d’énergie– …
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… Contribuant à la réduction des émissions des gaz à effet de serre… Réduisant la pollution de l’air, de l’eau, du sol et de la biosphère, mais aussi limitant le risque (impacts d’éventuels accidents)… Préservant les stock de ressources naturelles
… Garantissant un prix stable de l’énergie nettement moins sensible aux fluctuations du marché des combustibles fossiles… Renforçant l’économie locale par le développement de petites et moyennes entreprises… Diminuant notre dépendance énergétique
… Créant des emplois durables et peu sensibles aux délocalisations… Contribuant à réduire les tensions internationales et permettant la solidarité entre les peuples…Constituant un excellent vecteur d’éducation à l’URE
Obtenir une forme d’énergie utile, tout en …
Charte APERe – www.apere.org
Pourquoi soutenir les énergies renouvelables ?
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Ressources annuelles en Belgique (4/5)
Soleil : Surf. Horizontale = 1.000 kWh/m² ou 1 TWhirradiation/km²
Vent : Puissance de l’éolienne x héq
6 à 10 MW/km²
Sur terre héq = 1.500 à 2.500 h ou 9 à 25 GWhe/ km²
Offshore héq = 2.800 à 3.800 h ou 16,8 à 38 GWhe/ km²
Cours d’eau : Puissance hydroélectrique x héq108 MW (2004) 150 MW (2020)héq = 4.000 à 7.000
Courants marins et vaguesCourants marins P (W) = ½ ρ S v³Vagues : P (W/m) ≈ 3065 (h/2)² λ1/2 (h et λ en m)
BiomasseRésultat de la photosynthèseAvec rendement de 0,6 % 6 GWhénergie chimique/km²
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Source Ressource énergétique annuelle primaire ou
brute
Ressource énergétique annuelle - forme utile des technologies actuelles
Soleil 1 000 GWh/km² Chaleur : 390 GWhth/km²
(Rend. convers. moy an : 39% pour applicat. th)Electricité : 100 GWhe/km²)
(Rend. convers. moy. an : 10% par syst. PV)
Vent (terre) Non déterminé Electricité : 9 à 25 GWhe/km²
Vent (mer) Non déterminé Electricité : 17 à 39 GWhe/km²
Cours d’eau Non déterminé Electricité : 400 à 700 GWhe
(Parc de 110 à 150 MW)
Courant marin et vague
Non déterminé Dépend des surfaces exploitées, vitesses du flux et amplitudes des vagues.
Biomasse 6 GWh/km²(Energie chimique stockée par la photosynthèse dans les conditions moyennes
belges)
Chaleur : 3 à 4,8 GWhth/km²
(Rend. convers. biomasse->chaleur: 50-80%)Electricité : 0,6 à 1,8 GWhe/km²
(Rend. Convers. biomasse->électricité: 10-30%)Biocarburant : 1,5 à 3,5 GWh/km²(Huile vég. (colza) – Ethanol (betterave))
Chaleur naturelle
Non déterminéGradient moyen de +30°C/km
Dépend de la t° et de la capacité de renouvellement de la source
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Ressources renouvelables en Belgique (5/5)
Ensemble elles dépassent largement les besoins de notre société
Mais leur exploitation à grande échelle requiert de l’espace là où la source est disponible.
Hors en Belgique,
- densité de population élevée
- habitat dispersé
Paramètres clés
- Aménagement du territoire,
- Réseau électrique (Extension et gestion)
- Réseaux de chaleur
- Systèmes de stockage
- Importations
- URE.
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BiocarburantsTrois grandes filières• Ethanol et ETBE (Ethyl Tertio Buthyl Ether) – à partir de matières premières sucrées• Huile végétale pure – à partir de graines oléagineuses• Biodiesel – Transestérification d’huile végétale raffinée
PCIEthanol = 5,9 kWh/l ; ETBE = 7,5 kWh/l ; Huile de colza = 9,5 kWh/lBiodiesel = 9,2 kWh/l ; (Diesel = 9,8 kWh/l et Essence = 8,7 kWh/l)
Productivité annuelle en BelgiqueEthanol – Froment : 2 500 l/ha; Maïs 2 800 l/ha; Betterave 6 000 l/haHuile de colza : 1500 l/haBiodiesel (1500 l +140 kg de méthanol – 140 kg de glycerine) 1590 l
Ratio énergétique = rapport entre la production d’énergie et la consommation d’énergie de la filière de productionEthanol de betterave : 1,4 à 2Ethanol de froment : 1,8 à 2Huile de colza : 3 à 4,7Biodiesel de colza : 2 à 3
Source : ValBiom
RES policy frameworkRES policy frameworkRES White Paper (1997) To double the share of renewable energy from 6% to 12% of gross energy consumption in Europe (EU-15) by 2010
Green Paper on Security of Energy Supply (2000)
RES Electricity Directive (2001) To establish a framework to increase the share of renewables electricity from 14% to 22% of gross electricity consumption by 2010Directive on liquid biofuels (2003) To achieve a share of 5.75 % of biofuels for transport in the total amount of fuels in Europe by 2010
Biomass Action Plan (2005)
Green Paper “A European Strategy for Sustainable, Competitive and Secure Energy” (2006)
Renewable energy today
• About 15% of all EU electricity supply is generated by renewable energy sources
• About 10% of heat demand is supplied by renewable energy sources
• About 1% of transport fuel demand by renewable energy sources
Renewable energy targets 2010
• 22 % of all EU electricity supply is generated by renewable energy sources
• 16 % of heat demand is supplied by renewable energy sources
• 5,75 % of transport fuel demand by renewable energy sources
Biomass
Liquid Biofuels
0
500
1000
1500
2000
tho
usa
nd
s o
f to
ns
EU10 0 0 0 0 0 12 19 28 16 31 67 118 107 159
EU15 7 8 18 52 146 237 354 468 435 492 748 872 1221 1599
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
Average Annual Growth rates
1998-2003: 31.3%Source : Eurostat