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Club d’Ingénierie Prospective Energie et Environnement

Numéro 8 Janvier 1998

Fuelwood In Europe

Le bois-énergieen Europe

C L I P

Evaluation of the usable potential for 2020, effect on global environmentand socioeconomic conditions of its mobilisation

Evaluation du potentiel mobilisable à l’horizon 2020, impacts sur

l’environnement global et conditions socioéconomiques de sa mobilisation

Les

cahiers

du

Fuelwood in Europe for Environment

and DevelopmentStrategies

FEEDS

Liste desmembres

ADEME : Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'EnergieARP (Renault)CEA : Commissariat à l'Energie AtomiqueCIRAD : Centre deCoopération Internationalen Recherche AgronomiqueCNRS/Programme ECODEV(Centre National de la RechercheScientifique/ Programmenterdisciplinaire

de Recherche ur les Technologies

pour l'Ecodéveloppement)CSTB : Centre Scientifiqueet Technique du BâtimentEDF : Electricité de FranceGDF : Gaz de FranceFP : Institut Français

du PétroleNERIS : Institut National

de l'Environnementndustriel et des RisquesNRETS : Institut National

de la Recherche ur les Transports

et leur SécuritéPSA : GIE PSA Peugeot CitroënSTEG : Société Tunisiennede l'Electricité et du Gaz

Des responsables des ministères chargés de l'Environnement, de l'Industrie, de laRecherche, de la Coopération et du Plan font partie du Comité de Coordinationet d'OrientationScientifique.

Directeur de publication : Benjamin DESSUS

Rédaction :Carine BARBIER

Marguerite WHITWHAMMaquette :

Ivan Pharabod

CLIPClub d’Ingénierie

Prospective Energie et Environnement

1, rue du Cerf 92195 Meudon

Les Cahiers du CLIP N°8 Janvier 1998

EditorialExecutive summary

Introduction

Evaluation Of The ResourceEvaluation Of The Fuelwood Resource In 2020

Description of current fuelwood consumption per country

Assessment of untapped exploitable resources

European technologiesPresent european technologies

and their efficiency

Small BiomassTechnologies For Energy Generation

Medium And Large Biomass Technologies For Energy Generation

Scenarios for 2020Scenarios for the usable potential

of fuelwood for 2020

MethodologyFuelwood consumption in 2020

Greenhouse Gas EmissionsEvaluation of greenhouse gas emissions

Greenhouse gas emissions from fuel preparation

Greenhouse gas emissions from fuel combustion

Total emissions per fuel cycle and countryComparison and summary of the results

Comparison of total GHG emission reductions per country and per sector

Conclusion

Cost Of Useful EnergyEvaluation of the cost of useful energy

from fuelwood and other fuels

MethodologyInvestment costs

Production cost for useful energyConclusion

Non technical-economic factors Non technical-economic factors

influencing fuelwood development

MethodologyAssessment of the influence of non technical-

economic factors in fuelwood developmentMain general results

Conclusion

EditorialRésuméIntroduction

Evaluation de la ressourceEvaluation de la ressource en bois-énergie en 2020

Description de la consommation actuelle de bois-énergie par paysEvaluation de la ressource inexploitée

Technologies européennesSynthèse des technologies existantes sur le marché européen et leurs rendements

Petites installations de production d’énergie à partir de biomasseMoyennes et grandes installations de production d'énergie à partir de biomasse

Scenarios à l’horizon 2020Scénarios du potentiel mobilisable de bois-énergie à l’horizon 2020

MéthodologieConsommation de bois-énergie en 2020

Emissions de gaz à effet de serreEvaluation des émissions de gaz à effet de serre

Emissions de gaz à effet de serre lors de la préparation du combustibleEmissions de gaz à effet de serre lors de la combustionÉmissions totales par cycle du combustible et par paysComparaison et résumé des résultatsComparaison des réductions d'émissions de GES par pays et par secteurConclusion

Coûts de l’énergie utileÉvaluation du coût de l'énergie utile produite à partir de bois et d’autres combustibles

MéthodologieCoûts d'investissementCoût de production de l'énergie utileConclusion

Facteurs non technico-économiques Facteurs non technico-économiques influençant le développement du bois-énergie

MéthodologieEvaluation de l’influence des facteurs non technico-économiques sur le développement du bois-énergieRésumé des principaux résultats

Conclusion

37-1115

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CONTENTSLe bois-énergie en Europe

Fuelwood In Europe

Les cahiers du CLIP - N°8 - Janvier 1998

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t is indeed an honour for theCahiers du CLIP to welcome in itscolumns for the first time an European study about theperspective of increasing fuelwooduse for 2020 for five Europeancountries which are quiterepresentative of the diversity(geography, climate, way of life,density of population) of theEuropean Union : Austria,Finland, France, Portugal, and Sweden.This study, entitled “FEEDS”(Fuelwood in Europe forEnvironment and DevelopmentStrategies) has been supported byDG XII of the EuropeanCommission (Joule III). FEEDSfollows a first study performed by french teams in 1994 which hasbeen published in the n° 3 of the Cahiers du CLIP as “Le bois-énergie en France”.

Editorial

I C’est avec plaisir que les Cahiers du CLIP accueillent aujourd’huidans leurs colonnes la synthèsed’une étude à caractère européensur les perspectives de mobilisationdu bois-énergie à l’horizon 2020,dans cinq pays de l’UnionEuropéenne de caractéristiquesvariées du point de vue de lagéographie, de la densité de population, des modes de vie et de climat : l’Autriche, la Finlande,la France, le Portugal et la Suède.Cette étude, intitulée “FEEDS”(Fuelwood in Europe forEnvironment and DevelopmentStrategies), a reçu le soutien finan-cier de la Direction Générale XII dela Commission Européenne (Joule III).FEEDS fait suite à une premièreétude réalisée en 1994 par deséquipes de recherche françaises “Lebois énergie en France” et publiéedans les Cahiers du CLIP n°3.

E D I T O R I A L


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Due to the fullness and interest of thesubject, the Cahiers du CLIP havedecided to publish this study as aspecial issue. The teams which havebeen involved in that work are :

• For Austria : Alfred Schmidtand Markus Doloszeski (Institutfür Verfahrens-Brennstoff undUmwelttechnik of TechnischeUniversitat Wien) et BernhardSchlamadinger and HannesSchwaiger (Joanneum Research,Graz), with the financial supportof the Austrian Federal Ministryof Science and Transport.- For Finland : Antero Jahkolaand Jerri Laine (Center forEnergy Technology of theUniversity of technology,Helsinki).- For France : Pierre Ballaire andJean-Paul Gaouyer (Agence del’Environnement et de la Maîtrisede l’Energie, Paris), CarineBarbier, Benjamin Dessus andMarguerite Whitwham (CNRS,Programme ECOTECH, Meudon).- For Portugal : ManuelFernandes (Centro de Estudos emEconomia da Energia dosTransportes e do Ambiente,Lisboa).- For Sweden : Bo Rydén etHakan Sköldberg

L’intérêt et l’ampleur du sujet nous conduisent à consacrer un numéro complet des Cahiers du Clip à la présente étude à laquelle ont participé :

- Pour l’Autriche : Alfred Schmidtet Markus Doloszeski (Institut für Verfahrens-Brennstoff undUmwelttechnik de l’Université detechnologie de Vienne) etBernhard Schlamadinger etHannes Schwaiger (JoanneumResearch, Graz), avec le soutienfinancier du Ministère autrichienpour la Science et le Transport.- Pour la Finlande : AnteroJahkola et Jerri Laine (Center forEnergy Technology de l’Universitéde technologie d’Helsinki).- Pour la France : Pierre Ballaireet Jean-Paul Gaouyer (Agence del’Environnement et de la Maîtrisede l’Energie, Paris) et CarineBarbier, Benjamin Dessus etMarguerite Whitwham (CNRS,Programme ECOTECH, Meudon).- Pour le Portugal : ManuelFernandes (Centro de Estudos em Economia da Energia dosTransportes e do Ambiente,Lisbonne).- Pour la Suède : Bo Rydén et Hakan Sköldberg (Profu AB de Göteborg).


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E D I T O R I A L

Benjamin Dessus

(Profu AB, Göteborg).Irmela Brach and Pierre Valettefrom the European CommissionDG XII have been very active infollowing the work of this teamcoordinated by Carine Barbier(CNRS-ECOTECH).

The publication of this study comesat time, just when the EuropeanUnion has taken in Kyoto newcommitments concerninggreenhouse gas emissionreductions for 2008-2012. We hope that the conclusions ofthis work will give useful decisionelements to the different local,national and european authoritieswhich will be implied in thisemission reduction effort.

Irmela Brach et Pierre Valette, de la Commission Européenne DG XII ont suivi de près les travaux de cette équipe coordonnée par Carine Barbier (CNRS-ECOTECH).

Au moment où l’UnionEuropéenne s’engage, après la conférence de Kyoto, à réduire significativement sesémissions de gaz à effet de serre à l’horizon2008-2012, nous espérons quecette étude apportera des élémentsde décision aux différents acteurs,locaux, nationaux et européens,mobilisés par cet effort de réduc-tion d’émission.

Evaluation of the actually usable potential for 2020, effects on global environment and socioeconomic conditions of its mobilization

FUELWOODIN EUROPE


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Executive summaryIn this 2020 prospective study, we have developeda methodology for analysis of the possibilities ofincreasing the use of fuelwood, and the socio-economic and environmental implications ofthe kind of mobilization which would resulttherefrom. We have made such an evaluation infive countries within the European Community:Austria, Finland, France, Portugal and Sweden.The methodology is described in detail in thereport.The fuelwood share of the energy supply in thesefive countries could be increased to 9% by theyear 2020 if a scenario with a interventionistpolicy of fuelwood use is assumed in potentialuser sectors. This could be compared to thepresent fuelwood share of 5%. There are, however,large differences amongst the five countries.The increased fuelwood use could reduce carbondioxide emissions by 7% for the year 2020,compared to the present level.The study shows that fuelwood is aneconomically competitive fuel for energyproduction in many user sectors. There are,however, a number of non-technical-economicfactors (institutional, sociological, political...)which may stand in the way of increasedfuelwood use.The method of analysing the possibilities for -and consequences of - an increased use ofbiomass which has been developed in this projectcould be used for similar analyses of other groupsof countries in the European Union.

◗ FUELWOOD RESOURCE

The wood stock is considerable in Finland andSweden compared to the population, whereasFrance and Portugal are much more populatedwith a lower density of forests. Austria is inbetween. For all these countries, the distributionof the forest areas is quite irregular, and does notcorrespond to the population distribution and thepotential uses.The current fuelwood consumption (excludingblack liquors) represents around 4% of the primaryenergy consumption in France (106 TWh), 7% inboth Sweden (40 TWh) and Finland (24 TWh), aswell as both 9% in Austria (31 TWh) and Portugal(18 TWh). Assuming that no change will occur incurrent national policy towards fuelwood use, thisenergy consumption should increase in Austria,Finland and Sweden, especially in the industrialsector and district heating. In France, the trend istowards a decrease due to the improvement ofenergy conservation and equipment efficiency. Amajor decrease of fuelwood consumption isexpected in Portugal, due to the abandonment ofthis energy use for cooking.The additional available fuelwood resource iscalculated as the difference between the annualgrowth of standing tree stocks and a share ofbiomass left on the ground for soil regeneration,the wood industry, and fuelwood consumption -to which untapped waste wood (old packaging...)is added.

FEEDS


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In the year 2020, the available fuelwood resourcewill be about 30 TWh in Austria, 70 TWh inFinland, 55 TWh in France, 10 TWh in Portugaland 80 TWh in Sweden. In Portugal and Austria,the additional fuelwood resource is more or lessequivalent to the expected fuelwood consumptionin the baseline scenarios. In Sweden, the additionalfuelwood resource is twice as high asconsumption, and more than three times as highin Finland.Between 7 and 15% of the available fuelwoodresource would be released as a consequence ofan interventionist policy of energy conservation.

◗ TECHNOLOGIES

A survey of existing use of technologies indifferent user sectors in the five countriesrevealed a number of important facts about thepresent situation.Single-family housing generally remains one ofthe main consumers of biomass for energy. Inthis sector, there is a great diversity of heatingequipment (fire-places, stoves...) with varioustechnical characteristics. The efficiencies ofsingle-room devices and central heating boilersrange respectively from 50 to 55%, and from 60to 70%.Considering multi-family housing and thetertiary sector, available technologies (low andmedium power range) can be classified in twogroups: a first one includes standardizedcomponents which are not specifically designedfor biomass, and a second one includes plantsespecially designed for biomass. The efficienciesrange from 60% to 75%.Biomass combustion technologies have beenconsiderably improved in the last few years,mainly through the development of newcombustion systems (e.g. fluidized bed combus-tion) and to the adaptation of automatic feedingsystems to a large range of biomass products.In small and older medium scale plants, thebiomass is burned by grate combustion. Inmedium and large scale fuelwood plants, thebiomass is burned by stationary or moving gratecombustion or, more recently, by stationary(bubbling) and circulated fluidized bedcombustion. The integrated gasificationcombined cycle (IGCC) and pyrolysis options,though being demonstrated in various countries,are not yet commercially available. Fuelwoodcogeneration plants typically have an overallefficiency of 80-90%. Fuelwood heating plantsequipped with flue gas condensing technologycan reach a LHV efficiency of 110%. Electric

power plants have an overall efficiency of 30to 40%. Among the power generation plants,IGCC-plants are the most promising withefficiencies that could theoretically reach 42%to 45%.

◗ FUELWOOD USABLE POTENTIALFOR 2020

What’s behind scenario elaboration is aninterventionist policy of fuelwood developmentuse to increase fuelwood consumption (moreso than in the baseline scenario for 2020), or tostop the fuelwood consumption decrease in thecase of Portugual.The principal parameters of the scenarios arethe additional fuelwood resource, the potentialuser sectors, the assessment of the energydemand and assumptions on the type ofenergies switched to fuelwood per sector. Aregional analysis gives the opportunity tocompare the available fuelwood resource andpotential uses.On the basis of a common methodologicalframework, rates of fuelwood penetration havebeen defined for each energy source and eachsector. They represent the share of conventionalenergy consumption that will be substituted tofuelwood in 2020. They are defined accordingto an "expert judgment" as maximum rates offuelwood penetration for 25 years per sector,with reasonable economic considerations:priority is given to the sectors and energysources where fuelwood already competes orcan compete more easily.A typology of the most common installationsexisting in each country has been built, definingthe kind of equipment that would be substitutedper sector by fuelwood plants. It is assumedthat today’s most advanced and efficienttechnologies will be widespread in 2020.For the five countries, the total fuelwoodresource will be 460 TWh in 2020. In thebaseline scenario, the fuelwood consumptionshould be 210 TWh, which is less than half theresource. The additional consumption could beabout 90 TWh in the moderate scenario and170 TWh in the high scenario. So, the totalfuelwood consumption would be from 300 TWhto 390 TWh, i.e. 65% and 88% of the totalfuelwood resource.In the moderate scenario, the fuelwoodconsumption increase should reach 58% inFinland (+15 TWh), 49% in Austria (+17 TWh),46% in Sweden (+22 TWh) and 35% in France(+33 TWh), compared to the baseline scenario.

Executive summary


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In Portugal, the aim is to avoid a drop infuelwood consumption (8 TWh in the baselinescenario). Total fuelwood consumption decreaseis only 13% in this scenario.In general, the residential and services sector willremain the principal user sector. But in order toincrease significantly fuelwood use, a largepenetration of fuelwood is necessary in districtheating systems and in industrial sectors (especiallyin other industries than the wood and pulp andpaper industries). The development of powerproduction either in CHP plants or powerproduction only plants could also be necessary.

◗ GREENHOUSE GAS EMISSIONS

Thanks to fuelwood penetration, emissionreductions in Sweden in the year 2020 amountto 7 (moderate scenario) and 17 (high scenario)Mt CO2 equivalents, which is 12 and 30% of totalenergy-related GHG emissions in 1995. InFinland a reduction of 5 and 10 Mt (9 and 18%)is expected. For France (9 and 14 Mt; 2 and 3%),Austria (4 and 6 Mt; 6 and 10%) and Portugal(2 Mt; 4 and 6%) relative emission reductionsare lower, because the usable fuelwoodpotential - but also fuelwood penetration rates- are lower. The largest emission reductions in2020 are expected in the following sectors:individual housing, collective housing (France,Austria and Sweden - moderate scenario),tertiary, manufacturing and other industries(Portugal) and district heating (Finland, Sweden- high scenario).The scenarios indicate that fuelwood hassignificant yet limited possibilities to reducetotal emissions of GHG in the five countries,with greatest relative reductions in Sweden andFinland (especially high scenario).

The principal conclusions regarding individualfuel cycles and possibilities to improve greenhousegas (GHG) balances are undermentioned :• A substitution of fossil fuels brings aboutsignificant GHG reductions, no matter whichfuelwood and fossil energy systems areconsidered for the comparison.• Emissions from auxiliary energy use are of asmall magnitude, which is especially true forfuelwood. These "upstream" emissions, ifcalculated per TJ of useful energy, are in mostof the examined fuel cycles lower for fuelwoodthan for fossil fuels.• A strategy of intensified fuelwood use shouldaim at displacing fossil energy carriers withhighest carbon emission rates (electricity/coal> oil > natural gas).

• The GHG emission benefits of switching fromfossil fuels to fuelwood depend greatly on theconversion efficiencies of both fossil fuel andfuelwood.• The success of fuelwood-based GHGmitigation strategies strongly depends on thesustainability of forest management. Any short-term reduction of carbon stores in livingvegetation or soils will have a negative impacton GHG reductions, so that potential GHGemission reduction will not be fully achieved.On the other hand, fuelwood strategiesinvolving extension of forest land - for exampleusing set-aside agricultural land - will yieldadditional carbon sequestration on the land, sothat GHG benefits are further enhanced.

◗ COSTS

Fuelwood is presently either competitive or closeto competitive for heat and steam production forthe majority of user sectors and countries. This isencouraging in the perspective of increased futureutilization of fuelwood for energy production.However electricity production in condensingpower plants based on fuelwood is notcompetitive.As a sensitivity study, we have analysed whichlevels of fuelwood price and boiler investmentcost have to be reached - for the applicationswhich are not presently competitive - in order tomake fuelwood the most competitive alternative.The calculation shows that relatively moderatereductions are sufficient to make a number ofapplications competitive. The calculations alsoshow that taxes can be an effective method toincrease the competitiveness of fuelwood.

◗ NON TECHNICAL-ECONOMICFACTORS INFLUENCING THEFUELWOOD DEVELOPMENT

Technical-economic factors are not alwayssufficient enough to explain the use or non-useof a given fuel. In order to analyse this situation,a large number of non technical-economicfactors have been considered, integrating fourcategories: sociological and cultural aspects,organisational aspects, institutional, structuraland political aspects, and environmental factors.This analysis has been done taking into accountthe specificities of each customer category orthe service required behind the energy used,and looking at five different sectors or markets.The influence of each factor is very different fromone market to another. This means that the

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definition and implementation of a strategy todevelop the use of biomass as an energy sourcemust be market-oriented. The definition of generalmeasures is not sufficient and could have oppositeeffects to those planned. Nevertheless, it seemsthat two factors are strongly affecting negativelythe penetration of fuelwood in almost all themarkets. These two factors are related to thedevelopment of the natural gas network in Europe,and to the competing distortions betweenalternative fuels. The aggressive commercialstrategy adopted by NG companies - and the publicsupport they generally enjoy - are strong factorswhich have a very negative influence on fuelwoodpenetration. Competing distortions refer to directand/or indirect benefits given to alternative fuels(NG, electricity...). As the case of Swedendemonstrates, the reduction of competingdistortions is an efficient tool for fuelwooddevelopment in all sectors of energy consumption.The positive influence of non technical-economicfactors on biomass development is nothomogeneous. Sociological and cultural aspectsrelated to the image of wood as a fuel and theeffects of new technologies/projects, influencepositively the use of fuelwood in housing, tertiary,district heating and power generation. The use offuelwood in wood industries is essentiallypositively influenced by organizational factors(namely the existence of professional organizations

and of supply guarantee). Regarding institutional,structural and political aspects, factors like energypolicy and local policy will be extremely importantnamely in multi-family housing, tertiary, districtheating and power generation. The environmentalbenefits at local and global ranges are also pointedout in all the markets. The prevention of forestfires in some countries (France and Portugal) andthe reduction of CO2 emissions are importantbenefits associated with the use of fuelwood.Nevertheless, people’s perception of biomassenergy remains ambiguous and could constitutea strong barrier in some cases (visible atmosphericemissions, forest depletion...) and a goodopportunity in other cases (forest fire prevention,global warming...).

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Pour cette étude prospective, nous avons définiune méthodologie commune afin d'analyser,d'une part, les possibilités d'accroissement de laconsommation de bois-énergie et, d'autre part,les impacts socio-économiques et environnemen-taux d'une telle mobilisation. Cette évaluation aété faite pour cinq pays européens : l'Autriche, laFinlande, la France, le Portugal et la Suède. Le bois-énergie pourrait représenter 9% de l'offred'énergie des cinq pays en 2020 contre 5%aujourd’hui, ceci dans l'hypothèse d'un scénariovolontariste. Cependant des différences impor-tantes existent entre pays. L'accroissement de la consommation de bois-énergie devrait permettre de réduire les émis-sions de dioxyde de carbone de 7% en 2020 parrapport au niveau actuel.L'étude montre que le bois-énergie est uncombustible compétitif dans plusieurs secteurs,mais qu'il subsiste de nombreux facteurs institu-tionnels, sociologiques, culturels ou politiquesqui entravent l'augmentation de la consomma-tion de bois-énergie. La méthode d'analyse des possibilités et desconséquences de l'accroissement de la consom-mation de biomasse qui a été développée dansce projet pourrait être reproduite dans d'autrespays de l'Union Européenne.

◗ LA RESSOURCE EN BOIS-ÉNERGIE

En Finlande et en Suède, le stock de bois estimportant au regard de la population, alorsqu'en France et au Portugal la population est

très importante par rapport au taux relativementfaible de surface boisée. L'Autriche est dans uneposition intermédiaire. Dans les cinq paysétudiés, la distribution géographique des forêtsest assez inégale et ne correspond pas à cellede la population ou des usages potentiels. La consommation actuelle de bois énergie(exception faite des liqueurs noires) représenteenviron 4% de la consommation d'énergieprimaire en France (106 TWh), 7% en Suède(40 TWh) et en Finlande (24 TWh), 9% enAutriche (31 TWh) et au Portugal (18 TWh). Enfaisant l'hypothèse d'un maintien de la politiqueactuelle vis à vis du bois-énergie, la consomma-tion de cette énergie devrait augmenter enAutriche, Finlande et Suède, en particulier dansle secteur industriel et dans les réseaux dechaleur. En France, la tendance serait à labaisse en raison notamment de l'intensificationdes économies d'énergie et du progrès tech-nique. Une réduction plus importante encore dela consommation de bois-énergie, liée à l'aban-don de cette énergie pour la cuisson, est atten-due au Portugal. La ressource supplémentaire disponible estcalculée en faisant la différence entre, d'unepart, l’accroissement annuel du volume de boissur pied et, d'autre part, le bois d'oeuvre et d'in-dustrie, le bois laissé sur le sol pour permettrela régénération du sol et la consommation debois-énergie, auxquels on ajoute le bois derebut non mobilisé (emballages...). En 2020, la ressource de bois-énergie dispo-nible sera d'environ 30 TWh en Autriche, de70 TWh en Finlande, de 55 TWh en France, de

Evaluation du potentiel mobilisable à l’horizon 2020,impacts sur l’environnement global et conditions socio-économiques de sa mobilisation

LE BOIS-ENERGIEEN EUROPE

Résumé

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10 TWh au Portugal et de 80 TWh en Suède. AuPortugal et en Autriche, la ressource supplé-mentaire disponible est à peu près équivalenteà la consommation de bois-énergie attenduedans les scénarios de base. La ressource debois-énergie supplémentaire disponible estrespectivement deux et trois fois plus impor-tante que la consommation en Suède et enFinlande. Une politique volontariste de maîtrise de l'éner-gie devrait permettre de libérer 7 à 15% debois-énergie supplémentaire.

◗ TECHNOLOGIES

Le secteur de l'habitat individuel est générale-ment le plus gros consommateur de bois-énergie. Il existe dans ce secteur, une grandediversité d'appareils de chauffage (poêles,cheminées...) dont les caractéristiques tech-niques sont très variées. Les rendements deséquipements indépendants et des chaudières dechauffage central varient respectivement de 50 à55% et de 60 à 70%.Les technologies de petites et moyennes puis-sances existantes dans les secteurs de l'habitatcollectif et du tertiaire peuvent être classées en2 groupes : le premier comprend les équipe-ments standardisés qui ne sont pas spécifique-ment conçus pour consommer de la biomasseet le second regroupe les installations destinéesà la biomasse. Leurs rendements varient de 60%à 75%.Les technologies de combustion de biomasseont été considérablement améliorées cesdernières années, principalement grâce audéveloppement de nouveaux systèmes(combustion en lit fluidisé) et à l'adaptation desystème d'alimentation automatique à unegamme importante d'installations.Dans les installations plus anciennes ou defaible puissance, la biomasse est brûlée sur unegrille. Dans le cas des centrales de moyennes etgrosses puissances, la biomasse est brûlée surgrille fixe ou mobile, ou, plus récemment dansdes lits fluidisés fixes ou circulants. La gazéifica-tion en cycle combiné (IGCC) et la pyrolyse,bien que faisant l'objet de recherches dans denombreux pays, ne sont pas encore parvenuesau stade commercial. Les centrales en cogénéra-tion ont un rendement global de 80-90%. Lescentrales à condensation peuvent atteindre unrendement de 110% sur PCS. Les centrales élec-triques ont un rendement global de 30 à 40% etles installations à cycle combiné sont les plusprometteuses avec des rendements pouvantthéoriquement atteindre 42 à 45%.

◗ POTENTIEL DE BOIS-ÉNERGIE MOBILISABLE EN 2020

La construction des scénarios est basée sur lamise en oeuvre d'une politique volontariste demobilisation du bois-énergie afin d'accroître saconsommation par rapport au scénario de réfé-rence ou de stopper sa diminution dans le casdu Portugal. Les principaux paramètres des scénarios sont laressource supplémentaire de bois-énergie, lessecteurs potentiellement consommateurs, lademande d'énergie et les hypothèses concer-nant le type d'énergies remplacées par du boispar secteur. Une analyse régionale permet decomparer la ressource disponible de bois-énergie aux usages potentiels. Des taux de pénétration du bois-énergie ont étédéfinis pour chaque source d'énergie et chaquesecteur sur la base d'une méthodologiecommune. Ils représentent la part de laconsommation d'énergie conventionnelle substi-tuée par du bois-énergie en 2020. Ils sontdéfinis comme étant les taux maximum depénétration du bois-énergie pour une durée de25 ans, par secteur, et en donnant une prioritéaux secteurs et aux sources d'énergie vis à visdesquelles le bois-énergie est déjà compétitif ouproche de l'être. Une typologie des installations existantes lesplus courantes dans chaque pays a été construi-te, en identifiant, par secteur, le type d'équipe-ment qui serait substitué par des installationsbois-énergie. Nous avons fait l'hypothèse queles technologies les plus performantes aujour-d'hui seraient largement répandues en 2020.Dans l'ensemble des cinq pays, la ressourcetotale de bois-énergie sera de 460 TWh en 2020.Selon le scénario de référence, la consomma-tion de bois-énergie devrait être de 210 TWh,soit moins de la moitié de la ressource dispo-nible en 2020. Selon le scénario modéré et lescénario haut, la consommation supplémentairepourrait s'élever respectivement à 90 TWh et170 TWh. Ainsi, la consommation totale debois-énergie serait de 300 TWh et de 390 TWh,soit 65% et 88% de la ressource totale de bois-énergie.En Finlande, la consommation de bois-énergiedevrait, selon le scénario modéré, augmenter de58% (+ 15 TWh), de 49% en Autriche (+ 17 TWh),de 46% en Suède (+22 TWh), et de 35% en France(+ 33 TWh), par rapport au scénario de référen-ce. Au Portugal, l'objectif est d'éviter une chutede la consommation de bois-énergie. Ainsi, selonle scénario de base, la consommation d'énergiediminuerait de quasiment 50%, alors qu'elle seraitlimitée à 13% selon le scénario modéré.

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Résumé


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En général, les secteurs résidentiel et tertiaireresteront les principaux consommateurs debois-énergie. Mais pour augmenter significative-ment la consommation de bois-énergie, uneimportante pénétration du bois-énergie estnécessaire dans les réseaux de chaleur et dansle secteur industriel (en particulier, dans desindustries autres que celles du bois et de la pâteà papier). Le développement de la productiond'électricité aussi bien en installations en cogé-nération qu'en centrales de production d'électri-cité seule pourraient également se révélernécessaire.

◗ LES ÉMISSIONS DE GAZ À EFFET DE SERRE

Grâce à la pénétration du bois-énergie, les réduc-tions d'émissions de gaz à effet de serre devraientatteindre 7 Mt d'équivalent CO2 (scénario modé-ré) et 17 Mt (scénario haut) en Suède en 2020,soit respectivement 12% et 30% des émissions degaz à effet de serre associées à la consommationd'énergie en 1995. En Finlande, les émissions deCO2 évitées devraient être de 5 et 10 Mt (soit 9et 18% par rapport à 1995), en France (9 et 14 Mt ;soit 2 et 3 %), et en Autriche (4 et 6 Mt ; soit 6 et10%). Au Portugal, les réductions d'émissions pré-vues en 2020 sont sensiblement inférieures àcelles attendues dans les autres pays (2 Mt ; soit5%), en raison d'un plus faible potentiel de bois-énergie disponible mais aussi de taux de péné-tration moins élevés. C’est dans les secteurs sui-vants qu’on observe les gains en émissions de gazà effet de serre les plus importants en 2020 : habi-tat individuel et collectif (France, Autriche etSuède - scénario modéré), tertiaire, industriesmanufacturières et autres industries (Portugal) etréseaux de chaleur (Finlande, Suède - scénariohaut).Les scénarios indiquent que les possibilités deréduction d'émissions de gaz à effet de serresont significatives, en particulier en Suède et enFinlande (scénario haut) dans les cinq pays.

Les principales conclusions relatives au cycle ducombustible et aux moyens d'améliorer le bilandes émissions de gaz à effet de serre (GES) sontles suivantes :• La substitution d'énergies fossiles permetd'importantes réductions d'émissions de GES,quelque soit le type de bois-énergie et lecombustible fossile utilisé pour la comparaison.• Les émissions issues de consommationd'énergies auxiliaires sont négligeables, enparticulier dans le cas du bois-énergie. Lorsqueces émissions "amont" sont calculées en TJ

d'énergie utile, elles sont quasiment toujourssupérieures dans les cycles fossiles.• Une stratégie d'intensification des consomma-tions de bois-énergie devra viser à substituer enpriorité les énergies fossiles les plus polluantes(l'électricité, puis le charbon, le fioul et le gaznaturel).• Les réductions d'émissions de gaz à effet deserre permises grâce à la substitution d'énergiesfossiles par du bois sont étroitement dépen-dantes des rendements de conversion dessystèmes comparés.• Le succès de stratégies de réduction des émis-sions de gaz à effet de serre est intimement lié àla gestion soutenable de la forêt. Toute diminu-tion de court terme du stockage de carbonedans la végétation aurait un impact négatif, desorte que les réductions d'émissions prévues en2020 pourraient ne pas être atteintes. A l'in-verse, toute stratégie impliquant l'extension dela surface forestière aurait pour effet une plusgrande séquestration du carbone et en consé-quence, une augmentation des émissions deGES évitées.

◗ LES COUTS

Dans la plupart des secteurs et des pays, lebois-énergie est d’ores et déjà compétitif ouproche de l'être pour la production de chaleuret de vapeur. Dans la perspective d'uneconsommation accrue de bois-énergie, ceci estdonc encourageant. En revanche, la productiond'électricité dans des centrales à condensationn'est pas compétitive. L'analyse de sensibilitéque nous avons réalisée permet d'indiquer lesniveaux de prix du bois-énergie et de coût d'in-vestissement des installations à partir desquelsl'option bois-énergie, non-concurrentielleaujourd'hui, pourrait devenir l'alternative la plusrentable. Les calculs ont montré qu'une réduc-tion relativement modérée de ces coûts suffiraità rendre l'option bois-énergie compétitive. Ilapparaît également que les taxes peuventpermettre d’améliorer la compétitivité du bois-énergie.

◗ IMPACTS DES FACTEURS NON-TECHNICO-ÉCONOMIQUES SUR LEDÉVELOPPEMENT DU BOIS-ÉNERGIE

Les facteurs technico-économiques sont souventinsuffisants pour expliquer le niveau deconsommation d'une énergie donnée. Afin deprendre en compte cet état de fait, un grandnombre de facteurs non-technico-économiques

FEEDS


ont été étudiés en distinguant quatre catégo-ries : les aspects culturels et sociologiques, lesaspects organisationnels, les aspects institution-nels, structurels et politiques et enfin, lesaspects environnementaux. Cette analyse tientcompte des spécificités de chaque catégorie deconsommateurs ou de services à satisfaire etdistingue cinq marchés différents.L'influence de chaque facteur peut être trèsdifférente d'un marché à un autre ce qui signifieque la définition et la mise en oeuvre d'unestratégie de développement de la consomma-tion de biomasse doivent être orientées parmarché. La détermination de mesures généralesest insuffisante et pourrait induire des résultatscontraire à ceux recherchés initialement. Deux facteurs semblent gêner fortement lapénétration du bois-énergie sur la quasi totalitédes marchés. Le premier est le développementdes réseaux de gaz naturel en Europe. En effet,la stratégie commerciale agressive adoptée parles compagnies gazières ainsi que le soutienpublic qu'elles reçoivent, freinent fortement lapénétration du bois-énergie. Le second est ladistorsion des prix des énergies fossiles par desavantages directs ou indirectes (gaz naturel ouélectricité, par exemple). Ainsi l'exemple de laSuède montre que la réduction de la distorsiondes prix est un outil efficace pour le développe-ment du bois énergie dans tous les secteurs. Les facteurs dont l'influence est propice au déve-loppement de la biomasse sont hétérogènes.Dans la catégorie "aspects culturels et sociolo-giques", l'image du bois en tant que combustible,ainsi que l'aspect novateur que peuvent repré-senter les technologies bois, influencent positive-ment la consommation de biomasse dans les sec-teurs de l'habitat, du tertiaire, des réseaux dechaleur et de la production d'électr ici té.

La consommation de bois-énergie dans les industries du bois est davantage encouragée par des facteurs de type organisationnel, tels que l'existence d'organisations professionnelles etde garanties d'approvisionnement. La politiqueénergétique et la volonté politique locale appa-raissent souvent essentielles. Les bénéfices envi-ronnementaux liés à la consommation de bois-énergie sont, au plan local comme sur le planglobal, des aspects pris en considération sur l'en-semble des marchés. La prévention des feux deforêts (en France et au Portugal) et la réductiondes émissions de CO2 associées à l'utilisation debois-énergie apparaissent comme des aspectspositifs de l’usage du bois. Néanmoins, la per-ception du bois énergie demeure encore assezambiguë en constituant parfois un frein important(émissions atmosphériques visibles, déforesta-tion), parfois une opportunité (prévention des feux de forêt et du réchauffement climatique).

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This project on conditions for higherfuelwood consumption in Europe is in line withthe objectives of energy, environmental,agricultural and regional development policies,implemented at the European level.Fuelwood is the most commonly used form ofrenewable energy in Europe, after hydropower. Fuelwood resources are abundant inmany regions, and several factors contributeto an increase of these resources. Thesefactors are in particular the improvedperformance of fuelwood systems, makingmore fuelwood available, and for manycountries the release of agricultural lands,leading to a "natural" increase in woodedland. Nevertheless - especially since thestabilization of conventional energy prices -fuelwood use is not increasing, except inSweden. In most countries, the currenttendency is towards a drop in the use offuelwood when no policies to encourage itsuse is implemented.The goals for the stabilization and even thereduction of CO2 emissions by 2010 adoptedby most European countries require anassessment of the scope and implications ofinterventionist policy in this domain, in termsof avoiding greenhouse gas emissions and ofcost for the community.This 2020 prospective study aims at estimating,on the one hand, the evolution of fuelwoodconsumption and the additional potential ofavailable fuelwood, and, on the other hand,new possible uses and socio-economic andenvironmental implications of its promotingsuch use. This study deals with five EuropeanUnion countries : Austria, Finland, France,Portugal and Sweden. The first task was

Introduction

Ce projet, qui traite des conditions d'uneplus grande mobilisation du bois-énergie enEurope, s'inscrit dans les objectifs des politiquesmises en oeuvre au niveau européen dans lesdomaines énergétique, environnemental,agricole et de développement régional.

Le bois est l'énergie renouvelable la plus utiliséeen Europe après l'hydroélectricité. Les res-sources en bois-énergie sont abondantes dansde nombreuses régions. Plusieurs facteurscontribuent à leur accroissement. Notamment,l'amélioration des rendements des équipementsde conversion d’énergie libère de la ressourceet la déprise des terres agricoles permet uneaugmentation naturelle des superficies boisées.Néanmoins, hormis en Suède, la consommationde bois-énergie ne progresse pas, en particulierdepuis la stabilisation des prix des énergiesconventionnelles. Dans la plupart des pays,exception faite de ceux dans lesquels une poli-tique volontariste de promotion du bois-énergieest mise en oeuvre, la tendance est à la baissede l'utilisation du bois-énergie. Les objectifs de stabilisation, voire de réductiondes émissions de CO2 d'ici à 2010, adoptés par la majorité des pays européens, nécessitentune évaluation des enjeux d’une politiquevolontariste et de ses conséquences en terme deréduction des émissions de gaz à effet de serreet de coût pour la collectivité.Cette étude prospective vise à estimer, d'unepart, l'évolution de la consommation de bois-énergie et la ressource supplémentaire dispo-nible, d'autre part, les nouveaux usages pos-sibles ainsi que les implicationssocio-économiques et environnementales d'unemobilisation accrue de bois-énergie. Elle concerne 5 pays membres de l'Union


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I N T R O D U C T I O N

elaborating of a common methodology ofanalysis of the possibilities to increase fuelwooduse.The aim is to show what’s at stake with a policypromoting fuelwood use, in quantitative,economic and environmental ways. This couldbe of considerable help to each organisminvolved in decision making on such policy,especially local, regional or communityauthorities. The first chapter presents an evaluation offuelwood resource for the year 2020, taking intoaccount a baseline scenario of fuelwoodconsumption considering no change in currentnational policy towards this energy source.An overview of biomass technologies for energygeneration in the European market is presentedin the second chapter.The third chapter presents the scenarios offuelwood usable potential for 2020. A dataprocessing tool has been developed to integratethe data collected identically in each country, aswell as the hypothesis and parameters requiredto define scenarios for the potentialconsumption of fuelwood. The additionalfuelwood usable potential is analysed accordingto the possible use sectors and substitutionenergy sources for the period up to 2020.In chapter four, a comparison of GHGemissions between fuelwood and other fuelsalong the entire technology cycle leads to anevaluation of GHG emissions avoided accordingto the two scenarios for fuelwood use in 2020.An analysis of the cost of useful energy fromfuelwood and other fuels is presented inchapter five, showing in which user sector andcountry fuelwood can compete, as well as theeffect of taxes.In chapter six, a sociological and institutionalanalysis aims at contributing to a betterunderstanding of the barriers hindering thedissemination of fuelwood systems. It shouldalso provide a clearer vision of those involvedin such dissemination - which is needed to takeadvantage of synergistic relationships.

Européenne : l'Autriche, la Finlande, la France,le Portugal et la Suède. L'objectif est de montrerles enjeux d'une politique de mobilisation dubois-énergie, en termes quantitatifs, écono-miques et environnementaux, et de constituerainsi une aide à décision tant pour les acteurslocaux et nationaux, qu’au niveau européen.Le premier chapitre présente une évaluation dela ressource à l'horizon 2020, en prenant pourréférence un scénario de consommation dubois-énergie dans lequel la politique actuelle vis à vis du bois-énergie resterait inchangée.Un aperçu des technologies existantes de pro-duction d'énergie à partir de biomasse sur lemarché européen est présenté dans le chapitre II.Le troisième chapitre expose les scénarios depotentiel mobilisable de bois-énergie en 2020.Un tableur a été développé intégrant de maniè-re homogène les données de chaque pays, ainsique les hypothèses et les paramètres néces-saires à l'évaluation de la consommation poten-tielle de bois-énergie. Enfin, la consommationsupplémentaire de bois-énergie a été analyséeselon les secteurs consommateurs potentiels etles sources d’énergie substituables à l’horizon2020.En quatrième partie, une comparaison des émis-sions de gaz à effet de serre entre le bois-éner-gie et les autres combustibles sur la totalité dela filière de production permet d'évaluer lesémissions de gaz à effet de serre évitées selondeux scénarios de consommation de bois-éner-gie en 2020. Une analyse du coût de l'énergie utile produiteà partir de bois-énergie et d'autres combustiblesest présentée dans le chapitre V. Cette partieindique également les secteurs et les pays danslesquels le bois-énergie est compétitif et précisel'influence des taxes sur les prix. Enfin, l'analyse sociologique et institutionnelledu chapitre VI permet une meilleure compré-hension des obstacles au développement dubois-énergie. Il s’agit de donner une vision plusclaire des acteurs impliqués afin de favoriser demeilleures synergies.


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Main figures for the five countries

The features of the five countries are verydifferent. France is the largest country with544,000 km2 and 56 million inhabitants. Forestsare mainly concentrated in the southeastern halfof France. Sweden area is 450,000 km2 but thedensity of population is seven times lower thanin France. Two types of countries appear:Sweden and Finland with a low density ofpopulation (average of 18 inhab. per km2) anda high percentage of forested land, and Austria,France and Portugal with an average densityaround 100 inhab. per km2. The average incomeper inhabitant in Portugal is considerably lowerthan in the other countries.

Principales données concernant les cinq pays

Les caractéristiques des cinq pays sont très diffé-rentes. La France est le pays le plus grand avec544 000 km2 et 56 millions d’habitants. Les forêtssont principalement concentrées dans la moitiésud-est de la France. La superficie de la Suède estde 450 000 km2 mais la densité de la populationest sept fois plus faible que celle de la France. Onpeut identifier deux types de pays : la Suède et laFinlande avec une faible densité de population(18 hab./km2) et un haut pourcentage de zonesforestières, et l’Autriche, la France et le Portugaldont la densité est de l’ordre de 100 hab./km2. Lerevenu moyen par habitant au Portugal est nette-ment plus bas que dans les autres pays.

Evaluation OfThe Resource

Chapter I

Description Of Current FuelwoodConsumption Per CountryDescription de la consommation actuelle de bois-énergie par pays

Evaluation Of The Fuelwood Resource In 2020Evaluation de la ressource en bois-énergie en 2020

AUSTRIA FINLAND FRANCE PORTUGAL SWEDEN

Population in 1994 (1000) 1 8,053 5,099 56,614 9,891 8,815

Average income in 1994 (Ecu/inhab) 2 - Revenu moyen en 1994 (ECU/hab) 2 14,410 12,180 14,730 8,970 13,820

Total area (km2) - Superficie (km2) 83,857 338,145 543,965 91,905 449,964

Forested land (%)- Surface boisée (%) 46% 65% 25% 34% 54%

Number of regions - Nombre de régions 4 12 22 7 11

Normal degree day (average) - Degrés-jour normaux (moyenne) 3,821 4,324 2,293 768 3,850

Period of heating (months) - Période de chauffage (mois) 8 8-9 7 3.5 8-9

Number of households (1000) - Nombre de foyers (1000) 2,700 2,119 21,540 2,764 3,763

(1 ) Austria 1993, France 1990, Portugal 1991. (2) Purchasing power parity $1990 - Parité pouvoir d’achat $1990.

Table 1.1Characteristics of each country.Caractéristiques de chaque pays.

The percentage of forested land is not verysignificant when comparing the five countries’situation, because each country has its owndefinition of “forested land”. A more relevantcomparison can be made with the ratio: annualgrowth of standing tree stock compared to theregion’s area. It represents the density of availablewood per region. These figures depend mainlyon the size of forested areas, on the wood species,on the soil quality and on the climate, but also onthe level of forestry.The annual growth of standing tree stock isestimated from national statistics, to which havebeen added thin branches (see page 19).As shown on the maps, Austria is close to Swedenand Finland, with a high density of available woodper year. The difference of density between regionscan be considerable, since the lowest density isaround 50 to 90 m3/km2 in France and Portugal,and the highest density is around 700 m3/km2 inFinland - that is to say more than ten times higher.The density of forest areas is compared to theregional distribution of the population. Thepopulation and the structure of industry areindicators of wood demand. Generally, there existsa significant unbalance between population andwood resources. In particular in France, thepopulation is distributed all over the country,whereas the forests are rather concentrated insoutheast.Describing the principal energy sourcesconsumed in each country is important in orderto analyse the competition between fuelwoodand other energy sources, as well as theconceivable substitutes. The primary energyconsumption per inhabitant is more than threetimes higher in Scandinavia than in Portugal:Finland and Sweden around 70 MWh/inhab.,France 49 MWh/inhab., Austria 41 MWh/inhab.,and Portugal 21 MWh/inhab. Fuelwoodrepresents around 4% for France, 7% for Swedenand Finland, and 9% for Austria and Portugal,of primary energy consumption.The definition of fuelwood used in this studyincludes wood logs, commercial wood chips,forestry wastes, wood wastes of wood industry,industrial by-products used for energy, and woodwastes (packaging,...). Black liquors are excluded.We can notice that 90% of the forested land isprivately owned in Portugal, 90% in Austria, 74%in Finland, 73% in France, and 71% in Sweden.In Finland, black liquors and peat represent 13%of primary energy consumption. Consequently,biomass provides 20% of primary energyconsumption; it is the second energy sourceafter oil products. In Sweden, black liquorsrepresent around 5% of primary energyconsumption.

FEEDS


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FINLANDTotal area: 338,000 km2

Forested land: 220,000 km2

Population: 5.1 million

FRANCETotal area: 544,000 km2



Figure 1.1Annual growth of standing tree stock compared to each region area.Accroissement du volume de bois sur pied par rapport à la superficie de chaque région.

FRANCEPrimary energyconsumption: 2782 TWh.Fuelwood consumption: 107 TWh.

FINLANDPrimary energy consumption: 359 TWh.Fuelwood consumption: 24 TWh.

FuelwoodBois-énergie

Other biomassAutre biomasse

WastesDéchets

Hydro PowerHydraulique

Nuclear PowerNucléaire

Oil productsProduits pétroliers

CoalCharbon

Natural gasGaz naturel

OtherAutres

0 to 100 m3/km2

100 to 200 m3/km2

200 to 300 m3/km2

300 to 400 m3/km2

more than 400 m3/km2

Figure 1.2Primary energyconsumption.Consommation d'énergie primaire.

0 à 100 m3/km2

100 à 200 m3/km2

200 à 300 m3/km2

300 à 400 m3/km2

plus de 400 m3/km2

Evaluation Of The Resource


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Comparer les taux de surface boisée n’est pas trèssignificatif, la définition de “surface boisée” étantdifférente selon les pays. Le ratio - accroissementannuel du volume sur pied par rapport à la super-ficie de la région - est plus fiable. Il représente ladensité du bois disponible annuellement parrégion. Ce chiffre dépend notamment de la tailledes zones forestières, des espèces d’arbre, de laqualité du sol, du climat et également du niveaud’exploitation forestière.L’accroissement annuel du volume sur pied estestimé à partir de données statistiques nationalesauxquelles sont ajoutés les fins bouts.Comme on le constate sur les cartes, l’Autriche estproche de la Suède et de la Finlande, avec uneforte densité de bois disponible par an. La diffé-rence de densité selon les régions est importan-te, la France et le Portugal ont la plus faible den-sité, de 50 à 90 m3/km2, et la Finlande la plushaute densité : environ 700 m3/km2 soit plus dedix fois plus.L’importance des zones forestières est comparé àla répartition régionale de la population, la popu-lation et la structure de l’industrie étant des indi-cateurs de la demande de bois. Le potentiel debois est très important en Finlande et en Suèdeau regard de la population, alors que la France etle Portugal sont fortement peuplés pour unefaible densité de forêts.En général, on constate un déséquilibre impor-tant entre la population et les ressources fores-tières au niveau régional.La structure de la consommation d’énergie parpays donne des indications sur la situation dubois-énergie par rapport aux autres énergies etsur les substitutions potentielles. Le consomma-tion d’énergie primaire par habitant est trois foisplus élevée en Scandinavie qu’au Portugal : elleest environ de 70 MWh/hab. en Finlande et enSuède, 49 MWh/hab. en France, 41 MWh/hab. enAutriche et 21 MWh/hab. au Portugal. Le bois-énergie représente environ 4% de la consomma-tion d’énergie primaire en France, 7% en Suèdeet en Finlande, et 9% en Autriche et au Portugal.La définition du bois-énergie dans cette étudeinclut le bois en bûches, les plaquettes de boiscommercialisées, les déchets de l’exploitationforestières, les déchets et les sous-produits del’industrie du bois utilisés à des fins énergétiques,et le bois de rebut. Les liqueurs noires se sont pasprises en compte.En Finlande, les liqueurs noires et la tourbe repré-sentent 13% de la consommation d’énergie pri-maire. En conséquence, la biomasse fournit 20%de l’énergie primaire : c’est la seconde sourced’énergie après les produits pétroliers. En Suède,les liqueurs noires représentent environ 5% de laconsommation d’énergie primaire.

SWEDENTotal area: 450,000 km2



AUSTRIATotal area: 84,000 km2


Population: 8 million

PORTUGALTotal area: 92,000 km2



AUSTRIAPrimary energy consumption: 321 TWh.Fuelwoodconsumption: 30 TWh.

SWEDENPrimary energy consumption: 610 TWh.Fuelwood consumption: 40 TWh.

PORTUGALPrimary energy consumption: 210 TWh.Fuelwood consumption: 18 TWh.

1 million d’habitants1 million inhabitants

FEEDS


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In Sweden and France, the most importantenergy sources are oil products and nuclearpower. Portugal and Austria have no nuclearpower. Natural gas provides nearly 25% ofprimary energy in Austria. Portugal does notuse natural gas, and Sweden very little. Whencomparing all countries, primary energy sourcesin Finland are the most versatile.

Austria

◗ Fuelwood consumptionThe most important consumer for wood as a rawmaterial are sawmills (50% of total woodconsumption). The demand rose from the1950/60’s to 1993 from 7 to 11 million m3 of solidwood. The paper industry uses about 5.7 m3 ofwood, but mainly waste wood from sawmills.3.5 million m3 are consumed in wood processingindustries (mainly chipboard) and agriculture.Since the 1970’s, the importance of fuelwoodas an energy carrier has increased. In 1970,biomass represented 3.3% of total primaryconsumption of energy, and 7.8% of totaldomestic energy production. In 1990, biomassrepresented 8.6% of total primary consumptionof energy, and 24% of total domestic energyproduction. The fuelwood use of households is4.2 million m3, of agriculture 3.1 million m3 andof trade and industry 1.6 million m3.

◗ Fuelwood organizationThe fuelwood market had not really beenorganized until now. The market is built up asa regional market. Most of the fuelwood usersknow their suppliers and have personal contactwith wood owners. Often there only exists averbal contract for fuelwood deliveries. Anothersignificant amount is used for personalconsumption by farmers and forest owners.More than 50% of production forest area isowned by farmers. Forestry often is a secondsource of income to supplement farming. Insome areas, local partners (mostly chambers ofagriculture) try to build up an organized market,e.g. Lower Austria has an exchange for woodchips.

En Suède et en France, les plus importantessources d’énergie sont les produits pétroliers etl’énergie nucléaire. Le Portugal et l’Autriche n’ontpas de nucléaire. Le gaz naturel fournit près de25% de l’énergie primaire en Autriche, le Portugaln’en consomme pas et la Suède très peu. Auregard des autres pays, la structure de la consom-mation d’énergie en Finlande est très mouvante.

Autriche

◗ La consommation de bois-énergieLe plus gros consommateur de bois d’oeuvresont les scieries (50% de la consommation totalede bois). La demande a augmenté entre lesannées 50-60 de 7 Mm3 à 11 Mm3 en 1993.L’industrie papetière utilise environ 5,7 Mm3 debois, principalement des déchets de bois desscieries. 3,5 Mm3 sont consommés comme boisd’industrie (principalement dans l’industrie dupanneau de particules) et l’agriculture. Depuisles années 70, l’usage du bois comme sourced’énergie s’est accru. En 1970, la biomassereprésentait 3,3% du total de la consommationd’énergie primaire, et 7,8% de la productionnationale d’énergie. En 1990, la biomasse enreprésente respectivement 8,6% et 24%. Laconsommation de bois-énergie est de 4,2 Mm3

dans l’habitat, 3,1 Mm3 dans l’agriculture, et1,6 Mm3 dans le commerce et l’industrie.

◗ Organisation de la filière bois-énergieLe marché du bois-énergie n’est pas réellementstructuré. Il s’agit de marchés régionaux. La plu-part des consommateurs de bois-énergie connais-sent personnellement leurs fournisseurs et lespropriétaires forestiers. L’approvisionnement enbois ne repose souvent que sur un accord oral.Une part importante du bois est consommé parles exploitants agricoles et les propriétaires fores-tiers eux-mêmes. Plus de 50% de la productionforestière appartient à des exploitants agricoles,l’exploitation forestière étant un second revenupour eux. Parfois, des acteurs locaux (tels que leschambres d’agriculture) tentent d’organiser lemarché, par exemple la Basse Autriche à un com-merce de plaquettes forestières.

Conifers - Conifères Deciduous tree - Feuillus

Austria 71% 29%

Finland 82% 18%

France 38% 62%

Portugal 40% 60%

Sweden 85% 15%

Table 1.2Composition

of the forest area.Composition

des surfaces boisées.



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Finland

◗ Fuelwood consumptionThe proportion of wood-based fuels in theprimary energy balance is currently high - thehighest one among all industrialized countries. The most important wood-based fuelsare wood wastes (6.6% in 1994) and blackliquors (8.1%).Forest industries accounts for about 60% of thetotal industrial energy demand, from whichbiomass accounts for 43%. Wood based fuelsare used in small amouts in the district heating,whereas peat is used in larger quantities. In detached housing, firewood is used for space heating in stoves and small-scale boilers.Annual use of firewood has decreaseddrastically from 2.3 Mtoe in the 1970’s to1.1 Mtoe in 1980. Since 1980, on the contrary,the use of wood-based fuels excluding wasteliquors in industry has increased significantlyfrom 0.5 Mtoe in 1970 to 1.1 Mtoe in 1994.

◗ Fuelwood organizationIn Finland, some major companies produce and market fuelwood across the country. Themost important wood-based products are logs, pulpwood bark, sawdust and other wood wastes from the forest industry. There are also special market organizations, whosebusiness idea is to improve the obtainability of firewood in urban areas. In addition, private forest owners have establishedmarketing organizations for firewood, calledfirewood stock.The Government promotes the increased use offuelwood by public funding for wood-fired heatand power plants. Bioenergy technologies havealso a high priority within national energy R&D.The main target of research is to improvebioenergy’s competitiveness by technicaldevelopment.

France

◗ Fuelwood consumptionFuelwood consumption, with 107 TWh,represents 4% of total pr imary energyconsumption. With 102 TWh of wood consumedin 1992 by 7.2 million primary residences, thehousehold sector is, by far, the largest consumerof fuelwood. Fuelwood consumption isestimated at 0.47 TWh in the tertiary sector, andaround 12 TWh in industrial processing. Thelargest fuelwood installations are found in pulpand paper factories with a capacity ranging from80 to 100 MWth.

Finlande

◗ Consommation de bois-énergieLa part des combustibles bois dans le bilan éner-gétique est importante, la plus élevée des paysindustrialisés. Les principaux combustibles boissont les déchets de l’industrie du bois (6,6% en1994) et les liqueurs noires (8,1%).La consommation d’énergie des industries dubois représente 60% de la consommation indus-trielle, dont 43% est fourni par la biomasse. Dansles réseaux de chaleur, le bois-énergie estconsommé en faible quantité, alors que la tourbeest largement utilisée. Dans l’habitat non connec-té aux réseaux, le bois est utilisé pour le chauffa-ge dans des poêles ou des petites chaudières.La consommation annuelle de bois-énergie a for-tement décrue de 2,3 Mtep dans les années 1970à 1,1 Mtep en 1980. Depuis 1980, au contraire,l’usage du bois-énergie dans l’industrie, horsliqueurs noires, a augmenté de 0,5 Mtep en 1970à 1,1 Mtep en 1994.

◗ Organisation de la filière bois-énergieEn Finlande, quelques compagnies importantesproduisent et commercialisent le bois-énergie. Ils’agit essentiellement de bois en bûches,écorces de bois de trituration, sciures et autresdéchets de l’industrie du bois. Il existe égale-ment des sociétés commerciales, qui cherchentà améliorer l’approvisionnement du bois-énergie en zone urbaine. De plus, les proprié-taires forestiers privés ont mis en place dessociétés de vente de bois-énergie, nomméesstocks de bois-énergie.Le gouvernement favorise l’usage du bois-énergiepar des subventions à l’investissement en chau-dières à bois en cogénération. Une forte prioritéest donnée aux technologies utilisées par les bio-énergies au sein de la R&D dans le domaine del’énergie. L’objectif principal est d’améliorer leurcompétitivité par le progrès technique.

France

◗ Consommation de bois-énergieLa consommation de bois-énergie est de 107 TWh, soit 4% de la consommation totaled’énergie primaire. Avec 102 TWh consommésen 1992 par 7,2 millions de résidences princi-pales, l’habitat est de loin le premier consom-mateur de bois-énergie. La consommation debois énergie est estimée à 0,47 TWh dans lesecteur tertiaire, et à environ 12 TWh dans celuide l’industrie. Les installations les plus impor-tantes se trouvent dans l’industrie papetière,avec des puissances allant jusqu’à 80-100 MWth.

FEEDS


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◗ Fuelwood organizationFrance is characterized by a long string of small,private forestry exploitations with no federativeorganism. Consequently, fuelwood developmentsuffers from a lack of organization andtransparency. In the household sector, thedistribution system is mostly informal due tothe fact that for too long a time, was notconsidered an energy source, and is still notconsidered as such today. We can, however,notice changes in a few French regions, wherethe fuelwood organization seems to beimproving, and where commercial channels aredeveloping thanks to individual will power andfuelwood promotional campaigns. In the industrial sector, pulp and paper factoriesand sawmills mainly use their own woodwastes. Whenever fuelwood is sold it is boughtby local customers.

Portugal

◗ Fuelwood consumptionIn official energy balance for 1993, biomassrepresented 5.4% of total primary energyconsumption, and 7% of final energy consumption.The main sectors for biomass consumption areindustry and households, with respectively 60%and 40% of the total final demand. Recent yearsshow a stagnation of the primary consumption ofbiomass at 10.9 TWh, and a small decrease of thefinal consumption at 10.5 TWh. Consideringestimates from CEEETA for the housing and tertiarysector (DGE, 1989), biomass consumption in 1993should represent about 9.3% of total primaryconsumption and about 12.7% of final energyconsumption.The use of biomass for electricity generation(cogeneration systems) has strongly increased.The main industrial sub-sectors using biomassas a fuel are clay and food industries (about76% of the total consumption of biomass inindustry). Wood industries represent less than8% of the primary consumption of biomass.

◗ Fuelwood organizationFuelwood remains a significant market inPortugal but it is not really organized. There is alarge number of persons and organisms invol-ved, but their intervention is limited to a singlemarket segment.In the household and small tertiary sectors,consumers normally have direct access to theresource (forest owner, farmer, ruralmunicipality, craftsman ...) or they get a legalor traditional right to freely collect firewood inforests (e.g. forest residues not far from the road

◗ Organisation de la filière bois-énergieLa France se caractérise par une kyrielle de petitesexploitations forestières privées sans organismefédérateur. Par conséquent, le développement dubois-énergie souffre d’un manque de structurationet de transparence. Dans l’habitat, la distributionest principalement informelle, du fait que le bois,depuis longtemps et encore aujourd’hui, n’est pasconsidéré comme une énergie à part entière.Nous pouvons cependant noter des changementsdans quelques régions françaises, où l’organisa-tion de la filière se renforce, avec le développe-ment de réseaux commerciaux, grâce à unevolonté politique locale et des campagnes de pro-motion en faveur du bois-énergie.Dans le secteur industriel, les papeteries et lesscieries consomment principalement leurspropres déchets de bois, et lorsque le bois-énergie est vendu, il l’est à des clients locaux.

Portugal

◗ Consommation de bois-énergieDans le bilan énergétique pour 1993, la biomas-se représente 5,4% de la consommation d’énergieprimaire. Les principaux secteurs consommateurssont l’industrie et l’habitat, avec respectivement60% et 40% de la demande finale. Ces dernièresannées, on constate une stagnation de la consom-mation primaire de bois-énergie de 10,9 TWh etune légère diminution de la consommation fina-le de 10,5 TWh. Selon les estimations du CEEETApour l’habitat et le tertiaire (DGE, 1989), laconsommation de bois-énergie en 1993 devraitreprésenter environ 9,3% de la consommation pri-maire et 12,7% de la consommation finale.L’usage du bois-énergie pour la production d’élec-tricité (en cogénération) a fortement baissé. Lesprincipaux secteurs industriels consommateurs debois-énergie sont la briqueterie et l’agro-alimen-taire (environ 76% de la consommation de bois-énergie dans l’industrie). L’industrie du bois repré-sente moins de 8% de la consommation primairede bois-énergie.

◗ Organisation de la filière bois-énergieLe marché du bois-énergie au Portugal restenon négligeable mais n’est pas véritablementorganisé. Le nombre d’acteurs est importantmais leur intervention est limitée à un segmentde marché.Dans l’habitat et le petit tertiaire, les consomma-teurs ont un accès direct à la ressource (proprié-taires forestiers, exploitants agricoles, municipali-té rurale, artisan...). Il existe également un droitlégal ou traditionnel à collecter gratuitement dubois-énergie dans les forêts (par exemple les rési-



23

can be collected by the local population). Inthis sector, the purchase of fuelwood is limited(about 30%).In the tertiary sector (except small units) andindustry (except wood industries), the supplysystem is less informal but requires a numberof improvements, namely in terms of guarantees(contract, observance of the term and thequalities of the product, prices variations ...).The supply of fuelwood is usually a marginalactivity and not a real business.

Sweden

◗ Fuelwood consumptionThe total energy supply has increased since1970 by approximately 1% per year. The use offuelwood (including black liquors) has doubledsince 1970, from 40 TWh to 72 TWh. In otherwords, it increased from 9% to 12% of the totalprimary energy supply. The black liquors in thepulp and paper industry represents 40% of totalfuelwood consumption (29 TWh), comparedwith industrial by-products 19 TWh, fuelwood13 TWh, forest waste 9 TWh and waste wood2 TWh. The total production of refinedfuelwood is now increasing (2 TWh in 1994).The pulp and paper industry is the mostimportant fuelwood user (57%). The fuelwoodconsumption of the residential and servicesector is 12 TWh (17%). But district heatingincreased the most, from less than 1% offuelwood consumption in 1980, to 14% in 1994.

◗ Fuelwood organizationProducers of fuelwood include the forest managingcompanies, the pulp and paper, and sawmillcompanies, the forest owner organizations, thesawmill organizations and the contractors. The sellers of fuelwood are often the same as theproducers. There are more than 50 sellers, spreadthroughout the country; most of them havefuelwood production and marketing as a minoractivity.The buyers are dominated by heat producers(mainly the district heating companies), but thepulp and paper industry is also a buyer. A largepart of the contracts between sellers and buyersare long-term contracts - up to ten years.The sellersand buyers of fuelwood are most often located inthe same region. But interregional fuelwoodtransports are increasing.

dus forestiers proches des routes peuvent êtreramassés par la population locale). Dans ce sec-teur, l’achat de bois est limité (environ 30%).Dans le tertiaire (sauf pour les petites unités) etl’industrie (sauf les industries du bois), l’appro-visionnement est plus formel mais reste àaméliorer, principalement en terme de garantie(contrat, respect des délais et de la qualité duproduit, variation de prix...). L’approvisionne-ment en bois-énergie est généralement une acti-vité marginale.

Suède

◗ Consommation de bois-énergieLa consommation de bois-énergie (y compris lesliqueurs noires) a doublé depuis 1970, passant de40 à 72 TWh, ou encore de 9% à 12% de la pro-duction d’énergie primaire. Les liqueurs noiresdans les industries papetières représentent 40%de la consommation de bois-énergie (29 TWh),les sous-produits de l’industrie du bois 19 TWh,le bois en bûches 13 TWh, les déchets de l’exploi-tation forestière 9 TWh, et le bois de rebut 2 TWh.La production de bois-énergie affiné est en aug-mentation (2 TWh en 1994).L’industrie de la pâte à papier est le plus grosconsommateur de bois-énergie (57%). L’habitat-tertiaire consomme 12 TWh (17%). Mais, laconsommation des réseaux de chaleur est cellequi a augmenté le plus, passant de moins de 1%de la consommation de bois-énergie en 1980 à14% en 1994.

◗ Organisation de la filière bois-énergieLes producteurs de bois-énergie sont les socié-tés forestières, les papeteries, les scieries, lesorganisations de propriétaires, les groupementsde scieries et les travailleurs indépendants. Les producteurs de bois-énergie sont générale-ment fournisseurs, ceux-ci sont environ 50 àtravers le pays ; pour la plupart, la productionet la vente de bois-énergie est une activitésecondaire.Les acheteurs sont essentiellement les produc-teurs de chaleur (notamment les exploitants deréseaux de chaleur), mais également les papete-ries. La plupart des contrats entre fournisseurset acheteurs sont des contrats à long terme. Lesvendeurs et acheteurs sont souvent de la mêmerégion, mais les transports inter-régionaux sonten augmentation.

FEEDS


24

The calculation of the available fuelwood resourcemust be assessed on a uniform bases, in order toobtain comparable results for fuelwood resourcesamongst the different countries. Most often,national statistics express standing tree stock andannual growth with cubic metres of solid materialunits, but these cubic metres may “hide” variousheating values and consequently diverse energy.Besides, cuttings of wood for industry areexpressed either in cubic-metres or in tons withoutspecifications on the conversion unit. Wood wasteis often expressed in tons, but with variousmoisture contents and lower heat values. Thewood when used for energy purposes is expressedin kWh or toe.

Fuelwood conversion units

The heat value of wood varies according towood species, moisture content and density. Acommon table of conversion units has beenestablished, in order to obtain homogeneousenergy data.

From the data in cubic-metres, an average moisturecontent of 40% has been established for bothannual growth and for wood industry use. Thesefigures are expressed in tons (density: 850 kg/m3,except for wood waste: 20%). Results are thenconverted in energy, in order to take into accountcurrent fuelwood consumption in the calculationof the available fuelwood resource.

La ressource en bois-énergie disponible doitêtre évaluée sur les mêmes bases, afin d’obtenirdes résultats comparables entre les pays. Le plussouvent, les statistiques nationales expriment levolume sur pied et l’accroissement annuel en m3 de bois plein, mais à cette unité peuventêtre associés différents pouvoirs calorifiques etdonc une quantité d’énergie différente. Parailleurs, les prélèvements pour le bois d’indus-trie et le bois d’oeuvre sont exprimés soit en m3

soit en tonnes sans mentionner l’unité deconversion. Le bois de rebut est généralementexprimé en tonnes, mais avec différents tauxd’humidité et de PCI. Le bois utilisé à des finsénergétiques est exprimé en kWh ou en tep.

Unités de conversiondu bois-énergie

Le pouvoir calorifique varie selon les espèces,le taux d’humidité et la densité. Une tablecommune d’unités de conversion a été établie,afin d’avoir des données énergétiques homo-gènes.

A partir des données en m3, un taux d’humiditémoyen de 40% (densité : 850 kg/m3) a été fixé àla fois pour l’accroissement annuel et pour lebois d’oeuvre et le bois d’industrie (sauf pour lebois de rebut : 20%). Puis, les résultats ont étéconvertis en énergie, afin de prendre en comptela consommation actuelle de bois-énergie pourle calcul de la ressource disponible.

Assessment Of Untapped Exploitable ResourcesEvaluation de la ressource inexploitée

Moisture content Density LHVTaux d’humidité Densité PCI(%) (kg/m3 of solid wood) (kWh/t)

10 567 451220 638 393130 729 334940 850 276850 1020 218660 1275 1489

Table 1.3 Conversion units.

Unités de conversion.



25

Assessment of available resource

The available fuelwood resource must beunderstood as a “physical potential”, that is tosay without taking into account exploitationcosts.Available fuelwood resource (R) is calculatedfrom the difference between the annual growthof standing tree stocks (G) and a share ofbiomass left on the ground for soil regeneration(S), wood industry (I), and fuelwoodconsumption (C), to which is added untappedwaste wood (old packaging...) (W).R = G- (S + I + C) + W

Definition of each source

◗ Annual growth of standing tree stockMost national statistics account for wood withspecific characteristics (for example, wood whosediameter is 7 cm or more), thus excluding thinbranches or brushwood which are actually usefulto make energy. This deficiency has therefore beencorrected in order to take into account all theavailable wood, each country having made its ownestimation of the additional quantities of woodthat should be included.An increase of the annual growth of standingtree stock up to 2020 has been taken intoaccount, if considered to have a significativeimpact. In Austria, there is an increase of the

Evaluation de la ressource disponible

La ressource disponible en bois-énergie estdéfinie comme un “ potentiel physique ”, sanstenir compte des coûts d’exploitation. La ressource disponible en bois-énergie (R) estcalculée comme la différence entre l’accroisse-ment annuel du volume sur pied (G) et la partde biomasse laissée sur le sol pour sa régénéra-tion (S), le bois d’oeuvre et le bois d’industrie (I),et la consommation de bois-énergie (C), à laquelle est ajoutée le bois de rebut non mobilisé (W).R = G- (S + I + C) + W

Définition de chaque source

◗ Accroissement annuel du volume sur piedLa plupart des statistiques nationales comptabi-lise le bois selon certaines caractéristiques (parexemple, le bois de plus de 7 cm de diamètre),conduisant à l’exclusion des bois fins quipeuvent être utilisés à des fins énergétiques.Ceci a été corrigé afin de prendre en compte latotalité du bois disponible, chaque pays ayantsa propre estimation des quantités supplémen-taires de bois à prendre en compte.Une augmentation de l’accroissement annuel duvolume sur pied d’ici 2020 a été pris en comptelorsque son impact était significatif. En Autriche,la surface boisée est en augmentation, ainsi que

Wood industry products (I)

Fuelwood

Bois d'oeuvre et bois d'industrie

consumption(C)

Consommation

Wood industry waste

de bois-énergie

Annual growth of standing tree stocks (G)

Déchets de bois d'oeuvre et bois d'industrie

Accroissement du volume sur pied

Availablefuelwood

Part left on the ground (S)

resource(R)

Partie laissée sur le solRessource

disponible enbois-énergie

Fuelwood resourceRessource en bois-énergie

Untapped waste wood (W)Bois de rebut non mobilisé

Figure 1.3Methodology of the fuelwood resource assessment.Méthodologie d’évaluation de la ressource en bois-énergie.

FEEDS


26

forest area and the annual growth of existingforest is increasing. An additional amount ofenergy from short rotation crops is also assumedfor 2020. For Portugal, an important decreaseof fuelwood consumption, especially forcooking, is expected. According to nationalestimates, the potential forest area couldincrease by 60%. This scenario considered byFAO (1987) should lead to an increase in annualgrowth of tree stock in 2020.

◗ Share left on the ground for soil regenerationEstimating the maximum fuelwood potentialimplies that almost all forests would be managedboth for the wood industry and for fuelwood use.Keeping a stable level of the standing tree stockand ensuring soil regeneration imply leaving partof the annual growth on the ground. A percentage has been assessed taking intoaccount each country’s characteristics : 19% ofthe annual growth for Austria, 10% for Finland,5% for France, 10% for Portugal and between3.5% and 7.5% for Sweden, according to theregions.

◗ Production of wood industryThe data concerns cuttings for the woodindustry in each region. The amount of woodindustry wastes is deducted from wood industryfigures, in order to be accounted as a fuelwoodsource. Part of wood industry wastes alreadyused is included in the fuelwood consumptionstatistics.For three countries (Finland, Portugal andSweden), scenarios for wood industryproduction are available. The assessment of thisproduction for 2020 is then included in thecalculation of the available fuelwood resource.The most important production increase in thewood industry is expected in Finland (+20%over that period). The increase should be 11%in Portugal and 8% in Sweden.

◗ Wood wasteI t concerns old wood i tems, pal lets ,woodpackaging, eventually uncontaminatedconstruction wood... The untapped amount isconsidered as a potential fuelwood resource.

◗ Fuelwood consumptionScenarios deal with the additional fuelwoodresource, available up to 2020. A baselinescenario of fuelwood consumption has beendrawn up following the current trend of fuel-wood use, and considering no change in thecurrent national policy towards this energysource.

l’accroissement annuel de la forêt existante ; unapport d’énergie supplémentaire par des culturesénergétiques est également prise en compte en2020. Une chute importante de la consommationde bois-énergie au Portugal devrait se produire,notamment pour la cuisson. Selon les estimationsnationales, la surface forestière devrait augmen-ter de 60%. Ce scénario de la FAO (1987) devraitconduire à une augmentation de l’accroissementannuel du volume sur pied en 2020.

◗ Part laissée sur le sol pour sa régénérationL’estimation du potentiel maximum de bois-énergie suppose que la totalité des forêts soitexploitée simultanément pour le bois d’oeuvre,le bois d’industrie et le bois-énergie. Garder levolume sur pied stable et assurer la régénéra-tion du sol implique de laisser une part de lapousse annuelle sur le sol.Un pourcentage a été fixé selon les caractéris-tiques de chaque pays : 19% de l’accroissementannuel pour l’Autriche, 10% pour la Finlande,5% pour la France, 10% pour le Portugal, entre3,5 et 7,5% pour la Suède selon les régions.

◗ Production de bois d’oeuvre et d’industrieLes données correspondent aux prélèvementsde bois d’oeuvre et d’industrie par région,desquels sont déduits les déchets de l’industriedu bois afin de les prendre en compte dans laressource en bois-énergie. La part des déchetsde l’industrie du bois déjà valorisée est prise encompte dans la consommation de bois-énergie.Pour la Finlande, le Portugal et la Suède, desscénarios de production de bois pour l’industriesont disponibles, l’estimation de cette produc-tion en 2020 est prise en compte dans l’évalua-tion de la ressource en bois-énergie. C’est enFinlande que la hausse prévue de la productionde bois d’oeuvre et d’industrie est la plusimportante (+20% sur la période). Cette haussedevrait être de 11% au Portugal et 8% en Suède.

◗ Bois de rebutLes quantités non valorisées de bois en fin de vie,de palettes, d’emballages, ou encore de bois deconstruction non souillés, sont considérées com-me une ressource en bois-énergie potentielle.

◗ Consommation de bois-énergieLes scénarios concernent seulement la ressourcesupplémentaire en bois-énergie disponible en2020. Un scénario de référence de la consomma-tion de bois-énergie a été construit en suivant latendance actuelle de la consommation de bois-énergie, et considérant une politique nationaleinchangée envers cette source d’énergie.



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Energy management policy is one in thedeterminants in the evolution of fuelwoodconsumption. The impact of energy conservationmeasures - and of higher equipment efficiency -should lower part of the current fuelwoodconsumption.For each country, two baseline scenarios for fuelwood consumption are drawn up,considering:• a “business as usual” policy of energy

conservation• an interventionist policy of energy

conservationTwo parameters vary: building insulation andequipment efficiency.Fuelwood consumption is distributed in twouser sectors which could have various dynamics:housing and others sectors (industry, districtheating...).Evolution of fuelwood consumption inhousing/other sectors: this first rate (x) expressesthe trend of fuelwood consumption. It takes into account all factors intervening on theevolution of fuelwood consumption, exceptbuilding insulation (y) and improvement ofaverage equipment efficiency (z) in the sector(each country’s hypotheses are presented inappendix 1).

Fuelwood consumption in 2020 = current fuelwood consumption*(1+x)*(1-y)*(1-z)

In Sweden, fuelwood consumption will have a tendency to increase up to 2020, especiallyin district heating and industry. In Austria and Finland, fuelwood consumption is more or lessstable, the increase of fuelwood consumption in the housing sector in Finland is compensatedby energy conservation. In France, fuelwoodconsumption should decrease thanks to insulation and improvements made in equipmentefficiencies. Therefore, in scenario b, about 22 TWh in France will be saved by 2020.

La politique énergétique est un des déterminantsde l’évolution de la consommation de bois-éner-gie. L’impact des mesures d’économies d’énergieet de l’amélioration des rendements des équipe-ments devrait réduire la consommation de bois-énergie.Pour chaque pays, deux scénarios de référencede la consommation de bois-énergie ont étédéfinis, considérant :• une politique tendancielle de maîtrise de

l’énergie• une politique volontariste de maîtrise de

l’énergieDeux paramètres varient : l’isolation dansl’habitat, et le rendement des équipements.La consommation de bois-énergie est répartieentre deux secteurs qui peuvent avoir des dyna-miques d’évolution différentes : l’habitat et lesautres secteurs (industrie, réseaux de chaleur...).L’évolution de la consommation de bois-énergiedans l’habitat et les autres secteurs : le premiertaux (x) exprime la tendance de la consommationde bois-énergie. Il comprend tous les facteursintervenant dans son évolution à l’exception del’isolation des bâtiments (y) et de l’améliorationdes rendements moyens des équipements (z) dansle secteur (les hypothèses par pays sont présentéesen annexe 1).

Consommation de bois-énergie en 2020 = consommation actuelle en bois-énergie*(1+x)*(1-y)*(1-z)

En Suède, la consommation de bois énergieaugmente à l’horizon 2020. En Autriche et enFinlande, elle est à peu près stable, l’accroisse-ment de la consommation dans l’habitat enFinlande étant compensé par la maîtrise del’énergie. En France, la consommation de bois-énergie devrait diminuer du fait de l’isolation etde l’amélioration des rendements des équipe-ments. En conséquence, dans le scénario à fortemaîtrise de l’énergie, environ 22 TWh devraientêtre libérés en 2020.

Fuelwood resource

Baseline scenario for fuelwood consumption

NB : the fuelwood resource (c) may increase or decrease, due to settlements, nature protection or forestry, as wellas the fuelwood consumption in the baseline scenario (a).La ressource en bois-énergie (c) peut augmenter ou diminuer du fait de l'urbanisation, de la protection de la nature ou de l'exploitation forestière,ou encore de la consommation de bois-énergie dans le scénario de référence (a).

ac : Available resource untappedRessource disponible non mobilisée

Scenario of fuelwood penetration

ab : Fuelwood usable potentialPotentiel mobilisable de bois-énergie

a

b

c

1995 2020

Figure 1.4 Scenario of fuelwood penetration.Scenario de pénétration du bois-énergie.

FEEDS


28

Additional fuelwood resource in 2020

A biomass balance is presented below for eachcountry, with current wood uses (either for rawmaterial or energy) and baseline scenarios foruses for 2020. The difference between annualgrowth and wood use is the available fuelwoodresource.Wood industry cuttings represent a large partof total wood use in Finland and Sweden, andthese quantities are expected to increase upuntil 2020. In Portugal, wood industry cuttingsrepresent about 40% of annual growth.In contrast, wood is used in France principallyas a source of energy. The expected evolutionof fuelwood consumption and energyconservation policy should thus have asignificant impact on the available fuelwoodresource in 2020.In 2020, the available fuelwood resource willrepresent roughly 30% of annual growth ofstanding tree stock in Austria and Sweden, 27%in Finland and France, and 24% in Portugal. Andyet the available fuelwood resource will

La ressource supplémentaire de bois-énergie

Ci-dessous, un bilan de la biomasse est présentépour chaque pays, avec les usages actuels (bois-matière et bois-énergie), et les scénarios deréférence des usages pour 2020. L’écart entrel’accroissement annuel et l’usage du bois repré-sente la ressource supplémentaire disponible.Les prélèvements pour le bois d’oeuvre et le boisd’industrie représentent une grande partie del’usage du bois en Finlande et en Suède, etdevraient encore augmenter d’ici 2020. AuPortugal, ces prélèvements représentent 40% del’accroissement annuel.A l’inverse, le bois est principalement utilisé àdes fin énergétiques en France. Donc, l’évolu-tion de la consommation de bois-énergie et lapolitique de maîtrise de l’énergie auront unimpact important sur les quantités de ressourcedisponible.En 2020, la ressource supplémentaire en bois-énergie représentera de l’ordre de 30% del’accroissement annuel du volume sur pied enAutriche et en Suède, 27% en Finlande et en

0

50

100

150

200

250

300 TWh


2020 a: business as usual energy conservationmaîtrise de l'énergie tendancielle

2020 b: interventionist policy of energy conservationmaîtrise de l'énergie volontariste

2020

1995

2020

a20

20 b

Share left on the groundPart laissée sur le sol

Wood industryBois d'oeuvre et bois d'industrie production

Baseline scenarios for fuelwoodconsumptionConsommation de bois-énergieselon les scénarios de référence

Wood wasteBois de rebut

Annual growth in standing tree stocksAccroissement annuel du volume sur pied

Austria Finland France Portugal Sweden1995Annual fuelwood consumption (1) TWh 30.7 23.7 106.1 18.2 39.6Additional available resource (2) TWh 29.0 96.7 43.9 -0.5 101.02020 a: Baseline scenario for fuelwood consumption with a "business as usual" energy conservationAnnual fuelwood consumption TWh 33.9 26.1 93.8 10.1 49.2Additional available resource TWh 29.9 70.9 56.2 9.6 81.72020 b: Baseline scenario for fuelwood consumption with an interventionist policy of energy conservationAnnual fuelwood consumption TWh 30.6 22.9 83.6 8.5 42.7Additional available resource TWh 33.1 74.2 66.4 11.2 88.1

(1) Consommation de bois-énergie (2) Ressource supplémentaire disponible2020 a: Scénario de base de consommation de bois-énergie avec une maîtrise de l'énergie tendancielle2020 b: Scénario de base de consommation de bois-énergie avec une maîtrise de l'énergie volontariste

Table 1.4 Available fuelwood

resource in 2020.Ressource

en bois-énergie disponible en 2020.

Figure 1.5 Biomass balance:

annual growth and drain.Bilan biomasse :

accroissement annuel etprélèvements.



29

represent about 20% of total primary energyconsumption in Finland, 13% in Sweden, 9% inAustria, 5% in Portugal and 2% in France.As shown in table 1.4, the available fuelwoodresource is equivalent or superior to thefuelwood consumption in 2020 for mostcountries, except France. In Portugal andAustria, the available fuelwood resource is moreor less equivalent to the expected fuelwoodconsumption in the baseline scenarios. InSweden, the available fuelwood resource is twotimes larger than the level of consumption, andover three times larger than in Finland.Between 7 and 15% of the available fuelwoodresource would be released thanks to aninterventionist policy of energy conservation(scenarios 2020 b/ 2020 a).The maps below show the regional distributionof the available fuelwood resource, as well asthe fuelwood consumption in 2020 for scenarioa. At this stage, a potential transportation ofavailable fuelwood resource is not taken intoaccount. The percentage between availableresource and consumption varies considerablyfrom region to region.

France, et 24% au Portugal. Cette ressource sup-plémentaire représentera environ 20% de laconsommation totale d’énergie primaire enFinlande, 13% en Suède, 9% en Autriche, 5% auPortugal et 2% en France.Le tableau 1.4 montre que la ressource supplé-mentaire est équivalente ou supérieure à laconsommation de bois-énergie en 2020 dans tousles pays sauf la France. La ressource en bois-éner-gie est du même ordre que la consommationattendue au Portugal et en Autriche selon les scé-narios de base. En Suède, la ressource disponibleest deux fois supérieure à la consommation, etplus de trois fois supérieure à celle de la Finlande.De 7 à 15% de la ressource supplémentaire peutêtre libérée grâce à une politique volontariste demaîtrise de l’énergie (scénarios 2020 b/2020 a).Les cartes ci-dessous donnent la répartition régio-nale de la ressource disponible et de la consom-mation en 2020 pour le scénario a. A cette étape,les possibilités de transport de la ressource dis-ponible en bois-énergie ne sont pas prises encompte. Le pourcentage entre la ressource dis-ponible et la consommation varie énormémentselon les régions.

Figure 1.6Fuelwood resource in 2020Scenario a (“business asusual” energy conservation).Ressource en bois-énergie en 2020Scénario a (maîtrise del’énergie tendancielle).

SWEDENAvailable fuelwood resource:82 TWh

FINLANDAvailable fuelwood resource:73 TWh

FRANCEAvailable fuelwood resource:56 TWh

AUSTRIAAvailable fuelwood resource:30 TWh

PORTUGALAvailable fuelwood resource:10 TWh

Fuelwood consumptionConsommation de bois-énergie

10 TWh

Available fuelwood resourceRessource en bois-énergie disponible


30

An overview of the small, medium and largescale wood-fired technologies is presented inthis part, in order to know which type offuelwood systems are the most commonly usedin each sector and in each country, and tocompare fuelwood systems (efficiency andcapacity) between the five countries. The besttechnologies currently available will be used asa basis for the prospective study, and to makeassumptions on the technologies which couldbe widely dissaminated in the year 2020. (Thecost of energy produced from these fuelwoodsystems will be presented in Chapter V).

L'ensemble des technologies bois-énergie exis-tantes, de petite, moyenne et plus grande échel-le, sont présentées dans ce chapitre avec, pourprincipaux objectifs une identification des sys-tèmes les plus couramment utilisés par secteur etpar pays et une comparaison des rendements etpuissances des installations étudiées dans les cinqpays. Les technologies les plus performantesaujourd'hui serviront de référence pour la partieprospective de l'étude et seront considéréescomme largement diffusées en 2020. (Une analy-se des coûts de l'énergie produite à partir de cesinstallations est présentée dans le chapitre V.)

European Technologies

Chapter II

Present european technologies and their efficiencySynthèse des technologies existantes sur le marché européen et leurs rendements



31

Single-family housing

In most European countries, single-familyhousing is an important sector for fuelwoodconsumption (CEEETA/Biochaleur, 1991). Theuse of biomass for energy generation in thissector is dominated by fuelwood collected inforested areas. Supply circuits are generally veryshort and most transactions are carried outwithin the framework of an informal economy.But in some cases, there is a real market forfuelwood in urban or suburban areas wherebiomass consumption in fireplaces also takesplace for sociological reasons. In such cases,fuelwood can be transported from longdistances and reach high prices.

◗ Present technologiesThe number of heating equipment unitsinstalled is high when compared with multi-family housing and the tertiary sector. This isdue to the low unitary capacity of technologiesthat can be found in this sector. But anotherreason is that single-room heating systemsremain numerous in southern Europeancountries as well as in some northern countries.

Habitat individuel

Dans la plupart des pays européens, l'habitat indi-viduel est un important consommateur de bois-énergie (CEEETA/Biochaleur, 1991). Dans ce sec-teur, la consommation de bois-énergie est assezlargement dominée par l'utilisation de bois pro-venant de la forêt. Les circuits d'offres sont géné-ralement très courts et la majorité des transactionsse fait dans le cadre d'une économie informelle.Parfois, les zones urbaines ou périurbaines où laconsommation de biomasse est le fait de motiva-tions d'ordre sociologique, peuvent constituer unvéritable marché pour le bois-énergie. Dans cecontexte précis, le bois-énergie consommé peutprovenir de loin et donc atteindre des prix élevés.

◗ Technologies existantesLe nombre d'équipements installés dans l'habitatindividuel est important par rapport à l'habitatcollectif et au tertiaire. Ceci s'explique en partie,par la faible puissance unitaire des équipementsrencontrés dans ce premier secteur mais aussi parle grand nombre de systèmes de chauffage indé-pendants dans le sud de l 'Europe et dansquelques pays du nord.

Small Biomass Technologies For Energy GenerationPetites installations de production d’énergie à partir de biomasse

Technology / Biomass consumption (GWh/year) Austria Finland France Portugal (2) SwedenFire-place (without firebox) - Foyer ouvert – – 17,600 14,068 –Fire-box and/or stove - Foyer fermé et/ou poêle 5,224 3,164 39,800 1,864 –Thermo-kitchen boiler - Cuisinière – – 22,600 _ –Central heating boiler - Chaudière de chauffage central 14,812 (1) 3,329 17,600 763 11,155 (3)

TOTAL 20,036 6,493 97,600 16,694 11,15(1) Including one floor heating system - incluant des chauffages centraux par étage. – : Not applicable or negligible - Non pertinent ou négligeable(2) CEEETA’s estimates based on biomass consumption in the overall household sectorLes estimations du CEEETA sont basées sur la consommation de bois-énergie de la totalité du secteur habitat. (3) Including multi-fuel boiler - Incluant les chaudières multi-combustibles

Table 2.1 Biomass consumption insingle-family housing.Consommation de bois-énergie dans l’habitatindividuel.

Table 2.2 Existing stock of technologies in single-family housingand efficiencies.Parc d’équipements existants dans l’habitatindividuel et rendements.

Technology / Number of units and efficiency Austria Finland France Portugal SwedenFire-place (without firebox) - Foyer ouvert – – – – 2,470,000 15% 812,402 15% (2) –Fire-box and/or stove - Foyer fermé et/ou poêle 286,505 55% 182,518 55% 2,616,000 50% 107,645 50-55% (2) –Thermo-kitchen boiler - Cuisinière – – – – 1,094,000 55% – – – –Central heating boiler - Chaudière de chauffage central 435,424 (1) 73% 105,043 60% 547,000 60% 17,622 70% 729,600 65%TOTAL 721,929 287,561 6,727,000 937,669 729,600Biomass consumption per unit (MWh)Consommation unitaire de bois-énergie (MWh) 27.8 22.6 14.5 17.8 15.3

(1) Including one floor heating system - incluant des chauffages centraux par étage.(2) There may be a lot of fire-places and stoves but as fuelwood consumption with these systems is very small, they have been neglected Le nombre de cheminées et poêles est important mais la consommation unitaire étant très faible, il a été négligé.– Not applicable or negligible - Non pertinent ou négligeable.

FEEDS


32

The biomass consumption per unit of heatingequipment should show the natural differencesbetween northern and southern countries,where needs for heating are lower.Nevertheless, this ratio does not reflectequipment efficiencies, nor insulation levelswhich are higher in northern countries than insouthern ones. In terms of capacity, this sectorseems to be preponderant when compared tomulti-family housing and the tertiary sector. Andsmall systems like stove and fire-box units arestill significant in terms of the installation’scapacity: 41 GW in France and from 1 to 9 GWin the other countries.

◗ EfficienciesAs shown in table 2.2, efficiencies can varysignificantly from one combustion system andfrom one country to another. Each category ofbiomass combustion technology has its specificuse and cannot be simply substituted by adevice from another category. Nevertheless -for the same technology - the yield can beimproved by using a more efficient system.

Multi-family housing and the tertiary sector

Biomass for energy generation in this sector isdominated by wood-chips and residues from woodindustries (bark, sawdust...). Nevertheless, for smallbuildings (local schools, municipal/county buildingin rural areas...) and for single-room devices (fire-box, stove or thermo-kitchen boiler) theconsumption of biomass can be similar to single-family housing where logs are the main biomassfeedstock.From an economic point of view, the mostadvantageous and most efficiently exploitedresource is generally the one derived from woodindustry wastes. Although more rarely, residuesfrom forest harvesting are also collected to supplythis sector.A large range of biomass feedstock is used in thissector. Some plants will use a wide variety of woodqualities (with a large range of sizes and moisturecontent), while others will require biomass withspecific characteristics (energy content, size,moisture content...). These characteristics willstrongly influence the processing and combustiontechnologies required.Concerning the supply organization, the largequantities of biomass collected and transported,the frequency of supply and the quality of servicerequire professional operators.The relatively low biomass consumption in this

La consommation unitaire de biomasse devraittraduire la différence climatique entre les pays dunord et les pays du sud où les besoins en chaleursont plus ou moins importants. Mais, ce ratio nedonne pas d’indication sur les rendements deséquipements et ne prend pas en compte lesdegrés d'isolation qui sont meilleurs dans les paysscandinaves que dans les pays du sud. En termede puissance installée, le secteur de l'habitat indi-viduel semble prépondérant par rapport à celuide l'habitat collectif/tertiaire. La puissance instal-lée des petits systèmes (poêles et cheminées) res-te significative : 41 GW en France et de 1 à 9 GWpour les autres pays.

◗ RendementsComme le montre le tableau 2.2, les rendementsvarient sensiblement d'un système de combustionà un autre et d'un pays à l'autre. Chaque catégo-rie d'équipement répond à un usage spécifique etne peut être facilement substitué par un systèmed’une autre catégorie, il est en revanche, possibled'améliorer les rendements en utilisant un équi-pement plus performant de la même catégorie.

Habitat collectif et tertiaire

Dans ce secteur, le combustible le plus utilisén'est plus le bois de forêt mais plutôt les pla-quettes et résidus de l'industrie du bois (écorce,sciures...). Néanmoins, dans certains bâtimentscommunaux en zone rurale et pour les équipe-ments indépendants de type cheminées, poêlesou cuisinières, les bûches constituent l’essentieldu combustible utilisé.La ressource la moins coûteuse et la mieuxexploitée est généralement celle qui provientdes déchets de l'industrie du bois. Les déchetsforestiers sont, quant à eux collectés pour servirdans ce secteur mais dans une moindre mesure.Certaines installations peuvent utiliser une gran-de variété de qualité de bois (calibres et tauxd'humidité divers), tandis que d'autres sontcontraintes de fonctionner avec de la biomasseayant des caractéristiques spécifiques. Ces carac-téristiques influenceront fortement le choix dusystème de combustion.Dans le secteur de l'habitat collectif/tertiaire, lesquantités de biomasse collectées puis transpor-tées, la régularité et la qualité de l'approvision-nement, nécessitent des acteurs professionnelset une bonne organisation.La consommation apparemment faible de bio-masse dans les secteurs de l'habitat collectif etdu tertiaire doit être analysée avec prudence,



33

sector (see table 2.3) has to be carefully analysed,especially in northern Europe where district heatingsystems are widely used and which supply a largenumber of urban areas.

◗ Present technologiesThe number of heating units in multi-familyhousing are numerous in southern countries, whilethey are scarce in northern countries. Thischaracteristic can be partly explained by thewidespread use of district heating systems innorthern countries and by the type of technologyinstalled in each country. For instance, heatingdevices for a single room are still quite numerousin France and Portugal.The use of biomass in multi-family housing perunit of heating makes consumption levels rise,comparable to those found in single family housing(except for Sweden where the unitary consumptionreaches 200 MWh per year). This difference canbe explained by the technologies characterisingthis sector in each country. For example,

notamment dans les pays scandinaves où lesréseaux de chaleur sont largement répandus etfournissent de l'énergie à un grand nombre decentres urbains.

◗ Technologies existantesLe nombre d'équipements installés dans lesecteur de l'habitat collectif est important dansles pays du sud de l'Europe mais faible danscelui des pays du nord. Ceci s'explique enpartie par la diffusion des réseaux de chaleurdans les pays scandinaves et par le type detechnologie installée dans chaque pays. Lesappareils de chauffage indépendants restentimportants en France et au Portugal. La consommation unitaire de biomasse est équi-valente à celle rencontrée dans le secteur del'habitat individuel sauf en Suède où elle atteint200 MWh/an. La faible consommation unitairedes équipements en Autriche, France etPortugal s'explique par la part importanted'équipements de faible puissance tandis que la

Technology / Biomass consumption (GWh/year) Austria Finland France Portugal (2) SwedenFire-place (without firebox) - Foyer ouvert – – 800 80 –Fire-box and/or stove - Foyer fermé et/ou poêle 918 53.3 1,200 245 –Thermo-kitchen boiler - Cuisinière – – 990 – –Central heating boiler - Chaudière de chauffage central 404 (1) 16.7 1,500 24 300TOTAL 1,322 70 4,490 349 300(1) Including one floor heating system - incluant des chauffages centraux par étage.(2) CEEETA’s estimates based on biomass consumption in the overall household sector Les estimations du CEEETA sont basées sur la consommation de bois-énergie de la totalité du secteur habitat. – : Not applicable or negligible - Non pertinent ou négligeable.

Table 2.3 Biomass consumption inmulti-family housing.Consommation de bois-énergie dansl’habitat collectif.

Technology / Number of units Austria Finland France Portugal SwedenFire-place (without firebox) - Foyer ouvert – – 185,000 6,659 –Fire-box and/or stove - Foyer fermé et/ou poêle 94,544 1,952 116,000 20,462 –Thermo-kitchen boiler - Cuisinière – – 83,000 – –Central heating boiler - Chaudière de chauffage central 8,284 (1) 501 54,000 798 1,500TOTAL 102,827 2,453 438,000 27,919 1,500Biomass consumption per unit (MWh)Consommation unitaire de bois-énergie 12.9 28.5 10.3 12.5 200(1) Including one floor heating system - incluant des chauffages centraux par étage. – : Not applicable or negligible - Non pertinent ou négligeable.

Table 2.5 Existing stock of technologiesin multi-family housing.

Parc d’équipements existants dans l’habitatcollectif.

Technology / Number of units Austria Finland France Portugal SwedenStove - Poêle - 4,412 - N.A. -Central heating boiler - Chaudière de chauffage central 220 4,346 189 N.A. 650TOTAL 220 8,758 189 250 (1) 650Biomass consumption per unit (MWh)Consommation unitaire de bois-énergie 290.9 122.6 1 979 964 2,000(1) About 250 biomass projects have been financed in the framework of the Valoren Programme. Some of these projects include the installation of several small devices (stoves) in primary schools Environ 250 projets biomasse ont été financés dans le cadre du Programme Valoren. Certains projets concernent l’installation de petits équipements (poêles) dans des écoles primaires. N.A.: Not available - Non disponible. – : Not applicable or negligible - Non pertinent ou négligeable.

Table 2.6Existing stock of technologies in the tertiary sector.Parc d’équipements existants dans le tertiaire.

Technology / Biomass consumption (GWh/year) Austria Finland France Portugal SwedenStove - Poêle – 433 – N.A. –Central heating boiler - Chaudière de chauffage central 64 641 374 N.A. 1,300TOTAL 64 1,074 374 241 (1) 1,300(1) No biomass consumption is registered officially in this sector. Nevertheless, the implementation of the Valoren Programme (1987-1991) in Portugal has induced an annual biomass consumption estimated to be about 241 GWh La consommation de bois-énergie dans ce secteur n’est pas comptabilisée officiellement.Cependant, la mise en place du Programme Valoren (1987-1991) au Portugal a permis d’estimer cette consommation à 241 GWh environ. N.A.: Not available - Non disponible. – : Not applicable or negligible - Non pertinent ou négligeable.

Table 2.4 Biomass consumptionin the tertiary sector.Consommation de bois-énergie dans le tertiaire.

FEEDS


34

equipment with low heating capacities can still befound frequently in Austria (mainly tiled stoves),France and Portugal. In Sweden, on the otherhand, this sector is dominated by central heatingdevices with higher heating capacities. The tertiarysector has a small stock of biomass technologieswhen compared with the housing sector, exceptfor Finland where small devices (stoves) arerelatively numerous (table 2.6). This sector is alsocharacterized by a high ratio of biomassconsumption (between 123 and 2000 MWh/year)when compared with the housing sector. Thenumber of units and the power capacity isdominated by central heating systems in almostall the countries under analysis. In Finland andPortugal, there are a lot of small devices burningbiomass, but these stoves are not significant interms of heating capacity.

◗ EfficienciesIn this sector we can find the same technologiespresented for single-family housing andnaturally identical efficiencies. So the samecomments can be applied for thesetechnologies. Nevertheless, for central heatingsystems, some differences appear in terms ofefficiency.Considerable improvements have been made inrecent years, namely regarding new combustiontechnologies and new feeding systems allowingfor the use of a large range of biomass products.With these developments, a mean efficiency of80% should be attained by the year 2020.

Conclusion

Although in some EU-countries wood is stillused for cooking, the main use of fuel wood isfor space heating and hot water supply. Single-family housing generally remains one of themain consumers of biomass for energy purposes(see table below). At this level, there seems tobe no difference between old and new EU-

Suède est caractérisée par des appareils dechauffage central de puissance plus importante.Au niveau du secteur tertiaire, le nombre et la variété des équipements utilisés sont nette-ment moins importants que dans le secteur del'habitat, sauf dans le cas de la Finlande où lespetits appareils de type poêle restent nombreux(tableau 2.6). Ce secteur est caractérisé par deséquipements dont la consommation unitaire estplus forte que dans le secteur de l'habitat,puisque de l'ordre de 123 à 2000 MWh/an.Dans l'ensemble des 5 pays étudiés, ce sont lessystèmes de chauffage central qui sont de trèsloin les plus répandus. En Finlande et auPortugal, le nombre de petits équipements estimportant mais n'est pas significatif en terme depuissance installée.

◗ RendementsLes rendements et les commentaires relatifs auxéquipements de faibles puissances sont iden-tiques à ceux faits dans la partie concernant lesecteur de l'habitat individuel. En revanche, lessystèmes de chauffage central ont des rende-ments différents selon les pays. Durant cesdernières années, de progrès considérables ontété réalisés notamment dans le domaine destechniques de combustion et des systèmes d'ali-mentation, autorisant l'utilisation d'une gammeplus importante de produits ligneux. Grâce àces développements récents, un rendementmoyen de 80% devrait être atteint d'ici à 2020.

Conclusion

Bien que dans certains pays européens le boissoit toujours utilisé pour la cuisson, les principauxusages du bois-énergie demeurent le chauffage etl'eau chaude. Le secteur de l'habitat individuel est,dans l'ensemble des pays étudiés, le principalconsommateur de bois-énergie (tableau ci-des-sous). En Finlande et en Suède, la consommation

Central heating boiler - Chaudière de chauffage central Efficiency - Rendement

Austria 68%

Finland 60%

France 70%

Portugal 70%

Sweden 75%

Table 2.7Efficiencies

in multi-family housingand the tertiary sector.

Rendements dans l’habitat collectif

et le tertiaire.

Technology / Biomass consumption (GWh/year) Austria Finland France Portugal SwedenSingle family housing - Habitat individuel 20,036 6,493 97,600 16,694 11,155Multi-family housing - Habitat collectif 1,322 70 4,490 349 300Tertiary sector - Tertiaire 64 1,074 374 241 1,300TOTAL 21,422 7,637 102,464 17,285 12,755Note: See remarks from Tables 2.1, 2.3 and 2.4.

Table 2.8Biomass consumption

in housing and the tertiary sector.

Consommation de bois-énergie dansl’habitat et le tertiaire.



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countries. Nevertheless, the relatively lowbiomass consumption in multi-family housingand the tertiary sector has to be analysedcarefully. This is particularly the case in northernEuropean countries, where district heatingsystems are widely used. Each one of thesesystems supplies a large number of buildings atthe same time.Single-family housing is also dominant in termsof the number of heating systems installed and,for some countries, in terms of existing powercapacity.The technologies available on the Europeanmarket are very different if we look at thesingle-family housing market or at the marketincluding multi-family housing and the tertiarysector. For single-family housing, there is a greatdiversity of heating equipment (fire-places,stoves...), a great diversity of technicalcharacteristics and efficiencies for a givencategory of heating device, a decrease intraditional equipment and the development ofnew technologies with high efficiencies.For multi-family housing and the tertiary sector,available technologies (low- and medium-capacity range) can be classified in two groups:the first one includes standardized componentswhich are not specifically produced for biomass,and the second one gathers plants which areespecially designed for biomass. These twotechnological families include systems adaptedto burn moist and/or dry products. They arealso available with different feeding systems(manual, semi-automatic or automatic). The firsttechnological group provides the advantage ofa more attractive investment cost. However, itsinstallation requires some precautions, since theafter-sales service and long lifetime of theequipment are not always ensured. The secondtype is well adapted to biomass feedstock butrequires a higher initial investment.Biomass combustion technologies have beenconsiderably improved in the last few years, mainlyas regards to the development of new combustion

relativement faible de bois-énergie dans le sec-teur de l'habitat collectif/tertiaire est à considéreravec prudence en raison du nombre important deréseaux de chaleur existants dans ces pays et quidistribuent de la chaleur indistinctement aux loge-ments collectifs, aux administrations ou aux entre-prises.Le secteur de l'habitat individuel est celui danslequel le nombre d'équipements de chauffage estle plus important et, pour certains pays, le secteurdans lequel la capacité installée est également laplus élevée. Le type de technologies disponibles sur le mar-ché européen est différent selon que l'on consi-dère l'habitat individuel ou l'habitat collectif-ter-tiaire. Dans le premier cas, il existe une grandediversité d'appareils de chauffage (cuisinières,poêles, foyers ouverts, inserts, etc.), des caracté-ristiques techniques et des rendements divers, unabandon des équipements traditionnels au profitde nouvelles technologies plus efficaces.Dans le cas du secteur collectif-tertiaire, les tech-nologies disponibles (petite et moyenne puissan-ce) peuvent être regroupées en deux classes : lapremière inclue des équipements standards quine sont pas spécifiquement destinés à la biomas-se tandis que la seconde regroupent des installa-tions spécialement conçus pour l'usage de bio-masse. Ces deux familles de technologiescomprennent des systèmes adaptés à la combus-tion de produits secs et humides et dont les sys-tèmes d'alimentation peuvent varier (manuel,semi-automatique ou automatique). Le premiertype de technologies présente l'avantage de coûtsd'investissements attractifs mais peut poser desproblèmes en terme de manque de garanties auniveau du service après-vente et du remplace-ment éventuel de certaines pièces. La secondecatégorie de technologies est certes mieux adap-tée à la biomasse mais requière un investissementinitial supérieur. Les technologies de combustion de biomasse ontconsidérablement progressé ces dernières années,notamment avec l'apparition de nouveaux sys-

Technology / Efficiency by sector in 2020 (%) Single family housing Multi-family housing Tertiary sectorFire-place with fire-box - Foyer fermé 60 60 –Stove - Poêle 75 75 75Thermo-kitchen boiler - Cuisinière 65 65 –Central heating boiler - Chaudière en chauffage central 80 80 80– : Not applicable - Non pertinent.

Table 2.10Assessment of the efficiencies of technologies for 2020.Hypothèses de rendements des équipements à l’horizon 2020.

Technology / Installed capacity (MW) Austria Finland France Portugal SwedenSingle-family housing - Habitat individuel 10,077 3,013 67,491 9,641 14,572Multi-family housing - Habitat collectif 683 60 3,728 291 150Tertiary sector - Tertiaire 33 2,195 134 135 325TOTAL 10,793 5,268 71,353 10,067 15,047Assuming an average heating capacity per unit of 5 kW to 12 kW for the one room heating devices and of 15 kW to 35 kW for the central heating boiler (except inmulti-family housing : 100 kW in Finland, and in the tertiary sector :150 kWin Austria and 500 kW in Finland).La puissance moyenne par installation est de 5 à 12 kW pour les appareils indépendants, et de 15 à 35 kW pour les chaudière de chauffage central (sauf dansl’habitat collectif : 100 kW en Finlande, et dans le tertiaire : 150 kW en Autriche et 500 kW en Finlande).

Table 2.9 Capacity of heatinginstallations in housingand in the tertiary sector.Capacité installée dansl’habitat et le tertiaire.

FEEDS


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systems (e.g. fluidized bed combustion) and theadaptation of automatic feeding systems to a largerange of biomass products. Considering the besttechnologies already available in the EU marketbut not widely diffused, we can assume theefficiencies presented in table 15 as mean valuesfor the year 2020.

Heat and electricity can be produced togetheror separately from different conversionprocesses. The processes are divided into powergeneration only, municipal heat & powercogeneration, industrial heat & powercogeneration, municipal heat generation andindustrial heat generation. Three criteria are used to compare technologies:boiler type, combustion technology andefficiency. Finnish and Swedish technical dataresult from evaluations based on existing plantscurrently at use, except IGCC plants. ThePortuguese and Austrian data are based onexisting plants at use. Portugal does not haveany district heating plants. French technical dataresult from a little number of references.

tèmes de combustion (combustion à lit fluidisé)ou encore avec l'adaptation de systèmes d'ali-mentation automatique à une gamme toujoursplus importante d'installations. Pour estimer lerendement moyen des systèmes utilisés en 2020,nous avons pris le rendement des meilleures tech-nologies existantes aujourd'hui sur le marché.

La chaleur et l'électricité peuvent être produitesensemble ou séparément grâce à divers proces-sus de conversion tels que : la production d'élec-tricité seule, la cogénération municipale ou indus-trielle, la production de chaleur municipale ouindustrielle. La comparaison des technologies implique unecomparaison des chaudières, des techniques decombustion et des rendements. Les données sué-doises et finlandaises, à l’exception des installa-tions IGCC, proviennent d'évaluations basées surdes centrales existantes et en fonctionnement. Lesdonnées autrichiennes et portugaises sont issuesd'installations existantes. Le Portugal n'a pas deréseau de chaleur. Enfin, les données de la Francesont basées sur un nombre limité de sources.

Figure 2.1 District heating plants.

Réseaux de chaleur.0

20

40

60

80

100

120

Swed

en 1

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Wt (

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d.)

Swed

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Efficiency [%]

Medium And Large Biomass Technologies For Energy Generation

Moyennes et grandes installations de production d'énergie à partir de biomasse



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Heat generation plants

Heat generation plants can be divided into twogroups, district heating plants and industrialsteam boilers.

◗ Efficiency of district heat generation plantsThe combustion technology used variesbetween different plants. In Finland, Sweden,and to a minor extent Austria, newer plants areusing circulating or stationary (bubbling)fluidized bed combustion and flue gascondensing technology. Plants in France, Austriaand some older plants in Finland and Swedenare using grate combustion. The efficiency ofthese plants varies between 70 and 90%, withflue gas condensing up to 110 % (calculatedaccording to fuel LHV).

◗ Efficiency of industrial heat generation plantsIndustry uses both heating plants and steamboiler plants. Heating plants produce hot wateror air for industrial purposes. Steam boiler plantsproduce saturated or slightly superheated steam.The steam is used in industrial processes.Combustion technology varies between differentplants. The common technology is gratecombustion, but fluidized bed and pulverizedcombustion are also used. The plant’s efficiencydepends on the temperature level of the heatedmedium, and it can vary from plant to plant.

Heat and power cogeneration plants

Heat and power cogeneration plants can bedivided into district heating cogeneration plantsand industrial cogeneration plants. In the wood

Centralesde production de chaleur

Ces installations peuvent être divisées en deuxgroupes, les centrales alimentant des réseaux dechaleur et les chaudières industrielles.

◗ Rendement des installations de réseaux de chaleurLa technologie de combustion varie selon les ins-tallations. En Finlande, en Suède et dans unemoindre mesure en Autriche, les centrales les plusmodernes fonctionnent avec des lits fluidisés fixesou circulants et avec une turbine à condensation.La plupart des centrales en France et en Autriche,ainsi que des centrales plus anciennes enFinlande et en Suède, utilisent la combustion surgrille. La rentabilité des installations comportantdes turbines à condensation varie de 70-90% à110% (calculé selon le PCS du combustible).

◗ Rendement des installations industrielles de production de chaleurL'industrie utilise des installations qui fonction-nent à partir de bois-énergie pour répondre à lafois à des besoins de chaleur et de process. Lescentrales produisent de la vapeur saturée ou sur-chauffée qui est utilisée pour le process industriel.Le système le plus communément exploité estcelui de la combustion sur grille mais les lits flui-disés ou pulvérisés commencent à se développer.Le rendement de la centrale est dépendant duniveau de température du fluide caloporteur etpeut donc varier d'une installation à une autre.

Installations en cogénération

Les installations en cogénération fonctionnentdans l'industrie ou sont connectées à un réseaude chaleur pour répondre à des besoins de chauf-

Figure 2.2 Industrial heat generation plants.Installations industriellesde production de chaleur.

0

10

20

30

40

50

60

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MW

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Efficiency [%]

FEEDS


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processing industry which is the main user ofthese plants, the latter use mainly wood residuesand waste liquor from the pulp industry.Cogeneration plants are similar to electric powerplants. The main difference is the expansion ofthe steam and the use of the steam after theturbine. In cogeneration plants the expansionof the steam is finished at greater pressure andtemperature level than in electric power plants.In that way the steam leaving the turbine canbe used for heating purposes.The overall efficiency of the cogeneration plantsis between 80 and 90%. However, a moreimportant factor than the overall efficiency ofthe cogeneration plant is the ratio betweenproduced electricity and heat. The cost of theproduced electricity largely depends on it. Inmunicipal plants the value of the ratio variesfrom 0.35 (small plants) to 0.50 (large plants).In industrial plants the value of the ratio is lessdue to the use of heat at higher pressure levels:typically the value is between 0.2 and 0.3.

◗ Efficiency of municipal heat and power cogeneration plantsHeat and power cogeneration plants for municipalpurposes are mainly used in Finland and Sweden.The overall efficiency of the plant is between 80and 90%. The technology commonly used isstationary or circulating fluidized bed combustion,but in Sweden pressurized fluidized bedcombustion technology is also used. Small- andmedium-scale plants also use grate combustion.IGCC plants could well be a possibility forcogeneration purposes, but due to their highinvestment costs and sparse practical experiencesthey are not favoured yet.

◗ Efficiency of industrial heat and power generation plantsIndustrial heat and power cogeneration plants aremainly used in the wood processing industry,because they use combustible fuels and need bothprocess steam and electricity. The technologycommonly used is the fluidized bed combustion,but, some small- or medium-scale plants sometimesuse grate combustion. Gasification is alsoapplicable to wood processing industry, becausewood is a reactive matter rather suitable forgasification.

Electric power plants

Electric power plants can be based on steamturbine, gas turbine or combustion engineprocesses. In the steam turbine process, steam is

fage urbain et délivrer de l'électricité au réseau.Les industries du bois, principaux exploitants deces installations de cogénération, consommentprincipalement des déchets de bois et de liqueurprovenant des industries de la pâte et du papier. Les installations de cogénération sont proches desinstallations de production d’électricité. La princi-pale différence repose sur l’emploi de la vapeur.Dans les intallations de cogénaration, la vapeurest délivrée à une pression et une températureplus élevée. En conséquences, la vapeur en sor-tie de turbine peut encore être utilisée à des finsde production de chaleur.Le rendement global des installations de cogéné-ration est de l'ordre de 80-90%. Par ailleurs, lecoût de l'électricité est fortement dépendant durapport entre électricité et chaleur. Pour les ins-tallations municipales, le ratio varie de 0,35 (dansle cas de petites centrales) à 0,50 (pour les plusgrandes). Pour les installations industrielles, leratio est inférieur en raison de la chaleur utiliséeà plus forte pression, et varie entre 0,2 et 0,3.

◗ Rendement des installations de réseaux de chaleur en cogénérationC'est en Suède et en Finlande que l'on trouve leplus grand nombre de ces installations dont lerendement global est de 80 à 90%. La technolo-gie la plus répandue est celle du lit fluidisé fixeou circulant, mais en Suède les lits fluidisés pres-surisés sont également utilisés. Certaines installa-tions de petite et moyenne échelle pratiquent lacombustion au moyen de grilles. Les centrales àcycle combiné pourraient être intégrées aux sys-tèmes de cogénération, mais en raison de leurcoût élevé d'investissement et de leur faible expé-rience, elles ne sont pas encore encouragées.

◗ Centrales industrielles en cogénérationCes dernières sont essentiellement utilisées dansle secteur des industries du bois qui peuventbénéficier d'un combustible gratuit et quidoivent répondre à des besoins de chaleur etd'électricité. La technologie utilisé est le plussouvent celle du lit fluidisé mais il restequelques petites et moyennes centrales quipratiquent la combustion sur grille. La gazéifica-tion peut également s'envisager, car le bois estune matière réactive.

Installations de production d'électricité

Les centrales de production d'électricité peuventfonctionner à partir d'un cycle turbine à vapeur,turbine à gaz ou encore moteur à combustion.



39

generated by combustion in conventional plants.The efficiency of different electric power plants isshown below. The level of efficiency increaseswith the size of the plant’s capacity. However,there are few electric power plants which usewood as fuel. These plants are using circulatingfluidized bed technology. The integratedgasification combined cycle (IGCC) process is oneof the newest energy conversion technologies.There are two advantages of gasification, asopposed to direct combustion: lower content ofharmful emissions in flue gases and easieradjustment of the combustion process. Gasificationis also very adaptive to different kinds of solidfuels. IGCC plants have a higher electricityproduction efficiencies than direct combustionprocesses.Pyrolysis oil power plant technology is still at thepilot project level. These plants use combustionengines similar to those used in normal dieselpower plants. The fuel is different: pyrolysis oilcan be produced either from solid or liquidbiomass, and is also highly applicable to fuelwood.Comparison data is not yet available from anypyrolysis oil plant.

Boiler capacities and fuel consumption

The fuelwood consumption in medium andlarge scale energy conversion plants vary greatlyaccording to the technology and the country.In Austria, the fuelwood consumption is3260 GWh; from which about 50% is used byindustrial cogeneration plants, 25% by industrialheat plants and 25% by 255 small municipal heatgeneration plants. In Finland, the fuelwoodconsumption of 13029 GWh is mainly used by47 industrial cogeneration plants in the pulpand paper industry. In France, the fuelwoodconsumption of 11800 GWh is mainly used byindustrial heat and cogeneration plants. In

Plus la puissance de la centrale est importante,meilleur est le rendement. Aujourd'hui, il existenéanmoins peu de centrales électriques quifonctionnent au bois et lorsqu'elles existent,elles utilisent un lit fluidisé. La gazéification en cycle combiné est la techno-logie de conversion la plus récente. Les avan-tages de la gazéification sur la combustiondirecte sont de deux ordres : environnemental,en raison de l'obligation de traitement des gazavant entrée en turbine, et technique, grâce àun contrôle plus facile du processus decombustion. Par ailleurs, la gazéification auto-rise la combustion de combustibles solides dediverses qualités. Enfin, les centrales à cyclecombiné permettent un rendement électriqueplus élevé que dans le cas des installations decombustion directe.La technologie de pyrolyse n'en est toujoursaujourd'hui qu'au stade pilote. Le bio-carburantpeut être produit indifféremment à partir debiomasse solide ou liquide et peut utiliser dubois-énergie. Les données concernant cettetechnologie sont encore trop récentes pour êtreexploitées.

Puissance des chaudières et consommation d’énergie

Les consommations de bois-énergie dans les cen-trales de petites et moyennes capacités, varientbeaucoup selon la technologie et le pays. En Autriche, la consommation de bois-énergie estde 3 260 GWh dont 50% sont consommés par lescentrales de cogénération industrielles, 25% parles centrales de chauffage industrielles et les 25%restants par 255 installations de chauffage muni-cipales. En Finlande, la consommation de bois-énergie estimée à 13 029 GWh est essentiellementrépartie entre 47 centrales de cogénération indus-trielles appartenant au secteur de l'industrie de lapâte à papier. En France, la consommation de

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 Efficiency [%]

Finl

and

(50

MW

e/16

2 M

Wt)

CFBC

Finl

and

(57

MW

e/70

MW

t) IG

CC

Aust

ria (3

6 M

We/

72 M

Wt)

CFBC

Port

ugal

(16.

8 M

We/

75.2

MW

t) gr

ate

Swed

en (2

0 M

We/

70 M

Wt)

CFBC

Finl

and

(15

MW

e/55

MW

t) BF

BC

Aust

ria (7

MW

e/20

MW

t) CF

BC

Aust

ria (1

.3 M

We/

5.8

MW

t) gr

ate

Figure 2.3Industrial heat and powercogeneration plants.Centrales industrielles en cogénération.

Figure 2.4 Electric power plants.Centrales électriques.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 Efficiency [%]

Finl

and

(150

MW

e)CF

BC

Swed

en (1

50 M

We)

CFBC

Swed

en (2

0 M

We)

IGCC

FEEDS


40

Portugal, the fuelwood consumption of6073 GWh is mainly used by industrial heat andcogeneration plants. In Sweden, the fuelwoodconsumption of 12500 GWh is mainly used bymunicipal district heat plants.

Conclusion

The main technologies for fuelwood combus-tion are fluidized bed combustion and gratecombustion methods. The grate combustionmethod is common in small and older medium-scale plants. The IGCC and pyrolysis oilmethods are not yet commercially available.Circulating fluidized bed combustion is the mostcommon method in the fuelwood-fired modernenergy conversion plants, and is suitable forelectric power plants, heat & power cogenera-tion plants as well as for municipal and indus-trial heating plants. Stationary fluidized bedcombustion is adapted to wood-fired plants butnot to coal firing.Fuelwood-fired cogeneration plants have typi-cally an overall efficiency between of 80 and90%. The municipal district heating plantsequipped with flue gas condensing can have anLHV efficiency of up to 110%. Electric powerplants have an overall efficiency between30 and 40%. Among the electric power plants,the most efficient are the IGCC plants. Theirefficiency increases with their capacity. In otherplants, CFBC and BFBC technologies haveabout the same efficiency; the grate combustionmethod is slightly less efficient.

bois-énergie évaluée à 11 800 GWh est essentiel-lement utilisé dans des centrales en cogénérationou de chaleur seule dans l'industrie. Au Portugal,la consommation de 6073 GWh se répartie de lamême façon qu'en France. Enfin, en Suède, l'es-sentiel des 12 500 GWh de bois-énergie consom-mé le sont dans des réseaux de chaleur urbains.

Conclusion

Les principaux systèmes utilisés pour lacombustion de bois-énergie sont les lits fluidiséset les grilles. La combustion sur grille étant plusparticulièrement utilisée dans les petites etmoyennes centrales. Le cycle combiné et lapyrolyse, bien qu'étant des technologiesprometteuses n'ont pas encore atteint le stadecommercial. Le lit circulant fluidisé, système decombustion le plus performant est surtout utilisédans les centrales modernes. Les lits station-naires "bubbling" sont également bien adaptésau bois mais pas au charbon. Le rendement des installations de cogénérationest de 80 à 90%. Les centrales connectées auxréseaux de chaleur municipaux et équipées deturbine à condensation peuvent atteindre unrendement sur pouvoir calorifique supérieur de110% tandis que les centrales électriques attei-gnent 30% à 40% de rendement, les centrales àcycle combiné étant les plus performantes. Lesrendements augmentent avec la puissance.Dans les autres cas, les installations CFBC etBFBC ont un rendement équivalent, la combus-tion sur grille ayant le rendement le plus faible.

Industrial Municipal Industrial Municipal Totalcogeneration cogeneration heat heat

plants plants plants plantsAustria Fuelwood consumption GWh 1,570 - 880 810 3,260

% of boiler plants (1) 6% 3% 19% 4%Finland Fuelwood consumption GWh 9,882 734 1,674 644 13,029

% of boiler plants 15% 2% 27% 9% 9%France Fuelwood consumption GWh 11,700 (2) 0 (2) 100 11,800

% of boiler plants 21.7% 0.0 0.3% 6%Portugal Fuelwood consumption GWh 2259 0 3,814 0 6,073

% of boiler plants 9% 0.0 28% 0.0 6%Sweden Fuelwood consumption GWh 3,000 2,000 500 7,000 12,500

% of boiler plants 50% 9% 2% 21% 15%

(1) % of all combustion based boiler plants - % de l’ensemble des chaudières existantes. (2) Total heat only and cogeneration - Total chaleur seule et cogeneration

Table 2.11Fuelwood consumption

and % of boiler plantsusing fuelwood in 1994.Consommation de bois-

énergie et % de chau-dières à bois en 1994.


41

The aim is to elaborate a common methodologyto analyse the possibilities of increasing fuelwooduse in the five countries. This means evaluatingthe additional usable fuelwood potential, inaccordance with the potential use sectors and thealternative energy sources for the period up to2020. A data processing tool has been developedto integrate the data collected in each country, aswell as the hypothesis and parameters requiredto define scenarios for the additional potentialconsumption of fuelwood in 2020.Scenario elaboration was inspired by a willingnessto develop an ambitious policy of fuelwooddevelopment use, in order to stop a decrease infuelwood consumption in the Portuguese case, orto increase fuelwood consumption over the levelsof the baseline scenarios presented in the first partof this study. A regional analysis gives theopportunity to compare the available fuelwoodresource and the potential uses, except for Portugalfor which the data are not available or not enoughreliable at the regional level.

Nous avons élaboré une méthodologie com-mune d’analyse des possibilités de développe-ment du bois-énergie dans les cinq pays. Celasignifie évaluer le potentiel mobilisable de bois-énergie au regard des secteurs utilisateurspotentiels et des énergies substituables àl’horizon 2020. Un tableur a été utilisé, intégrantles données de chaque pays, ainsi que leshypothèses et paramètres nécessaires à laconstruction des scénarios de consommationsupplémentaire de bois-énergie en 2020.La construction des scénarios est basée sur lamise en oeuvre d'une politique volontariste demobilisation du bois-énergie afin d'accroître saconsommation par rapport aux scénarios deréférence présentés en première partie et destopper sa diminution dans le cas du Portugal.Une analyse régionale permet de comparer laressource disponible de bois-énergie aux usagespotentiels, à l’exception du Portugal pour lequelles données ne sont pas disponibles ou suffi-samment fiables au niveau régional.

Scenarios For 2020

Chapter III

Scenarios for the usable potentiel of fuelwood for 2020Scénarios du potentiel mobilisable de bois-énergie à l’horizon 2020

FEEDS


42

The principal parameters of the scenarios areadditional fuelwood resource, potential usersectors, assessment of the energy demand, aswell as assumptions on the type of energies persector abandoned in favour of fuelwood.On the basis of a common methodologicalframework, assumptions have been made foreach country either from existing scenariosdeveloped by national organisations or fromexpert judgments. A decision to substitutefuelwood energy for a given fossil energy is notdirectly based on the current situation ofcompetitiveness among various energy sources,but on reasonable economic considerations. Ofcourse priority is given to sectors and energysources where fuelwood can compete moreeasily other sources. All the chosen fuelwoodsystems for the year 2020 exist today and sellwell, which proves that they can compete withthe alternatives. The exception is electric powerplants using fuelwood, for which only a fewpilot plants exist in Europe.Choices have been made looking at things fromthe point of view of sustainable development.That is, with the idea that these choices couldhelp increase renewable energy developmentand limit GHG emissions.

Potential use sectors

The available resource is relatively abundant inthe five countries studied.The question is therefore to identify:• sectors which are already fuelwood users, andwhich could be capable of appreciably increasingtheir consumption in the future;• new sectors which could be potential applicantsfor fuelwood use (for example various industriesor DH plants).The choice of user sectors by country is based onnational characteristics such as the features of givenindustrial sectors, the existence or not of a districtheating network, etc.A typology of the most common installationsexisting in each country has been built, definingthe kind of equipment that would be substitutedper sector by fuelwood plants. It is assumed

Les paramètres principaux à la base des scéna-rios sont la ressource supplémentaire en bois-énergie, les secteurs utilisateurs potentiels,l’estimation de la demande énergétique et leshypothèses concernant le type d’énergie substi-tuables par du bois-énergie selon les secteurs.A partir d’un cadre méthodologique commun,des hypothèses ont été faites par pays, baséessoit sur des scénarios existants d’organismesnationaux soit à dires d’experts. Le choix desubstituer du bois-énergie à telle ou telleénergie fossile n’est pas précisément lié à lasituation de concurrence actuelle entre sourcesd’énergie mais dans le cadre de considérationséconomiques “ raisonnables ” : une priorité estbien sûr donnée aux secteurs et aux sourcesd’énergie pour lesquels le bois-énergie peut êtreplus facilement concurrentiel. Tous les systèmesau bois retenus pour 2020 existent aujourd’huiet largement commercialisés, preuve qu’ilspeuvent être compétitifs. La seule exceptionconcerne les centrales électriques à bois, dont iln’existe que quelques pilotes en Europe.Des choix ont été faits du point de vue dudéveloppement durable, c’est-à-dire dans lesens du développement des énergies renouve-lables et de la limitation des gaz à effet de serre.

Secteurs utilisateurs potentiels

La ressource disponible est relativement abon-dante dans les cinq pays étudiés.La question est dès lors d’identifier :• les secteurs utilisant actuellement du bois-énergie et susceptibles d’accroître substantielle-ment leur consommation,• les nouveaux secteurs potentiellement utilisa-teurs de bois-énergie (par exemple des indus-tries ou des installations de réseaux de chaleur).Les secteurs ont ainsi été choisis par pays, selonles caractéristiques nationales des secteursindustriels, l’existence ou non de réseaux dechaleur, etc.Une typologie des installations les pluscourantes par pays a été établie, définissant lestypes d’équipements remplacés par des installa-tions à bois dans chaque secteur. Nous faisons

MethodologyMéthodologie

Scenarios For 2020


43

that today’s most advanced and efficienttechnologies will be widely spread in 2020.We can observe that in the majority of theSwedish biomass-fired heating plants for districtheating, the heat which is used for evaporatingwater in fuel is recovered through condensingthe water content in the flue gas. This leads toan efficiency level, based on the lower heatingvalue, which can exceed 100%.

Substitution of energy sources

According to various factors such as the amountof energy consumed in a given sector, its effectin terms of GHG emissions - but also reasonableconditions of competitiveness - the most auspiciousenergy sources which can be substituted byfuelwood have been identified in each sector.Official national energy scenarios have evaluatedfossil energy and electricity consumption for eachsector and for each region for the year 2020.The choice of substituted energy sources per sectorin each country is presented in appendix 2.Concerning power generation, substitution fromconventional energy sources to fuelwood energyis made with regard to marginal electricitygeneration. For all the countries except Finland,it was considered that the electricity generatedfrom fuelwood in 2020 (in compliance with thevoluntarist scenario), would otherwise have beenproduced from natural gas in a reference scenario.For Finland, electricity would have been generatedby coal or peat.

Assumptions on fuelwood penetration

The rates of conversion to fuelwood have beendefined for each energy source and each sector.They represent the share of conventional energyconsumption that will be converted to fuelwoodin 2020. We assume that a linear increase infuelwood consumption will take place during thatperiod.

l’hypothèse que les technologies les plus perfor-mantes actuellement seront largement répan-dues en 2020.Notons que dans la majorité des centrales à boisde réseaux de chaleur en Suède, l’énergienécessaire à la vaporisation de l’eau contenuedans le combustible est récupérée par conden-sation. Le rendement, basé sur le pouvoir calori-fique inférieur, peut ainsi dépassé 100%.

Substitution des sources d’énergie

Pour chaque secteur, les sources d’énergie lesplus favorables à une substitution par le bois-énergie ont été identifiées selon l’importance decette source d’énergie dans le secteur, l’intérêten terme d’émissions de gaz à effet de serre etavec des conditions de compétitivité accep-tables. Les consommations d’énergies fossiles etd’électricité ont été évaluées par secteur et parrégion pour l’année 2020, sur la base de scéna-rios énergétiques nationaux officiels.Le choix des sources d’énergie substituables parsecteur et par pays est présenté en annexe 2.Pour la production d’électricité, les substitutionsde sources d’énergies conventionnelles par dubois-énergie s’appliquent à une productiond’électricité marginale. Pour tous les pays saufla Finlande, nous considérons que l’électricitéproduite à partir de bois en 2020 aurait étéproduite par du gaz naturel dans le scénario deréférence. Pour la Finlande, l’électricité auraitété produite par du charbon ou de la tourbe.

Hypothèses de pénétration du bois-énergie

Les taux de substitution de bois-énergie ont étédéfinis par source d’énergie et par secteur. Ilsreprésentent le pourcentage de consommationd’énergie conventionnelle qui sera substitué pardu bois en 2020. Nous faisons l’hypothèse d’unecroissance linéaire de la consommation de bois-énergie durant la période.

AUSTRIA FINLAND FRANCE PORTUGAL SWEDENIndividual housing - Habitat individuel 60-68% 65% 55% 55-63% 70%Collective housing - Habitat collectif 60-68% 76% 70% 55-63% 75%Tertiary sector - Tertiaire 68% 70% 70-75% 67% 75%Industry (heat) - Industrie (chaleur) 82-86% 88% 75% 84% 75-88%Industry (cogeneration*) - Industrie (cogénération*) (56/31)% (67/18)% (60/30)% (55/25)% (70/20)%DH systems (heat) - Réseaux de chaleur (chaleur) 82% 88% 75% - 110%DH systems (cogeneration*) - Réseaux de chaleur (cogén.) (53/29)% (60/25)% (60/30)% - (60/30)%Power generation alone -Production d'électricité seule 30% 38% 30% 30% 42%*(heat/electricity)

Table 3.1 Efficiencies of chosenfuelwood installations.Rendements des installations à bois retenues.

FEEDS


44

These rates concern both wood-fired heatinginstallations and heat and power cogenerationplants. They are defined - according to an"expert judgment" - as maximum rates offuelwood penetration per sector over a 25-yearperiod.A level of minimum energy consumption isdefined for cogeneration systems, and appliedper sector in each region. It has been fixed at500 GWh, assuming that the competitiveness ofCHP plants is not ensured (1). We assume thatbelow this minimum, only heating plants areconverted from fossil energy to fuelwood.Two scenarios for fuelwood penetration havebeen drawn up:• Scenario 1: according to a moderate policyfor fuelwood development use

Ces taux concernent les installations de produc-tion de chaleur seule ou en cogénération. Ils ontété estimés à dires d’experts comme des tauxmaximum de pénétration du bois-énergie sur 25ans.Une consommation d’énergie minimum est fixéepour les installations en cogénération, par secteurdans chaque région. Ce minimum est de 500GWh, considérant que la rentabilité de l’installa-tion n’est pas assurée en-deça (1). Nous considé-rons que la substitution d’énergie fossile par dubois en dessous de ce minimum se fait dans desinstallations de production de chaleur seule.Deux scénarios de pénétration du bois ont étéconstruits :• Scénario 1 : reflétant une politique modérée dedéveloppement de l’usage du bois

Available fuelwood resource Scenarios for fuelwood penetration Scenario referenceRessource de bois-énergie disponibleawith a “business as usual” energy conservation policy Scenario 1 (moderate) Scenario 1aavec une politique tendancielle de maîtrise de l’énergie Scenario 2 (high) Scenario 2abwith an interventionist policy of energy conservation Scenario 1 (moderate) Scenario 1bavec une politique volontariste de maîrise de l’énergie Scenario 2 (high) Scenario 2b

Table 3.2 Scenarios

for fuelwood penetration.Scénarios

de pénétration du bois-énergie.

High scenario AUSTRIA FINLAND FRANCE PORTUGAL SWEDENIndividual housing (1) heat 10-14% 10% 30% 6% 27-30%Habitat individuelCollective housing heat 6-8% 10% 20% 6% 2-12%Habitat collectifTertiary sector heat 7-25% 10% 20% 4-12% 2-13%TertiaireMechanical wood ind. heat 12-25% 30-35% 50% 10% 12.5-25%Industrie du bois CHP 25% 50% 10% 12.5%Pulp & paper industry heat 20-30% 50% 15% 12.5-25%Papeteries CHP 30% 20-30% 50% 15% 12.5%Raw material industry heat 5% 20-35% 15% 30% 10-25%Matières premières CHP 20-25% 15%Others industries heat 5% 20-35% 10% 5-10% 10-25%Autres industries CHP 11% 20-25% 10% 5-8%District heating plants heat 2-3% 10-35% 20% 4-7.5%Réseaux de chaleur CHP 12-25% 10-25% 20% 12-22%(1) and agriculture in Austria

Table 3.32Rates of fuelwood

penetration, high scenario.

Taux de pénétration du bois-énergie,

scénario haut.

Moderate scenario AUSTRIA FINLAND FRANCE PORTUGAL SWEDENIndividual housing (1) heat (2) 6-10% 5% 15% 5% 27-30%Habitat individuelCollective housing heat 4-6% 5% 12% 5% 1-6%Habitat collectifTertiary sector heat 2-12% 5% 12% 2-10% 1-7%TertiaireMechanical wood ind. heat 10-15% 18-30% 35% 10% 12.5%Industrie du bois CHP (3) 12% 35% 10%Pulp & paper industry heat 15-20% 8% 10% 12.5%Papeteries CHP 25% 15% 8% 10%Raw material industry heat 2% 15-20% 8% 20%Matières premières CHP 12-15% 8%Others industries heat 2% 15-20% 5% 2.5-5%Autres industries CHP 6% 12-15% 5% 2.5-5%District heating plants heat 1-2% 5-18% 12% 10-18%Réseaux de chaleur CHP 5-14% 5-12% 12% 1-2.5%(1) and agriculture in Austria, (2) Chaleur seule, (3) Cogénération

Table 3.31Rates of fuelwood

penetration, moderate scenario.

Taux de pénétration du bois-énergie,

scénario modéré.

Scenarios For 2020


45

• Scenario 2: according to a stronger concertedpolicy for fuelwood development useDue to the two baseline scenarios for fuelwoodconsumption according to the energy conservationpolicy (Chapter I), there are four scenarios forfuelwood penetration per country.Most of the results presented in this chapter arethose of Scenario 1a and Scenario 2a, includingthe diagrams and maps, notwithstanding futherclarificatrion.For each sector, the rate varies according to thesubstituted energy source. It could sometimes bezero for one energy source or for certain industrialsub-sectors.A potential increase in district heating systems isincluded in the scenarios. Housing units orbuildings can be connected to a DH system (to anew district heating system, or in the case of anexpansion, of existing district heating systems)during the period 1995-2020. Individual orcollective systems using conventional energies(with their own efficiency levels) will be convertedto DH systems using fuelwood. Such assumptionshave been made for a limited number of sectorsin Finland and Sweden only.

Calculation of the usable fuelwood potential

Firstly, potential consumption in each sector islimited to the availability of the resource on aregional basis. For each region, a comparisonhas been made between the maximum potentialof fuelwood consumption and the availableresource. If the available resource is lower thanpotential consumption as estimated by rates ofpenetration, the transportation of additionalfuelwood resources from another region can beenvisaged. If the available resource is stilllimited, potential consumption will be loweredwith the same ratio for all sectors.

Additional power generation

Considering a given region, if both heating andcogeneration uses are met and after havingconsidered potential needs for fuelwood exportsto neighbouring regions, some fuelwood could

• Scénario 2 : reflétant une politique volontaristede développement de l’usage du boisQuatre scénarios de pénétration de bois-énergiesont établis puisqu’il y a deux scénarios de réfé-rence de consommation de bois-énergie selonles politiques de maîtrise de l’énergie (Partie I).La plupart des résultats présentés dans ce cha-pitre sont ceux des scénarios 1a et 2a, y comprisles graphiques et les cartes, à moins que d’autresprécisions soient données.Pour chaque secteur, le taux varie selon l’éner-gie substituée. Il peut être nul pour une énergieou un sous-secteur industriel particulier. Les scénarios intègrent la possibilité d’unaccroissement des réseaux de chaleur. Des habi-tations ou bâtiments peuvent être raccordés à unréseau (nouveau réseau ou lors de l’extensiond’un réseau existant) durant la période 1995-2020. Les systèmes individuels ou collectifs utili-sant des énergies conventionnelles (avec leursrendements propres) sont remplacés par desréseaux de chaleur à bois. De telles hypothèsesont été faites uniquement pour quelques sec-teurs en Finlande et en Suède.

Calcul du potentiel de bois-énergie mobilisable

Pour chaque région, nous avons comparé lepotentiel maximum de consommation de bois-énergie et la ressource disponible. Ce potentielde consommation a été tout d’abord limité à laressource régionale disponible. Si la ressourcedisponible est inférieure à l’usage potentielselon les taux de pénétration, des hypothèsesde transport de ressource en provenance d’uneautre région peuvent être introduites. Si laressource reste insuffisante, le potentiel deconsommation est réduit de manière propor-tionnelle pour tous les secteurs.

Production d’électricité supplémentaire

Au niveau régional, il est possible dans certainscas que, après avoir satisfait les usages en chaleurou en cogénération ainsi que les exportationséventuelles de bois-énergie vers des régions voi-

Moderate scenario High scenario

FINLAND SWEDEN FINLAND SWEDEN

Individual housing 5-10% 1-5% 10-20% 3-10%

Collective housing 5-10% 9-17% 10-20% 9-17%

Tertiary sector 5-10% 8-26% 10-20% 8-26%

Manufacturing industry 9% 17%

Table 3.4 Part of energy consumption in independent systemsconverted to fuelwoodused in DH plants.Part de la consommationd'énergie en systèmesindépendants substituéepar du bois en réseau de chaleur.

FEEDS


46

remain free to be used for additional powergeneration in certain cases.Generally, estimates are made on specific plantsfor power generation only. A commonestimation is made for Austria, France andPortugal. We assume that advanced combustionpower plants (efficiency of 30%) will be widelydisseminated in 2020. Their capacity should notexceed 20-30 MWe because of the disseminationof the remaining fuelwood resource.In Finland - considering the large potential ofthe fuelwood resource - we estime large-scalepower plants (100 MWe) given to be morecompetitive. This corresponds to an annualfuelwood demand per plant of about 1200 GWh,supplied by one or two neighbouring regions.In Sweden, transportation is not presentlyconsidered to be an obstacle to fuelwood use.For example, maritime transport constitues agood solution for this purpose in Sweden.Therefore, fuelwood surplus will not be usedin local power plants (in this case, the energycarrier is the electric network), but will betransported to the urban centres and used incondensing turbines coupled to cogenerationplants in the district heating system.

Evolution of fuelwood consumption per country up to 2020

The following diagrams show, for each country,the potential fuelwood consumption increaseaccording to respectively moderate and highscenario, over the 1995-2020 period. This potentialfuelwood consumption is then compared to boththe fuelwood consumption baseline scenario (witha “business as usual” energy conservation policy)and the total available resource.

sines, la ressource non valorisée soit utilisée àproduire de l’électricité supplémentaire.En général, des hypothèses ont été faites pour descentrales de production d’électricité seule. Unehypothèse commune a été faite pour l’Autriche,la France et le Portugal : nous considérons quedes installations avancées de production d’élec-tricité (rendement 30%) seront largement répan-dues en 2020. Leur puissance est limitée à 20-30 MWe du fait de la dispersion de la ressourceen bois-énergie.En Finlande, considérant l’importance de la res-source disponible, nous faisons l’hypothèse decentrales de forte puissance (100 MWe) plus com-pétitives. Cela correspond à une demandeannuelle de bois-énergie d’environ 1200 GWhprovenant d’une ou deux régions voisines.En Suède, nous considérons que le transport n’estpas un véritable obstacle à l’usage du bois. Parexemple, le transport maritime est une solutiontout à fait adaptée. Le surplus de bois-énergie nesera pas utilisé sur place (le vecteur énergétiqueaurait été alos le réseau électrique), mais seratransporté vers les centres urbains et alimenterades turbines à condensation couplées avec lescentrales en cogénération des réseaux de chaleur.

Evolution de la consommation de bois-énergie d’ici 2020 par pays

Les graphiques suivants montrent, par pays, lepotentiel d’augmentation de la consommationde bois-énergie selon le scénario modéré et lescénario haut, sur la période 1995-2020. Cepotentiel est comparé à la fois à la consomma-tion de bois-énergie dans le scénario de base(avec une politique tendancielle de maîtrise del’énergie) et la ressource totale disponible.

Fuelwood Consumption In 2020Consommation de bois-énergie en 2020

Austria 30.7

Finland 23.7

Sweden 39.6

France 106.1

Portugal 18.2

Table 3.5 Fuelwood consumption

in 1995 (TWh).Consommation

de bois-énergie en 1995.

Scenarios For 2020


47

◗ Baseline scenariosFrance is the country where the vacant resourcefor fuelwood use is the largest, with 150 TWh.More than two thirds of this resource is alreadyabsorbed, mainly in the housing sector. Thenumber of fuelwood consumers should stay stablein the coming years. However, as mentioned inthe first part, improvements on insulation and onheating devices should lead to an overall decreasein fuelwood consumption, except if specificpolitical decisions are implemented to stop thistendency. The available resource (44 TWh) shouldtherefore increase. Slowing down the decline infuelwood consumption and trying to encouragethe development of fuelwood use is precisely oneof the main challenges facing France.The situation is similar in Portugal, where animportant reduction of fuelwood consumption isanticipated, due to fuelwood being abandonedfor cooking purposes. This part of the resourcehenceforth available must meet new needs if futurefuelwood use is to be equivalent to currentconsumption levels.In Austria, Finland and Sweden, the fuelwoodconsumption baseline scenarios are either stableor increasing. In Sweden, for example, fuelwooduse is increasing both in the industrial sector andin district heating. In other respects, Sweden andFinland in particular are countries where forestrydevelopment is expanding in order to meet the

◗ Scénarios de référenceLa France est le pays où la ressource en bois-éner-gie est la plus importante, avec 150 TWh. Plus desdeux tiers de cette ressource sont déjà mobilisés,principalement dans l’habitat. Le nombre deconsommateurs de bois-énergie devrait resterstable dans les années à venir. Cependant, com-me nous l’avons vu en première partie, l’amélio-ration de l’isolation et des équipements de chauf-fage devrait conduire à une baisse globale de laconsommation, si aucune politique spécifiquen’est engagée. La ressource non mobilisée actuel-lement (44 TWh) devrait donc augmenter.Enrayer le déclin de la consommation et inciterau contraire à un usage supplémentaire constitueun enjeu particulier pour la France.La situation est similaire au Portugal, où uneréduction importante de la consommation debois-énergie est attendue, due à l’abandon de sonutilisation pour la cuisson. La ressource ainsi libé-rée doit trouver d’autres usages afin de maintenirla consommation de bois à son niveau actuel.Dans le cas de l’Autriche, la Finlande et laSuède, les scénarios de référence de la consom-mation de bois-énergie sont soit stables, soit enaugmentation. En particulier en Suède, l’usagedu bois-énergie se développe dans le secteurindustriel et dans les réseaux de chaleur.Par ailleurs, en Suède et en Finlande en particu-lier, l’exploitation forestière pour le bois d’oeuvre

1995 2020

Austria

025

50

75100

1995 2020

Moderate scenario High scenarioTWh

Baseline scenario for fuelwood comsumptionScenario de référence de la consommation de bois-énergie

Additional fuelwood useCosommation de bois énergie supplémentaire

Untapped fuelwood resourceRessource de bois-énergie non mobilisée1995 2020

Portugal

025

50

1995 2020


1995 2020

Finland

0255075100125150

1995 2020


Sweden

0255075100125150

1995 2020 1995 2020


1995 2020

France

0255075100125150

1995 2020


Figure 3.1Potential use of fuelwood by 2020.Potentiel de consommation de bois-énergie d'ici 2020.

FEEDS


48

increasing demand of the mechanical woodindustry or pulp and paper industry. This explainswhy the available fuelwood resource should dropbetween 1995 and 2020. This available resourceremains far more abundant than amounts currentlyconsumed, representing only one quarter to onethird of the total resource in 1995.

◗ Scenarios of fuelwood development use

When comparing estimated fuelwood consumptionin 2020 (according to the baseline scenario) tofuelwood consumption deduced from themoderate scenario, the highest increases concernPortugal (+66%) and Finland (+59%). In Portugal,the aim is to avoid a drop in fuelwoodconsumption (8 TWh in the baseline scenario).Thus, a decrease in total fuelwood consumptionshouldn’t be greater than 2,4 TWh. In Finland,fuelwood consumption is due to undergo anadditional 15 TWh increase, on top of the 3 TWhgiven in the baseline scenario.The increase in fuelwood consumption shouldreach 49% in Austria (+17 TWh), 46% in Sweden(+22 TWh) and 35% in France (+33 TWh). As aresult, the decline fuelwood consumptionshould be stopped, and should attain 127 TWhin 2020 (to be compared with 106 TWh in 1995).According to the moderate scenario, theavailable fuelwood resource should remain veryhigh in both Finland and Sweden, being around60 TWh and representing nearly half the totalavailable resource. Should the high scenario

et le bois industrie se développe simultanément,ce qui explique la décroissance que l’on peutconstater de la ressource disponible pour le bois-énergie sur la période 1995-2020. Celle-ci estnéanmoins très supérieure aux usages actuels,puisque qu’ils ne représentent qu’un quart à untiers de la ressource totale en 1995.

◗ Scénarios de développement de l’usage du bois-énergie

Si nous comparons la consommation de bois-énergie attendue en 2020 selon le scénario deréférence à celle issue du scénario modéré, leshausses les plus fortes concernent le Portugal(+66%) et la Finlande (+59%). Au Portugal, ils’agit en fait d’éviter une chute de la consomma-tion (8 TWh dans le scénario de base). Ainsi, surla période, la décroissance de la consommationde bois-énergie totale serait limitée à 2,4 TWh.En Finlande, la consommation de bois-énergieaugmenterait de 15 TWh, en plus des 3 TWhprévus dans le scénario de référence.La hausse de la consommation de bois-énergieserait respectivement de 49% en Autriche(+17 TWh), 46% en Suède (+22 TWh) et 35% enFrance (+33 TWh). Dans ce pays, la baisse del’usage de cette énergie serait donc stoppée, etla consommation totale atteindrait 127 TWh en2020 contre 106 TWh en 1995.Selon ce scénario modéré, la ressource dispo-nible reste très importante en Finlande et enSuède, de près de 60 TWh, soit environ lamoitié de la ressource totale disponible dans

Moderate scenario AUSTRIA FINLAND FRANCE PORTUGAL SWEDENFuelwood resource 63.7 97.1 150.0 19.7 130.9Ressource de bois-énergieBaseline scenario for fuelwood use 33.9 26.2 93.8 10.1 49.2Scénario de base d'usage du bois-énergieAdditional fuelwood use 16.5 15.3 33.2 6.7 22.4Usage supplémentaire de bois-énergieTotal consumption 50.4 41.5 127.0 16.8 71.7Consommation totaleUntapped fuelwood resource 13.3 55.6 23.0 2.9 59.3Ressource en bois-énergie non valorisée

High scenario AUSTRIA FINLAND FRANCE PORTUGAL SWEDENFuelwood resource 63.7 97.1 150.0 19.7 130.9Ressource de bois-énergieBaseline scenario for fuelwood use 33.9 26.2 93.8 10.1 49.2Scénario de base d'usage du bois-énergieAdditional fuelwood use 28.5 32.1 46.8 9.4 56.1Usage supplémentaire de bois-énergieTotal consumption 62.4 58.2 140.6 19.5 105.3Consommation totaleUntapped fuelwood resource 1.3 38.8 9.4 0.2 25.6Ressource en bois-énergie non valorisée

Table 3.6Fuelwood resource

and consumption in 2020 (TWh).

Ressource et consommation

de bois-énergie en 2020.

Scenarios For 2020


49

apply, the fuelwood consumption could betwice as much as that provided in the baselinescenario for Finland and Sweden. The increasewould reach 92% in Portugal, 84% in Austriaand 50% in France. According to this scenario,most of the resource would be mobilized in2020 in three countries: Austria, Portugal andFrance. Whereas 39 TWh and 26 TWh wouldremain free in Finland and Sweden.The table above shows the stakes involved infuelwood development use, in comparison withcurrent primary energy consumption in eachcountry. For France and Portugal, the challengeis to reverse the trend, and for the three othercountries, the objective could be to doublefuelwood consumption in 2020.Considering fuelwood consumption when wetake as a baseline scenario the implementationof an interventionist policy of energyconservation, quantities of available resourcewill rise from 2 to 10 TWh depending on thecountry. The consequences of such an energypolicy is particularly noticeable in France(+18%), mainly due to the high proportion offuelwood consumption in the individual housingsector. It will then be possible to use thisadditional resource in regions suffering from afuelwood deficiency. In Sweden and Finland,the situation is quite different: as both thesecountries have an abundant resource, the vacantfuelwood increase won’t produce additionalconsumption in 2020. This available resourcewill therefore remain unused.Austria, according to the moderate scenario, hascome to the same conclusion as Sweden andFinland. At the same time, basing ourselves onestimates predicted by the high scenario, 2 outof the 3 TWh made available due to a policy ofenergy concervation could result in finding newuser sectors.National results are unchanged for Portugal. InFrance, an interventionist demand side managmentpolicy should help to make 10 TWh available, outof which, 5 TWh should be consumed by newuser sectors according to the moderate scenarioand 8 TWh according to the high scenario. Thiscan be explained by the fact that - according toboth scenarios - in 25% to 50% of French regions,the resource is under restraint because of limitedpossibilities for fuelwood use, even taking intoaccount wood transport between border regions.

ces deux pays. Dans le cas du scénario haut, laconsommation de bois-énergie pourrait plusque doubler pour la Finlande et la Suède parrapport au scénario de référence. L’accroisse-ment serait de 92% au Portugal, 84% enAutriche, et 50% en France. Dans ces trois pays,l’essentiel de la ressource serait mobilisée en2020 selon ce scénario. Respectivement 39 TWhet 26 TWh resteraient disponibles en Finlande eten Suède.Le tableau ci-dessus montre les enjeux du déve-loppement de l’usage du bois-énergie parrapport à la consommation actuelle d’énergieprimaire. Pour la France et le Portugal, il s’agitd’inverser la tendance, tandis que pour lesautres pays, l’objectif est de doubler la consom-mation de bois-énergie.Si on prend en compte comme scénario de réfé-rence la consommation de bois-énergie dans lecadre d’une politique volontariste de maîtrise del’énergie, rappelons que dans ce cas laressource disponible serait augmentée de 2 à10 TWh selon les pays. L’impact d’une tellepolitique de maîtrise de l’énergie est particuliè-rement important en France (+18%), du fait dela part importante de la consommation enhabitat individuel. Cette ressource peutrépondre à une demande potentielle dans lesrégions où la ressource disponible en bois-énergie est limitée.Compte-tenu de l’abondance de la ressource enSuède et en Finlande, l’accroissement de laressource disponible n’entraîne pas de consom-mation supplémentaire en 2020. Elle reste doncinutilisée.Le même cas est constaté en Autriche pour lescénario modéré. Par contre, selon le scénariohaut, 2 TWh pourraient trouver de nouveauxutilisateurs sur les 3 TWh libérés par une poli-tique volontariste de maîtrise de l’énergie.Les résultats nationaux pour le Portugal restentinchangés. Enfin, en France, sur les 10 TWhlibérés par une politique de maîtrise del’énergie, 5 TWh seraient consommés par denouveaux usagers dans le scénario modéré et8 TWh dans le scénario haut. Ceci s’expliquepar le fait que entre un quart et la moitié desrégions françaises, selon les deux scénarios, ontune ressource limitée par rapport aux usagespossibles, malgré un transport de bois entrerégions frontalières.


1995 10% 7% 3.8% 9% 6%

Baseline scenario -2020 11% 7% 3.4% 5% 8%

Moderate scenario - 2020 16% 12% 4.5% 8% 12%

High scenario - 2020 19% 16% 5% 9% 17%

Table 3.7 Fuelwood consumptioncompared to the current primary energy consumption.Consommation de bois-énergie par rapport à la consommation énergétique actuelle.

FEEDS


50

In France, with an interventionist policy of energyconservation, overall fuelwood consumption in2020 will therefore be slightly inferior to fuelwoodconsumption expected with the “business as usual”policy of energy conservation. However, newenergy needs are satisfied, allowing theconservation of fossil energy sources andconsequently greenhouse gas emission reductions.

Available resource and potentialconsumption per region

The following maps permit us to compare thetotal available resource in each region (inferiordark semi-circles) with the 2020 fuelwoodconsumption according to the high scenario(upper semi-circles). In some regions, fuelwoodconsumption is higher than the availableresource which, of course, supposes that fuel-wood imports from other regions have alreadybeen taken into account. It is assumed thatimports would have to take place in Swedensometimes over long distances. At the sametime, it has been decided that in France, thetransport distances would be limited either toborder regions or to forests located no furtherthan 200 km.

Pour ce pays, dans le cas d’une forte maîtrise del’énergie, la consommation globale en bois-éner-gie en 2020 sera donc légèrement inférieure à laconsommation attendue dans le cas d’une poli-tique tendancielle de maîtrise de l’énergie.Cependant, de nouveaux besoins en énergie fina-le sont satisfaits, entraînant des économies enénergies fossiles et donc en émissions de gaz àeffet de serre.

Ressource disponible et consom-mation potentielle par région

Les cartes présentées en page ci-après permet-tent de comparer pour chaque région laressource totale disponible (demi-cercles infé-rieurs sombres) et la consommation de bois-énergie en 2020 selon le scénario haut(demi-cercles supérieurs).La consommation de bois-énergie est supérieureà la ressource disponible pour certaines régions,cela suppose que des hypothèses d’importationsde bois-énergie en provenance d’autres régionsont été faites. C’est le cas notamment pour la

Vienna

Used fuelwood resource

Fuelwood use in the baseline scenario

Increased fuelwood use in the high scenario

10 TWh of fuel

Unused fuelwood resource in the high scenario

Consommation supplémentaire de bois-énergie dans le scénario haut

Consommation de bois-énergie dans le scénario de référence

Ressource en bois-énergie valorisée

Fuelwood resourceRessource en bois-énergie

Bois-énergie non-valorisé dans le scénario haut

10 TWh de combustible

Finland

Legend

Austria

Figure 3.2Resource and fuelwood

consumption in 2020 - High scenario.

Ressource et consommation

de bois-énergie en 2020 - Scénario haut.

Scenarios For 2020


51

When we compare these maps to the oneshowing the population distribution (pages 15-16), it can be noticed that the available resourcein a region is often inadequate given the poten-tial uses. It is obvious that the most forestedareas are not concentrated near the large urbancenters. In France, for example, fuelwoodresource is available in the southern part of thecountry whereas uses would be possible in thenorth.

The triangles in the inferior semi-circles showthe resource which remain available in the highscenario. When totalizing this vacant resourcefrom each of the five countries studied, wefound out that it reaches 75 TWh, out of which39 TWh come from Finland alone. These 75TWh represent 25% of the total availableresource of the five countries.

Suède sur des distances parfois longues, et pourla France où nous avons choisi de limiter letransport aux régions frontalières et/ou auxmassifs forestiers de moins de 200 km.Si nous comparons ces cartes à celles montrantla répartition de la population (pages 15-16), onconstate l’inadéquation entre la ressource dispo-nible dans la région et les usages potentiels. Ilest évident que les zones les plus forestières nesont pas celles où se situent les principalesagglomérations des pays. Par exemple enFrance, une ressource reste disponible dans lesud du pays alors que des usages seraientpossibles dans le Nord.Les triangles des demi-cercles inférieursmontrent la ressource non mobilisée dans lescénario haut. Pour les cinq pays, elle est de 75TWh dont 39 TWh en Finlande. Elle équivaut à25% de la ressource totale disponible dans lescinq pays.

Portugal

Sweden

France

FEEDS


52

Additional fuelwood consumption per user sector

The following maps give the additionalfuelwood consumption anticipated for the year2020 per user sector, according to bothscenarios (the total being mentionned on eachmap, the figures are in appendix 2). Fuelwoodconsumption has not been taken into accountin the 2020 baseline scenario. It should be notedthat housing and district heating systems havebeen considered as distinct sectors, even thoughdistrict heating consumers often belong to thehousing sector.In 1995, the housing sector was the largestfuelwood consumer compared to other sectors,consuming 94% of total fuelwood consumptionin France and 67% in Portugal. The remainingfuelwood is consumed in the industrial sector.There are no district heating systems at all inPortugal, and very few in France. In Austria, thehousing sector mobilizes 42% of the fuelwoodconsumed. However it must be mentionned thatfuelwood for residential heating purposes is notseparated from fuelwood use for agricultural

La consommation supplémentairede bois-énergie selon les secteurs

Les cartes suivantes donnent la décompositionpar secteurs utilisateurs de la consommationsupplémentaire en 2020 selon les deux scéna-rios (le total est rappelé pour chaque carte, lesdonnées sont en annexe 2). La consommationde bois-énergie dans le scénario de référenceen 2020 n’est donc pas prise en compte. Notonsque dans l’ensemble de l’étude, l’habitat et lesréseaux de chaleur sont considérés comme dessecteurs distincts, bien que les clients desréseaux de chaleur sont en partie des loge-ments.

En 1995, la consommation de bois-énergie dansl’habitat est majoritaire par rapport aux autressecteurs, en France (94%) et au Portugal (67%).Le reste est consommé dans l’industrie. Lesréseaux de chaleur sont inexistants au Portugal,et les réseaux fonctionnant au bois en Francetrès rares. L’habitat en Autriche mobilise 42% dela consommation de bois-énergie. Cependant, lechauffage pour les habitations et l’usage du boispour la production du secteur agricole ne sontpas différenciés, or celui-ci représente 30% de la

Moderate scenario,additional fuelwood use : 22 TWh

High scenario,additional fuelwood use : 56 TWh

Sweden

Figure 3.4 Additional fuelwood

consumption per usersector in 2020.

Consommation supplé-mentaire de bois-énergie

par secteur en 2020.

Scenarios For 2020


53

purposes, although it represents 30% of totalfuelwood consumption in this country (for theyear 2020, this consumption is included in theindividual housing sector). Fuelwood consumptionin the housing sector accounts for 46% of totalfuelwood consumption in Finland, and 33% inSweden. The remaining consumption is sharedbetween industry and district heating systems.For the moderate and high 2020 scenario, the mostimportant additional fuelwood consumer is stillthe housing sector in Austria, France and Portugal,although in smaller proportions than in 1995. Thehousing sector would consume around 40% of thesupplementary consumption in Austria (includedagriculture), 45% in France and 50% in Portugal.

consommation totale de bois-énergie dans cepays (pour l’année 2020, cette consommationest incluse dans le secteur de l’habitat indivi-duel). La consommation dans l’habitat repré-sente 46% de la consommation totale de

bois-énergie en Finlande, et 33% en Suède. Laconsommation restante se partage entre l’indus-trie et les réseaux de chaleur.Dans les deux scénarios pour 2020, le premiersecteur consommateur de bois-énergie supplé-mentaire reste l’habitat pour l’Autriche, la Franceet le Portugal, bien que dans de plus faibles pro-portions qu’en 1995. Ce secteur consommeraitde l’ordre de 40% de la consommation supplé-mentaire en Autriche (y compris l’agriculture),45% en France et 50 % au Portugal. Notons pource dernier pays que l’essentiel de la consomma-tion abandonnée dans le scénario de référenceprovient de l’habitat. Une politique incitativepour l’usage du bois-énergie permettrait donc deréorienter cette consommation vers d’autres sec-teurs, en l’occurrence le secteur industriel, etnotamment des industries autres que l’industriedu bois et de la pâte à papier.En Suède, l’habitat est également le premiersecteur consommateur de bois-énergie supplé-mentaire dans le scénario modéré (56%). Cesecteur ne représente plus que 25% dans lescénario haut du fait d’une forte pénétration dubois-énergie dans les réseaux de chaleur (51%)et pour la production spécifique d’électricité(19%).En Finlande, les réseaux de chaleur seraient lespremiers consommateurs de bois-énergiesupplémentaire, captant environ 50% de cetteconsommation.





France

LegendPortugal

Housing-tertiarysectorRésidentiel-tertiaire

IndustryIndustrie

District heatingRéseau de chaleur

Power generation aloneProduction d’électricité seule

5 TWh

FEEDS


54

It should be noted that in case of Portugal, thegreater part of fuelwood consumption which hasbeen given up in the baseline scenario derivesfrom the housing sector. An incentive policy toencourage fuelwood use would help to reorientthis consumption towards other sectors such asindustry or - more precisely - towards industriesother than the wood or pulp and paper industries. In Sweden, the housing sector is also the largestfuelwood consumer sector according to themoderate scenario (56%). The housing sectorrepresents only 25% in the high scenario dueto strong fuelwood penetration in districtheating systems (51%) and also because ofpower generation (19%).In Finland, district heating systems seem to bethe main additional fuelwood consumer, pickingup around 50% of the total additional fuelwoodconsumption. Generally speaking, consumption improvesperceptibly in the industrial sector in all countriesexcept Sweden, where consumption is alreadyvery strong, especially in wood and pulp and paperindustries. And yet fuelwood penetration in otherindustrial sectors seems difficult in Sweden. Theindustrial sector consumes 30 to 40% of theadditional fuelwood consumption in Austria,Finland and Portugal, and 17% in France. ForFrance, this is quite a high penetration rate. Forthose four countries, most of the additionalfuelwood consumption should go towards otherindustries than wood and pulp and paperindustries, this remark being especially true forFinland.

De manière générale, la consommationprogresse sensiblement dans le secteur indus-triel, sauf en Suède où la consommation est déjàtrès forte dans l’industrie du bois et de la pâte àpapier et la pénétration de cette sourced’énergie dans les autres secteurs industrielssemble difficile. Le secteur industriel consom-

merait entre 30 et 40% de la consommationsupplémentaire en Autriche, Finlande etPortugal, et 17% en France, ce qui constituepour ce pays une forte pénétration. Pour cesquatre pays, la majorité de la consommationsupplémentaire de bois irait aux industriesautres que les industries du bois et de la pâte àpapier, ceci notamment en Finlande.



Finland



Austria

Legend

Housing-tertiarysectorRésidentiel-tertiaire

IndustryIndustrie

District heatingRéseau de chaleur

Power generation aloneProduction d’électricité seule

5 TWh

Scenarios For 2020


55

Outlets for heat are important in both Sweden andFinland, and power generation alone hasn’t beenconsidered in the moderate scenario. In the highscenario, it nevertheless represents 20% of theadditional fuelwood consumption.For Austria and Portugal, power generationaccounts for only 7 to 10% of the additionalfuelwood consumption, depending on the chosenscenario. It should be recalled that for both thesecountries, power generation foreseen in the highscenario would permit the consumption of almostall the vacant resource.France is in a peculiar situation. The demandfor heat is lower important than in theScandinavian countries, and the resource isunevenly distributed between regions withoutany good transport possibilities. Consequently,the best and only way of using this availableresource would be to produce electricity. Bothscenarios (moderate and high) reveal that 30%of the additional vacant resource could be usedin power generation plants. As shown on themaps, this production would be mainlyconcentrated in the south-western part ofFrance.

Final energy forms

The chart below illustrates the distributionbetween heat production alone, heat and powercogeneration, and power production alone. Asthe previous paragraphs, it concerns only theadditional fuelwood consumption in the year2020. This distribution is based on primaryenergy consumption of fuelwood and not onfinal energy. Therefore, efficiencies (especiallyfor power production) are not taken intoaccount. Otherwise, the percentage of powerproduction alone would have been much lower.The distribution between heat production aloneand heat and power cogeneration differs little

Les débouchés en chaleur étant importants enSuède et en Finlande, la production d’électricitéseule n’a pas été envisagée dans le scénariomodéré. Elle représente cependant 20% de laconsommation supplémentaire dans le scénariohaut pour ces deux pays.Pour l’Autriche et le Portugal, la productiond’électricité seule est de 7 à 10% selon lesscénarios. Rappelons que dans le scénario haut,cette hypothèse permet de mobiliser la quasi-totalité de la ressource disponible, pour cesdeux pays.La France est dans une situation particulière. Lesdébouchés en chaleur sont plus limités quedans le Nord de l’Europe, et la ressource est trèsinégalement répartie sans possibilité de trans-port important. Le seul usage possible pour unepartie de la ressource serait donc la productiond’électricité. Nos hypothèses donnent pour lesdeux scénarios une part d’environ 30% de laconsommation supplémentaire dans des installa-tions de production d’électricité seule. Commenous pouvons le constater sur les cartes, cetteproduction se situerait essentiellement dans leSud-ouest de la France.

Formes d’énergie finale

Les graphiques ci-dessous montrent la répartitionentre la production de chaleur seule, en cogéné-ration ou d’électricité seule. Comme lors des para-graphes précédents, il s’agit uniquement de laconsommation supplémentaire de bois-énergie en2020. Cette répartition est en terme d’énergie pri-maire et non d’énergie finale, les rendements(notamment pour la production d’électricité) nesont donc pas pris en compte. Le pourcentage deproduction d’électricité seule aurait été nettementinférieur dans le cas contraire.La répartition entre chaleur seule et cogénéra-tion n’est pas très différente entre les deux

Moderate scenario

0%

20%

40%

60%

80%

100%

AUST

RIA

FIN

LAN

D

FRAN

CE

PORT

UG

AL

SWED

EN

Power generation onlyElectricité seuleCogenerationCogénérationHeat onlyChaleur seule

High scenario

0%

20%

40%

60%

80%

100%

AUST

RIA

FIN

LAN

D

FRAN

CE

PORT

UG

AL

SWED

EN

Figure 3.5Additional fuelwoodconsumption per energycarrier.Consommation supplémentaire de bois-énergie par vecteurénergétique.

FEEDS


56

between the two scenarios, except for Sweden.In this country, the high scenario takes into accounta high penetration of cogeneration systems in newwood-fired plants, and also a switch from fuelwoodheating plants to fuelwood cogeneration plants.This means that a high mobilization of fuelwoodimplies a significant production of electricity, eitherin CHP plants or in plants exclusively producingpower.In other countries, the fuelwood consumptionin heating plants represent from 50% (Austria)to 70% (Portugal) of the total additional fuel-wood consumption.

Conclusion

The amounts and problematics involved infuelwood mobilization are quite differentbetween the five countries. Nevertheless, thedevelopment of fuelwood use - as the principalrenewable energy source after hydropower - isan important stake in Europe, especially in theobjective of the reduction of greenhouse gasemissions (see chapter IV).For the five countries, the total fuelwoodresource is 460 TWh in 2020. In the baselinescenario, fuelwood consumption should be210 TWh, which is less than half the resource.The additional consumption could be about90 TWh in the moderate scenario and 170 TWhin the high scenario. Total fuelwoodconsumption would thus be from 300 TWh to390 TWh, i.e. 65% and 88% of the total fuelwoodresource.In general, the residential and services sectorwill remain the principal user sector. But inorder to increase fuelwood use significantly, alarge penetration of fuelwood is necessary inthe district heating networks and in industrialsectors (especially in other industries than thewood and pulp and paper industry). Thedevelopment of power production either in CHPplants or in plants which exclusively producepower should be also planned.

Note(1) This minimum has been removed for DHplants in Austria, and for all industrial sectorsand DH plants in Finland, because we assumebiomass cofiring is used in most of the CHPplants.

scénarios, sauf pour la Suède. Dans ce pays, lescénario intègre une forte pénétration de lacogénération dans les nouvelles centrales àbois, ainsi qu’une substitution des installationsde chaleur seule par des installations en cogé-nération. Cela signifie qu’une forte mobilisationdu bois-énergie conduit à une productionimportante d’électricité, soit en cogénérationsoit dans des centrales électriques spécifiques.Dans les autres pays, la consommation de bois-énergie dans les unités de production de chaleurreprésente de 50% (en Autriche) à 70% (auPortugal) de la consommation supplémentaire.

Conclusion

Les quantités en jeu et la problématique de lamobilisation du bois-énergie sont assez diffé-rentes entre les cinq pays. Cependant, le déve-loppement de l’usage du bois, en tant que pre-mière source d’énergie renouvelable aprèsl’hydroélectricité, est un enjeu important enEurope, notamment au regard de la limitation desémissions de gaz à effet de serre.Pour les cinq pays, la ressource totale de bois-énergie est de 460 TWh en 2020. Dans le scéna-rio de référence, la consommation serait de210 TWh, soit moins de la moitié de la ressource.La consommation supplémentaire pourrait êtrede 90 TWh selon le scénario modéré et de 170TWh dans le scénario haut. Ainsi, la consomma-tion totale pourrait atteindre 300 à 390 TWh, soit65% à 88% de la ressource totale.En général, les secteurs résidentiel et tertiairedevraient rester les principaux consommateurs.Cependant, pour accroître l’usage du bois-éner-gie significativement, une pénétration importantede cette source d’énergie est nécessaire dans lesréseaux de chaleur et les secteurs industriels(notamment dans d’autres industries que celles dubois et de la pâte à papier). Le développement dela production d’électricité à partir du bois-éner-gie, en cogénération et en production d’électrici-té seule, devrait être également envisagé.

Note(1) Ce minimum a été supprimé pour les réseauxde chaleur en Autriche, ainsi que pour les instal-lations industrielles et les réseaux de chaleur enFinlande, car on considère que l’usage du bois sefera en co-combustion dans la plupart des sys-tèmes en cogénération.


57

Combustion of fossil fuels is the main cause forthe build-up of the CO2 (a greenhouse gas) inthe earth’s atmosphere, with emissions currentlyat about 6 GtC (Gigatons carbon) yr-1. AdditionalCO2 emissions - estimated at about 1.6 GtC yr–1

- come from changes in land use in the tropics,mainly deforestation. The increasing concen-tration of greenhouse gases in the atmosphereis believed to influence the earth's climate(IPCC, 1995). Use of fuelwood for energy offersopportunities to mitigate the rise of CO2 in theatmosphere.This part of the project aims at calculating netGHG emissions per kWh of useful energy forenergy systems based on fuelwood, and for energy systems based on fossil fuels. These emission factors are then used in thecomputer model (developed in chapter 3) tocalculate total GHG emission reductions in 2020 in France, Portugal, Finland, Sweden andAustria for various fuelwood energy scenarios.All data for GHG emissions refer to the year 2020.Production of useful energy requires inputs offossil energy along the entire fuel chain, e. g.for mining or harvesting, transportation,processing and energy conversion. All theseenergy inputs are associated with GHGemissions at different levels. Total emissions ofCH4 and N2O are multiplied by factors 21 and310 (time period assumed: 100 years; IPCC 1995)and added to total CO2 emissions, resulting intotal GHG emissions (CO2 equivalents).Energy embodied in facilities is not consideredin this study. Nor are changes of carbon storagein forest and reference land uses.

La combustion d'énergies fossiles est la principa-le cause d'émission de gaz à effet de serre (GES)dans l'atmosphère avec 6 GtC (gigatonnes carbo-ne)/an. En outre, dess émissions de CO2 supplé-mentaires (environ 1,6 GtC/an) proviennent d'unemauvaise exploitation des terres, telle que la défo-restation intensive en région tropicale. Or, l'ac-croissement de la concentration des gaz à effet deserre dans l'atmosphère influencerait le climat(IPCC, 1995). Le recours au bois pour la produc-tion d'énergie permettrait de réduire l'accroisse-ment des émissions de CO2 dans l'atmosphère.Cette partie de l'étude a pour principal objectif lecalcul des émissions nettes de gaz à effet de ser-re par kWh d'énergie utile pour des installationsfonctionnant à partir de bois-énergie et d'énergiesfossiles. Ces quantités sont ensuite intégrées dansle tableur (développé dans le chapitre III) pourcalculer les réductions d'émissions de GES, per-mises selon divers scénarios d'utilisation du bois-énergie, d'ici à 2020, en France, Portugal,Finlande, Suède et Autriche.La production d'énergie utile nécessite la consom-mation d'énergie fossile de l'extraction du com-bustible à la conversion en énergie en passant parle transport et le process. Ces étapes s'accompa-gnent d'émissions de GES plus ou moins impor-tantes. Les émissions de CH4 et N2O sont multi-pliées respectivement par 21 et 310 (durée :100 ans ; IPCC 1995), puis ajoutées aux émissionsde CO2 pour donner les émissions totales de GES(équivalent CO2). L’énergie contenue dans les équipements, leschangements concernant le stockage de carboneen forêt et les données relatives aux terres n'ontpas été intégrés.

GreenhouseGas Emissions

Chapter IV

Evaluation of greenhouse gas emissionsEvaluation des emissions de gaz à effet de serre

FEEDS


58

Fuelwood

Production for fuelwood (logs, chips) requiresadditional fossil energy with associated GHG-emissions. In most cases this fossil energy isdiesel oil, which is used for felling trees withchain saws, for harvesters, transportation, logprocessing, chipping and drying fuelwood.Table 4.1 gives a summary of results for GHGemissions per TJ of fuelwood, for various fuelsand for the five countries. All these numbersare of the same order of magnitude for the fivecountries, and their influence on total emissionsor emission reductions is small, as shown later.Energy inputs and emissions for processingpellets are greater than for wood chips inSweden. In Austria, a mixture of chips fromforests, wood industries and waste wood isassumed (average chips). Except for wood chipproduction in Finland, CH4 and N2O emissionsare either negligible or not reported. CO2

emissions from production of wood chips rangefrom 807 (chips from the wood industry (cork)

Le bois-énergie

La phase d'exploitation de bois-énergie (rondins,plaquettes) consomme des énergies fossiles etémet des GES. En général, du diesel est utilisépour l'abattage des arbres (tronçonneuse), letransport, le déchiquetage en plaquettes ou enco-re le séchage. Le tableau 4.1 donne les émissionsde GES par TJ de bois, pour divers combustibleset par pays. L'ensemble de ces résultats sont dumême ordre de grandeur et n'exercent qu'unefaible influence sur les émissions totales ou surles réductions d'émissions.En Suède, l'énergie consommée et les émissionsproduites pour la production de granulés sontplus élevées pour les plaquettes. En Autriche, lecombustible retenu est un mixte de plaquetteforestières, industrielles et de déchets (plaquette”moyenne”) En Finlande, les émissions de CH4et de N2O sont négligeables sauf pour la pro-duction de plaquettes. Les émissions de CO2 lorsdu déchiquetage du bois varient de 807 kg/TJ(plaquettes issues de l'industrie du bois au

Greenhouse Gas Emissions From Fuel PreparationEmissions de gaz à effet de serre lors de la phase de préparation du combustible

[ kg GHG / TJ fuel ] (%) (MJ/kg)AUSTRIA CO2 CH4 N2O CO2 eq water content LHVWood logs - Bûches 1341 0.08 0 1342 20 14.14Chips from waste wood - Plaquettes de bois de rebut 529 0.04 0.0031 531 20 14.14Chips from forest residues - Plaquettes forestières 1920 0.12 0.0018 1923 35 11.03Chips from industrial residues - Plaquettes de déchets d’industrie 710 0.04 0.0033 712 25 13.1Average chips - Plaquettes (moyenne) 1418 0.09 0.0024 1420 30.5 11.96

FINLANDChips from forest/wood industry - Plaquettes forestières/ industrie du bois 2390,0 5.2 0.4 2623 40 9.96

PORTUGALWood logs - Bûches 592 0 0 592 30 12.05Chips from wood industry 1 - Plaquettes issues de l'industrie du bois 900 1.5 0 941 30 12.05Chips from wood industry 2 - Plaquettes issues de l'industrie du bois 1278 1.8 0 1330 40 9.96Chips from wood ind. (cork) - Plaquettes issues de l'ind. du bois (liège) 807 1.8 0 858 40 9.96

FRANCEWood logs - Bûches 890 0.04 0 890 30 12Chips from forest residues 1 - Plaquettes forestières 1079 0.12 0.002 1082 30 12Chips from forest residues 2 - Plaquettes forestières 1283 0.12 0.002 1286 30 12

SWEDENWood logs - Bûches 507 0 0 507 40 11Wood chips - Plaquettes 1211 0 0 1211 50 8.5Pellets - Granulés de bois 19200 0 0 19200 15 16N.B. Numbers in bold print are data averaged from the other countries´ data - Les chiffres en gras sont des moyennes issues des données des autres pays

Table 4.1 GHG emissions from

fuelwood preparation, perfuel and per country.

Emissions de GES pourl'approvisionnement du

bois-énergie, par type decombustible et par pays.

Greenhouse Gas Emissions


59

in Portugal) to 2390 kg/TJ of fuel (chips fromforest residues and from the wood industry inFinland), those for wood logs from 507(Sweden) to 1341 kg/TJ of fuel (Austria). Thehigh CO2-emissions for chip preparation inFinland are mainly caused by a rather longaverage transportation distance (150 km). Theshare of transportation is almost half of the CO2-emissions. Preparation of wood logs in Austriacauses more than twice the emissions comparedto Swedish logs, because in Sweden no fossilenergy consumption for transportation isreported.

Fossil fuels

An overview of GHG emissions from mining,transporting and processing fossil fuels is givenin appendix 3. The extraction and productionof natural gas and of hard coal release methaneto the atmosphere in large quantities isparticularly illustrated. Peat harvest in Finlandcauses a net sink of CH4 . The determination oflong term GHG-emissions of peat is verydifficult, because they depend on the form ofpeat bogs before and after the peat utilizationperiod. A bog in its natural form is a source ofCH4. Harvesting for energy prevents methaneemissions to the atmosphere. Peat has beenincluded among "fossil fuels" because it is notconsidered CO2 neutral within a time period of100 years. However, for longer time periods(several centuries), peat could be consideredas CO2 neutral whereas coal, oil and natural gasare not. At present the usage of peat in Finlandis still lower than the increase in peat resources.Thus peat can be considered as a sustainableenergy source.Electricity used in electric heating systems isconsidered to be a "fuel" as is oil or natural gas.Thus, GHG emissions from power plants areincluded under "GHG emissions from fuelpreparation". These emissions are first calculatedper unit of energy in the fuel used in the powerplant. In order to derive numbers per TJ ofelectricity, they have to be divided with conversionand transmission efficiencies. Due to the relativelylow annual conversion efficiencies of power plants (compared with efficiencies of direct heat production), these upstream greenhouse gas emissions reach values exceeding 100,000 kg CO2 / TJ of electricity.In summary, it can be said that GHG gasemissions from the preparation of fossil fuelsare considerably higher than upstream emissionsof fuelwood, except for the production of pelletsin Sweden.

Portugal) à 2390 kg/TJ (plaquettes forestières etissues de l'industrie du bois en Finlande), tandisque pour les rondins, elles varient de 507(Suède) à 1341 kg/TJ (Autriche). Les émissionsde CO2 lors de la préparation du bois enFinlande sont élevées en raison, notamment, dela distance moyenne de transport (150 km) quiest à l’origine de quasiment la moitié de cesémissions. La préparation des rondins enAutriche engendre deux fois plus d'émissionsqu’en Suède, en raison de l'absence de reportdes consommations de combustibles fossiles lorsdu transport en Suède.

Combustibles fossiles

Le détail des émissions de GES pour chaque pha-se de transformation des combustibles fossiles, estprésenté en annexe 3. L'extraction et la produc-tion de gaz naturel et de charbon libèrent d'im-portantes quantités de méthane. L'exploitation dela tourbe en Finlande permet une réduction desémissions de CH4. Cependant, les émissions deGES de la tourbe sont difficiles à évaluer à longterme parce qu'elles dépendent de l'exploitationde la tourbière avant et après la période d'utilisa-tion. Une tourbière, sous sa forme naturelle estune source de méthane. L'exploitation énergé-tique évite l'émission de méthane. La tourbe a étéinclue dans les combustibles fossiles parce qu'el-le n'est pas considérée comme neutre du point devue des émissions de CO2 en deça de 100 ans.Sur plusieurs siècles, la tourbe pourrait être consi-dérée comme neutre tandis que le charbon, et legaz naturel ne le seront pas. Aujourd’hui, l'usagede la tourbe en Finlande reste inférieur à l'ac-croissement des ressources. La tourbe peut doncêtre jugée comme une énergie renouvelable. L'électricité utilisée pour le chauffage est consi-déré comme un combustible, comme le fioul oule gaz naturel. Les émissions de GES issues decentrales électriques sont donc comprises dans"émissions de GES liées à l'étape de préparation ducombustible". Ces émissions sont d'abord calcu-lées par quantité de combustible consommé dansla centrale puis divisées par les rendements deconversion et distribution pour donner des émis-sions exprimées en TJ d'électricité. En raison desfaibles rendements de conversion des centralesélectriques (par rapport à ceux obtenus en pro-duction directe de chaleur), les émissions de GESatteignent plus de 100 000 kg CO2/TJ électrique.En résumé, les émissions de GES produites lorsde la préparation de combustibles fossiles sontbeaucoup plus élevées que lors de la préparationde bois-énergie, exception faite de la productionde granulés en Suède.

FEEDS


60

The carbon cycle of bioenergy systems

A simplified representation of the natural carboncycle in the biosphere is shown in Figure 4.1(left side). CO2 is taken up by the vegetationvia photosynthesis and plant growth. Plant litterdecomposes with CO2 released into theatmosphere, and some organic matter isincorporated into the soil layer, from where thecarbon is eventually released into theatmosphere. Enhanced use of biomass forenergy and other purposes alters this cycle.Fuelwood as an energy source can be regardedas "CO2 neutral", as long as the amount ofcarbon stored in the biosphere (vegetation, litterand soils) is not altered due to fuelwoodremoval, compared to a reference case withoutremovals. However, examples can be given inwhich fuelwood is not CO2 neutral, at least inthe short term: • Forests in many European countries are netsinks for carbon, because harvest levels are

Le cycle du carbone dans des systèmes bio-énergétiques

Le graphique 4.1 représente une version simpli-fiée du cycle naturel du carbone. Le CO2 estabsorbé par la végétation via le processus dephotosynthèse et la pousse des plantes. Lesdéchets végétaux se décomposent en libérantdu CO2 tandis que de la matière organique estincorporée dans le sol, duquel est éventuelle-ment libéré du carbone. Une consommationabusive de bois pour la production d'énergie oupour tout autre usage altérerait le cycle.Le bois-énergie peut être considéré comme unesource d'énergie neutre du point de vue des émis-sions de CO2 tant que les quantités de carbonestockées dans la biosphère ne sont pas altéréespar une forte modification du taux d'exploitation.Il est cependant possible de donner des exemplesoù le bois-énergie n'est plus neutre, du moins àcourt terme : • La plupart des forêts européennes sont desréserves de carbone car le taux d'exploitation de

Greenhouse Gas Emissions From Fuel CombustionEmissions de gaz à effet de serre lors de la combustion

Natural biomass cycle Energy production from biomass

CO2

O2 O2

CO2CO2

CO2

H2O H2O

CHO [CH2O]

H2O

Nutrients Carbon Ash residues

Biomasscombustion

Figure 4.1The natural carbon cycle is altered by

enhanced bioenergy use, because CO2

is released fromcombustion rather than from natural decay processes.

Le cycle natruel du carbone est altéré

par une combustionabusive de bois énergie

car du CO2 est libéré parcombustion plutôt que

par le procesus naturelde décomposition.



61

lower than carbon uptake via tree growth. Anintensified harvest of fuelwood could possiblyreduce this net sink effect, so that there wouldbe a short-term net carbon release associatedwith fuelwood use.• In opposite, intensified fuelwood productioncan also be associated with an additional carbonsink. Surplus agricultural land, that wouldotherwise not have been afforested, can beconverted to fuelwood plantations managed inshort rotation with considerable uptake ofcarbon in trees, litter and soil (Ranney et al.1991). One difficulty with net carbon uptake or releaseof bioenergy systems is that these processes arestrongly time dependent. Detailed calculationscan therefore only be made for specific projectsand over specified time periods, and someuncertainty still remains due to a lack ofknowledge about below-ground carbon uptakeor release. The rise of the greenhouse gasconcentration in the atmosphere - along withthe associated global warming - are long-termeffects, which will last for hundreds of years (atleast!). Participants in the FEEDS project decidedthat any short-term release or uptake of carbonin forests should not be taken into accountwithin FEEDS. Greenhouse gas balances areperformed under the assumption that the CO2

emissions from enhanced fuelwood use do notchange the carbon balances of forestry and landuse, i.e. that fuelwood use is "CO2 neutral",except emissions from auxiliary fossil energy.

CO2 emission rates of fossil fuels

Combustion of fossil fuels releases CO2 into theatmosphere, the amount [kg/TJ] depending onthe chemistry of the fuel (carbon/hydrogenratio). This type of combustion has a smallinfluence, due to incomplete combustion, butits effect is not taken into account by FEEDS.In contrast, CH4 and N2O emissions depend onthe type of energy conversion, and thereforedoes not appear in Table 4.2.Natural gas has the lowest CO2 emission ratebecause of a low carbon/hydrogen ratio.Combustion of 1 TJ of natural gas releases onlyabout 50% of all CO2 emissions compared tobrown coal or peat.

la ressource est inférieur au taux d'absorption ducarbone par les arbres. Mais, une exploitationintensive peut conduire à une libération de car-bone dans l'atmosphére. • A l’inverse, la production intensive de bois-énergie peut permettre une réduction supplé-mentaire des émissions de carbone. En effet, lesterres laissées en jachères peuvent être convertiesen plantations forestières de type taillis à courterotation avec des quantités considérables de car-bone absorbées par les arbres, les résidus et le sol(Ranney et al. 1991). Un des principaux critères concernant l'absorp-tion ou au contraire la libération de carbone parles systèmes bio-énergétiques est le facteur temps.Les calculs détaillés ne peuvent donc être réalisésque dans le cadre de projets spécifiques et sur despériodes de temps définies. Sachant que l'ampli-fication de la concentration des GES dans l'atmo-sphère et le réchauffement global associé sont deseffets de long terme, pouvant s'étendre au moinssur des centaines d'années, les participants auprojet FEEDS ont donc décidé de ne pas prendreen compte les modifications du stock de carboneà court terme dans les forêts. Les calculs de bilanenvironnemental sont donc effectués en faisantl'hypothèse que les émissions de CO2 produiteslors d'un usage accru de bois-énergie ne change-raient pas le bilan carbone de l'exploitation fores-tière et agricole, c'est à dire que l'usage de bois-énergie serait "neutre" en terme d'émissions deCO2, en dehors des émissions dues à des consom-mations auxiliaires d’énergies fossiles.

Taux d'émission de CO2des combustibles fossiles

La combustion d'énergies fossiles libére des quan-tités de CO2 (kg/TJ) dépendant des composantschimiques de chaque combustible (rapport car-bone/hydrogène). Le type de combustion peutexercer une légère influence, en raison de la com-bustion incomplète, mais cet effet est considérécomme négligeable dans le cadre de FEEDS. Al'opposé, les émissions de CH4 et de N2O sont for-tement liées aux technologies de conversion. Le gaz naturel est le combustible fossile qui émetle moins d'émissions de CO2 grâce à un faiblerapport carbone/hydrogène. La combustion d'1 TJde gaz naturel émet deux fois moins d'émissionsde CO2 que la lignite ou la tourbe.

[kg CO2 / TJ fuel] [kg CO2 / TJ fuel]Natural gas - Gaz naturel 55000 Coke - Coke 92000Peat - Tourbe 107000 Heavy oil - Fuel lourd 78000Hard coal - Houille 93000 Light oil - Fuel domestique 74000Brown coal - Lignite 108000

Table 4.2 CO2 emission rates for fossil fuels.Emissions de CO2 descombustibles fossiles.

FEEDS


62

The emissions from fuel preparation [per TJ ofenergy in the fuel] and the emissions from fuelcombustion have been derived per fuel and percountry. In this section conversion facilitiescome into play, so that emissions from auxiliaryenergy used in these conversion facilities - aswell as non-CO2 emissions from fuel combustion- are also considered, in order to derive totalemissions per fuel cycle for each country.

Individual stovesThis term represents small independent heatingsystems with a capacity between 5 and 20 kW.All kinds of individual heating systems likestoves and fireboxes are characterized byefficiencies between 50 and 60%. GHG emissionreductions of more than 100 000 kg/TJ of usefulenergy can be achieved by substituting existingelectric heating systems.

Central heatingConcerning the central heating systems (capacitybetween 10 and 350 kW), usually used in the"individual and collective housing" and"agriculture" sectors, the largest GHG emissionreductions can be achieved by substituting coal, followed by electric heating, oil andnatural gas.The fact that emissions from heating systems usingcoal are higher than for systems using electricitymay seem surprising, but the assumption is thatmarginal electric power plants by 2020 will be avery efficient natural-gas fired combined-cycleplant. Total GHG emissions from fuelwood (chips)systems represent from 4 to 10% of total GHGemissions from fossil energy systems. Possibleemission reductions are between 82 000 and158 000 kg/TJ of useful energy.

District heatingCapacities of district heating systems range from0.35 to 100 MW. Greenhouse gas emissions are highest for coal and electricity, followed bypeat, oil and natural gas. Due to a CH4 sinkassociated with peat harvest in Finland,emissions of CO2 equivalents are belowemissions of CO2.

Les émissions issues de la préparation du com-bustible (TJ d'énergie primaire) et celles issues dela combustion ont été données par combustibleet par pays. Dans cette section, les émissions duesà une énergie auxiliaire nécessaire au fonction-nement des systèmes de conversion, ainsi que lesémissions autres que de CO2 issues de la phasede combustion sont prises en compte afin dedéduire les émissions totales par cycle et par pays.

Équipements indépendantsCe terme recouvre l'ensemble des petits systèmesde chauffage indépendants dont la puissance ins-tallée varie de 5 à 20 kW. L'ensemble des équi-pements individuels tels que les poêles ou insertsont des rendements de 50% à 60%. Une réductiondes émissions de GES de 100 000 kg/TJ d'énergieutile peut être atteinte en substituant les chauf-fages électriques existants par ces équipements.

Chauffage centralConcernant les installations de chauffage central(de 10 à 350 kW) utilisées dans l'habitat et le sec-teur agricole, les réductions d'émissions les plusimportantes seront obtenues en remplaçant enpriorité des installations au charbon, suivies deséquipements électriques, au fioul et au gaz natu-rel. Le fait que les émissions de systèmes au char-bon soient plus élevées que celles de systèmesélectriques peut paraître surprenant. L'hypothèseretenue est, qu'en l'an 2020 la nouvelle centraleélectrique sera une centrale à cycle combiné augaz naturel beaucoup plus performante. Les émis-sions totales de GES des systèmes bois-énergien’atteignent que 4% à 10% des émissions de sys-tèmes alimentés à partir d'énergies fossiles. Ilsemble possible de réduire les émissions de82 000 à 158 000 kg/TJ d'énergie utile.

Réseaux de chaleurLes puissances des réseaux de chaleur varient de0,35 à 100 MW. Les émissions de GES sont plusélevées pour le charbon et l'électricité, suivies dela tourbe, du fioul et du gaz naturel. L'exploitationde la tourbe en Finlande a permis une diminutiondes émissions de CH4, d'où des émissions enéquivalent CO2 inférieures aux émissions de CO2.

Total Emissions Per Fuel Cycle And CountryEmissions totales par cycle du combustible et par pays



63

CogenerationIn cogeneration systems, heat and electricity areproduced simultaneously. This technology ismainly used in industrial sectors. Installedcapacities range from 0.5 to 300 MW (total ofheat and electricity output).Total (heat and electricity) annual efficienciesof energy conversion are between 82 and 90%,usually split up into 1/3 electricity and 2/3 heatproduction. GHG reductions can be achievedby substituting coal, oil and peat.

Electricity aloneCapacities range from 10 to 150 MW ofelectricity in fuelwood power plants (annualefficiencies range from 30 to 42%), and 100 to990 MW of electricity in fossil power plants(annual efficiencies range from 38 to 55%). 1 TJ of electricity from fuelwood releases less than 11% of GHG emissions resulting fromfossil fuel systems. Achievable emissionreductions range from 110 000 to 305 000 kg/TJof useful energy.

CogénérationCette technologie de production simultanée dechaleur et d'électricité est principalement utiliséedans le secteur industriel. Les puissances instal-lées des installations sont de 0,5 à 300 MW (élec-tricité+chaleur). Le rendement global de ces ins-tallations varie de 82% à 90% habituellementréparti entre 1/3 d'électricité pour 2/3 de chaleur.Des émissions de GES peuvent être évitées enremplaçant des installations au charbon, au fioulet à la tourbe.

Électricité seuleLes puissances des centrales à bois varient de 10 à150 MW et leur rendement annuel est de 30 à 42%tandis que les installations consommant des énergiesfossiles ont des puissances de 100 à 990 MW pourdes rendements de 38% à 55%. La production d'1 TJd'électricité à partir de bois-énergie n'émet que 11%des émissions produites dans le cas d'électricité pro-duite à partir d'énergies fossiles. Les réductionsd'émissions envisageables grâce à l'usage de bois-énergie varient de 110 000 à 305 000 kg/TJ.

Figure 4.2 Comparison of total GHGemissions. Comparaison des émissionstotales de GES.

tons CO2 equiv. / TJ useful energy

Austria

France

Finland

Sweden

Portugal

Chi

ps

Nat

ural

gas

Har

d co

al Oil

Elec

trici

ty

Woo

d lo

gs

Elec

trici

ty

Chi

ps, l

ogs

Nat

ural

gas

Har

d co

al

Peat

Individual stovesCentral heating

Electricity alone

0

50

100

150

200

250

0

50

100

150

200

250

300

350

0

50

100

150

200

250

Chi

ps

Nat

ural

gas

Har

d co

al

Peat Oil

Elec

trici

ty

District heating

0

50

100

150

200

Chi

ps

Nat

ural

gas

Har

d co

al

Peat

Ligh

t oil

Cogeneration

0

50

100

150

200

FEEDS


64

In Finland, two kinds of power plant systems(peat and coal) are reported. All other countrieschose fossil power plants fired with natural gasas the closest alternative to electricity fromfuelwood in the year 2020. This difference isdue to the fact that in FEEDS scenarios, thenatural gas network in Finland is limited to themost southern regions of the country wherefuelwood supply is minor. According to presentstrategies, GHG-emissions in Finland will bereduced by decreasing the use of hardcoal andpeat for electricity generation, while increasingthe use of both natural gas and fuelwood.

This section illustrates the considerable differencesbetween GHG emissions of fossil fuel andfuelwood energy chains. Highest GHG emissionfactors (per TJ of useful energy) are observed forelectric heating, no matter which fuel is used forelectricity generation. This is due to relatively lowconversion efficiencies of electricity generation,compared to direct fuel combustion in heatingsystems.

En Finlande, deux types de centrales électriquessont retenues (tourbe ou charbon). Les autrespays ont choisi des installations fonctionnant augaz naturel comme étant l'alternative la plus pro-bable pour la production d'électricité à partir debois en l'an 2020. Cette différence s'explique parle fait que le réseau de gaz naturel finlandais estlimité aux régions sud du pays où l'approvision-nement en bois-énergie est mineur. Selon les stra-tégies actuelles, les émissions de GES vont êtreréduites en diminuant la consommation de char-bon et de tourbe pour la production d'électricitéau profit du gaz naturel et du bois-énergie.

Cette section illustre les grandes différences entreles émissions de GES issues d'énergies fossiles etde bois-énergie. Le chauffage électrique produitdes émissions de GES (en TJ d'énergie utile) lesplus élevées quelque soit le combustible utilisé.Ceci s'explique par les faibles rendements deconversion liés à la production d'électricité, com-paré à la combustion de combustibles dansd'autres systèmes de chauffage.

Comparison And Summary Of The ResultsComparaison et résumé des résultats

Scenario 1a Scenario 2a Scenario 1a Scenario 2a Scenario 1a Scenario 2a Scenario 1a Scenario 2a Scenario 1a Scenario 2a

Col

ums:

Em

issi

on re

duct

ion

[Mt C

O2

equ

ivale

nts/

yr]

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Line

: Sha

re o

f 199

5 G

HG

em

issi

ons

[%]

FRANCE PORTUGAL AUSTRIA FINLAND SWEDEN

22

24

26

28

30

Tertiary, manufacturing and other industries Paper & pulp, wood industry Power generation

Individual & collective housing District heating Share of 1995 GHG emissions

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

Figure 4.3Total annual emissionreductions in 2020 for

Scenarios 1a and 2a bycountry and by sector,

and share of 1995 GHG emissions.

Réductions totalesannuelles d’émissions en2020 pour les scénarios1a et 2a par pays et parsecteur, et pourcentage

par rapport aux émissionsde GES en 1995.



65

For comparison purposes, Figure 4.3 summarizes- per country and technology - the emissions perTJ of useful energy from fuel preparation only.Note that the emissions from fuel preparation were based previously on TJ of fuel, whereas the data shown in Figure 4.4 is per TJ of usefulenergy. As already mentioned, for electric heating systems, the emissions from electric powerplants are included under “Emissions from fuelpreparation”.

In this section, an overview of total emissionreductions per sector and per country ispresented in Figure 4.5 for scenarios 1a(“business as usual” energy conservation andmoderate penetration rates) and 2a (“businessas usual” energy conservation and higherpenetration rates). Table 4.3 shows, forcomparison purposes, the total energy-relatedGHG emissions in 1995. Four steps are necessary to calculate GHGemission reductions: first, the fuelwood usable

Pour comparaison, le graphique 4.3 présente lesémissions issues de la phase de préparation ducombustible par pays et par technologie.Rappelons que ces émissions étaient précedem-ment calculées en TJ d'énergie primaire, tandisque les émissions de la figure 4.4 sont expri-mées en TJ d'énergie utile. Comme nous l’avonsdéjà vu, les émissions des centrales électriquessont comprises dans les "émissions issues de laphase de préparation du combustible".

Dans cette section, un aperçu des réductionsd'émissions par pays et par secteur est présen-tée, d'une part selon le scénario 1a (maîtrise del’énergie tendancielle et taux de pénétrationmodérés) et 2a (maîtrise de l’énergie tendan-cielle et taux de pénétration plus élevés). Encomparaison, le tableau 4.3 indique les émis-sions totales de GES pour l'année 1995.Quatre étapes sont nécessaires au calcul desréductions d'émissions de GES : la premièreconsiste à multiplier le potentiel de bois-énergie

Figure 4.4Annual emission reduc-tions in 2020 : relativecontribution of sectors.Réductions annuellesd’émissions en 2020 :contribution relative dessecteurs.

0

20

40

60

80

100

Rel

ative

con

tribu

tion

of s

ecto

rs [%

]

Scenario 1a Scenario 2a Scenario 1a Scenario 2a Scenario 1a Scenario 2a Scenario 1a Scenario 2a Scenario 1a Scenario 2a

Tertiary, manufacturing and other industries Paper & pulp, wood industry Power generation

Individual & collective housing District heating Share of 1995 GHG emissions

FRANCE PORTUGAL AUSTRIA FINLAND SWEDEN

Comparison Of Total GHG Emission ReductionsPer Country And Per Sector Comparaison des réductions d'émissions de GES par pays et par secteur

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66

potential (given in GWh, see chapter 3) ismultiplied with respective GHG-emission rates(t CO2 equiv./GWh) to derive total emissions offuelwood use. Second, total GHG-emissions ofsubstituted fossil fuels are calculated in the sameway. Third, fuelwood emission numbers aresubtracted from fossil fuel emissions to deriveemission reductions per fuel cycle and sector.Finally, the fourth step is to sum up all emissionreductions over fuel cycles and sectors to derivetotal GHG-emission reductions per country. Thetop part of Figure 4.5 shows results for totalGHG emission reductions per sector andcountry, whereas the bottom part depicts theshares of these reductions expected in thevarious sectors of the economy.In Austria, Sweden and France, the largestemission reductions are expected in the

(en GWh) par les taux respectifs d'émissions deGES (t.equiv.CO2/GWh) pour déduire les émis-sions totales liées à la consommation de bois-énergie. Ensuite, les émissions totales de GES descombustibles fossiles substitués sont calculésselon le même procédé. Troisièmement, les émis-sions issues du bois-énergie sont soustraites àcelles issues d'énergies fossiles afin d'obtenir lesréductions d'émissions par secteur et par com-bustible. Enfin, toutes les réductions d'émissionssont additionnées pour aboutir aux réductionstotales de GES par pays. La partie haute du gra-phique 4.5 indique les émissions de GES évitéespar secteur et par pays tandis que la partie infé-rieure montre les parts de ces réductions dans lesdivers secteurs de l'économie. En Autriche, Suède et France les réductionsd'émissions de GES les plus importantes sont

Figure 4.5.1GHG emissions from

preparation of fossil fuelsand fuelwood,

per country and perselected fuel cycles.

Emissions de GES lorsde la préparation des

énergies fossiles et du bois-énergie, par

pays et par technologies.

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Fuelwood - Bois-énergie

[Mt CO2 equivalent/yr] Sweden Portugal France Austria FinlandCO2 55.0 38.7 366.8 59.5 56.1

CH4 0.7 0.3 25.2 0.5 0.3

N2O 1.6 1.6 32.9 1.7 1.6

Total 57.2 40.6 424.9 61.7 57.9

Table 4.3 Total energy-related 1995

GHG emissions (notincluding emissions from

industrial processes - e.g. cement production

- and from agriculture).Emissions de GESpour l’année 1995,

(hors émissions dues aux activités

industriels et agricoles).



67

individual housing, collective housing anddistrict heating sectors. In Portugal, emissionreductions in the tertiary, manufacturing andother industries amount to more than 50% ofthe total. In Finland, the greatest reductions canbe attained in the following sectors: districtheating and tertiary, manufacturing and otherindustries.In Sweden, emission reductions amount to7 (moderate scenario) and 17 Mt CO2 equivalents(high scenario), which is 12 and 30% of totalenergy-related GHG emissions in 1995. The higherreductions in the high scenario are due to higherpenetration rates in the district heating sector.Furthermore, electricity alone is produced in thisscenario.In France, reductions are lower, because thefuelwood resource compared to the total energyconsumption of the country is lower. Reductionsof about 9 and 14 Mt CO2 equivalents (scenarios1a and 2a) can be achieved in France, which isfrom 2 to 3% of total energy-related GHG emissionsin 1995. Once again, greater emission reductionsin the high scenario are mainly caused by higher

attendues dans les secteurs de l'habitat indivi-duel, collectif et des réseaux de chaleur, tandisqu'au Portugal, les secteurs tertiaire et de l'indus-trie devraient bénéficier des réductions d'émis-sions les plus élevées. En Finlande, les meilleursrésultats devraient être atteints dans le secteur ter-tiaire, les réseaux de chaleur et l'industrie. En Suède, les quantités d'émissions de GES évi-tées s'élèvent à 7 Mt d'équivalent CO2 (scénariomodéré) et à 17 Mt (scénario haut), ce qui repré-sente 12% à 30% des émissions totales de GES en1995. Les réductions plus importantes obtenuesdans le scénario 2a sont dues à des taux de péné-tration plus élevés dans les réseaux de chaleur.Par ailleurs, l'électricité n'est produite que dans lescénario haut.En France, les réductions sont moins importantescar la ressource en bois-énergie rapportée auxconsommations totales d'énergie est moins éle-vée. Des réductions de l'ordre de 9 Mt à 14 Mt,selon le scénario retenu, peuvent être atteintes,ce qui représente entre 2% et 3% des émissionstotales de GES de 1995. Les meilleurs résultatsobtenus dans le scénario haut s'expliquent par

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Figure 4.5.2Total GHG emissions offossil fuels and fuelwood, per country and perselected fuel cycles.Emissions totales de GESpour les énergies fossileset le bois-énergie, par pays et par technologies.

FEEDS


68

penetration rates in the individual housing andcollective housing sectors.In Austria, emission reductions are between4 and 6 Mt CO2 equivalents. These reductionsamount to between 6 and 10% of total 1995GHG emissions for Austria. Differences betweenscenarios 1a and 2a are mainly due to higherpenetration rates in the following sectors:tertiary, manufacturing and other industries(mainly public and private tertiary).In Finland, high penetration rates allow emissionreductions between 5 and 10 Mt CO2 equivalentsin the following sectors: district heating, tertiary,manufacturing and other industries and powergeneration (the latter only in the high scenario).This represents between 9 and 18 % of nationalenergy-related GHG emissions.Compared to other countries, lowest reductionsare measured in Portugal (around 2 Mt CO2

equivalents for both scenarios). This is due to asmall available fuelwood resource, leading to alow usable potential. The share of emissionreductions in total energy-related GHG emissionsis between 4 and 6%.It is important to note that emission reductionsare lowered because the comparison of fuelwoodfuel cycles is made with fossil fuel cycles asexpected for the year 2020. In other words, thebaseline scenario for 2020 (continued use of fossilfuels) already includes some efficiencyimprovements and fuel switching, e.g. from coalto natural gas. As such, the additional benefits offuelwood use are smaller than without such"autonomous" improvements.

The biggest emission reductions in 2020 areexpected in the individual housing, collectivehousing sectors (France, Austria and Sweden -moderate scenario), tertiary, manufacturingand other industries (Portugal) and districtheating (Finland, Sweden - high scenario).The scenarios indicate that fuelwood hassignificant yet limited possibilities to reducetotal GHG emissions in the five countries, withgreatest reductions in Sweden and Finland(especially the high scenario).

une plus grande pénétration du bois-énergie dansles secteurs de l'habitat individuel et collectif.En Autriche, les réductions d'émissions varient de4 à 6 Mt équivalent CO2. Ces émissions évitéescomptent pour 6 à 10% des émissions totales don-nées en 1995. Les différences relevées entre lesdeux scénarios se justifient par les taux de péné-tration plus élevés dans le tertiaire et l'industrie.En Finlande, les taux élevés de pénétration pré-vus dans les réseaux de chaleur, le tertiaire, l'in-dustrie et la production d'électricité (pour ce der-nier, seulement dans le scénario haut) devraientpermettre une réduction des émissions de 5 à10 Mt d'équivalent CO2, soit 9 à 18% des émis-sions de 1995.Le Portugal est le pays dans lequel les réductionsd'émissions devraient être les plus faibles en rai-son d'une faible quantité de bois-énergie dispo-nible et d'un faible potentiel mobilisable. La partdes réductions d'émissions de GES devrait être de4 à 6% par rapport à l'année de référence. Il est important de remarquer que les réductionsd'émissions sont inférieures à ce qu'elles devraientêtre car la comparaison est faite entre les filièresbois-énergie et les filières de combustibles fossilestels qu'ils sont prévus en 2020. En d'autres termes,le scénario de référence pour 2020 intègre déjàen partie, les progrès techniques escomptés ain-si que les substitutions d'énergies, du charbon augaz naturel, par exemple, de sorte que les béné-fices environnementaux liés à l'utilisation accruede bois-énergie ne paraissent pas aussi importantsqu'ils le seraient sans prise en compte de ces amé-liorations "autonomes".

Le potentiel de réduction d’émissions le plusimportant se trouve dans l’habitat (France,Autriche et Suède - scénario modéré), letertiaire, les industries manufacturières et lesautres industries (Portugal) et les réseaux dechaleur (Finlande, Suède - scénario haut).Les scénarios indiquent que les possibilités deréduction des émissions de GES, bien que limi-tées, sont significatives dans les cinq pays ettout particulièrement en Suède et en Finlande(surtout selon le scénario haut).

ConclusionConclusion



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Conclusions regarding individual fuel cycles and possibilities to improve GHGbalances:Firstly, a substitution of fossil fuels will bringabout significant GHG reductions, no matterwhich fuelwood and fossil energy systems areconsidered for the comparison.Secondly, emissions from auxiliary energy useare of a small magnitude, which is especiallytrue for fuelwood. In most of the examined fuelcycles, these "upstream" emissions, if calculatedper TJ of useful energy, are lower for fuelwoodthan for fossil fuels. Any measures aimed atreducing auxiliary energy use will only havesmall effects on the overall GHG balance. Forexample, reducing a 5% auxiliary energy inputby half would result in a total emissionsreduction by only about 2.5%. Thirdly, a strategy of intensified fuelwood useshould aim at displacing fossil energy carrierswhich have the highest carbon emission rates(electricity/coal > oil > natural gas). Fourthly, GHG emissions benefit from switchingfrom fossil fuels to fuelwood depend greatly onthe conversion efficiencies of both fossil fueland fuelwood. The lower the efficiency of thedisplaced fuel and the higher the efficiency offuelwood, the better for the GHG balance. Thiseffect is approximately linear, so that, forexample, a doubled efficiency of fuelwoodresults in a doubled GHG reduction, anddisplacing an inefficient coal facility (e.g. 20%efficiency) yields twice the emission reductioncompared to displacing an efficient one (e.g.40% efficiency). Fifthly, the success of any fuelwood-based GHGmitigation strategy strongly depends on thesustainability of forest management. Any short-term reduction of carbon stores in livingvegetation or soils will negatively impact GHGreductions (Armentano 1984, Schlamadingerand Marland 1996), so that possible GHGemission reductions mentioned above will notfully be achieved. On the other hand, fuelwoodstrategies involving extension of forest land -for example using set-aside agricultural land -is expected to yield additional carbonsequestration besides fossil fuel substitution, sothat GHG benefits will be greater than thosecalculated in this chapter.

Conclusions concernant les filières énergé-tiques et les possibilités d'améliorer le bilanenvironnemental :Premièrement, la substitution de combustiblesfossiles permet de réduire significativement lesémissions de GES, ce quelque soit les systèmesbois-énergie ou combustibles fossiles comparés. Deuxièmement, les émissions issues de consom-mation d'énergies auxiliaires sont peu impor-tantes, en particulier pour le bois-énergie. Cesémissions "amont", exprimées en TJ d'énergie uti-le, sont dans la plupart des cas, moins élevéesavec des systèmes bois-energie qu'avec des équi-pements fonctionnant avec des énergies fossiles.La diminution des consommations d'énergiesauxiliaires n'aurait que peu d'impact sur le bilandes émissions de GES (une diminution de moitiéne permettrait d'éviter que 2,5% des émissions). Troisièmement, une stratégie d'intensification dela consommation de bois-énergie devrait avoirpour objectif prioritaire la substitution desénergies fossiles les plus polluantes : électricité,charbon, puis fioul et enfin gaz naturel. Quatrièmement, l'intérêt de la substitution decombustibles fossiles par du bois-énergie estétroitement dépendant des rendements deconversion des équipements. Plus mauvais est lerendement du combustible remplacé et plus éle-vé est celui du bois-énergie, meilleures sont lesréductions d'émissions. Cet effet étant à peu prèslinéaire, le doublement du rendement d'un systè-me de conversion bois-énergie permet un dou-blement des quantités d'émissions de G.E.S évi-tées. Cinquièmement, le succès d’une stratégie deréduction des émissions de GES reposant sur lebois-énergie, dépend avant tout de la gestiondurable de la forêt. Une réduction des stocks decarbone à court terme aurait des conséquencesnégatives sur la diminution des émissions de GES(Armentano 1984, Schlamadinger & Marland1996), au point que les réductions d'émissions deGES escomptées ci-dessus pourraient ne pas êtrevérifiées. A l'inverse, les stratégies en faveur dubois-énergie conduisant à l'extension des exploi-tations forestières, en utilisant par exemple lesterres en jachère pour le développement de cul-tures énergétiques, entraînerait une séquestrationsupplémentaire de carbone qui aurait pour effetd'augmenter les réductions d'émissions de GES.


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One of the most important factors - when it comesto the introduction of more fuelwood into theenergy systems of European countries - is the costof energy produced from fuelwood, compared toproduction based on other energy sources. To beable to calculate the cost of useful energy fordifferent alternatives, we have collected relevantdata and made similar calculations for differentfuels. The calculations have been made for eachof the five countries, for five different user sectors,including and excluding fuel taxes and the valueadded tax (VAT). Fuelwood has been comparedto oil, coal, gas and electricity.

L'hypothèse d'une augmentation de la pénétra-tion du bois-énergie dans l'ensemble des payseuropéens conduit à faire la comparaison entrele coût de l'énergie produite à partir debiomasse et celui de l'énergie produite à partird'autres sources d’énergie. Pour ce, nous avonsrassemblé des données, puis effectué descalculs pour les cinq pays participant à l'étudeet pour cinq secteurs, en incluant puis enexcluant les taxes sur les combustibles et sur lavaleur ajoutée (T.V.A). Le bois-énergie a été,selon les pays, comparé au pétrole, au charbon,au gaz et à l'électricité.

Cost OfUseful Energy

Chapter V

Cost of useful energy produced from fuelwood and other fuelsCoût de l'énergie utile produite à partir de bois et d’autres combustibles


71

Cost Of Useful Energy

The different situations in the five countriesstudied make it necessary to conduct a separateevaluation for each country, and to analyse eachuser sector separately. Five different user sectorsare considered: heating of single-family housing,heating of multi-family housing, process steamproduction for industry, district heating andheating plant, and electricity production incondensing plants. Cogeneration for theindustrial and district heating sectors is alsobriefly analysed.For each country and user sector relevant fuelprices have been collected, as well as fuel taxesand the VAT for the year 1996 (for Finland, fueltaxes quoted as of 1st January 1997 due tochanged tax principles). For single-familyhousing, there is a very wide range in the priceof wood logs in most countries. Fuelwood isgenerally an important energy source for single-family housing in rural areas. Forest owners usefuelwood from their own forests, and otherpeople buy directly from neighbours andrelatives. Most economic transactions are carriedout within the framework of the informaleconomy. The “official market” for fuelwood ispresently smaller than the informal market forthis sector.The highest cost for wood logs in the presentedcost range is used for each country. This reflectsthe average price on the ”official market”, i.e.a typical price for a quantity of fuelwood whichis acquired through the small “official market”.This means that the fuelwood costs used in ourcalculations can be considered as high,compared to the cost of fuelwood for a largepart of the users in the single-family housingsector. A similar situation is true for industry,where fuelwood may be a by-product, andtherefore has a low price for internal use.The cost of useful energy is not only a functionof fuel costs. The energy conversion process isalso very important. There are a number of factorswhich are related to this: investment cost forenergy conversion technology, efficiency of energyconversion, life of the plant, operation andmaintenance costs, equivalent full load time, rate

Une évaluation a été réalisée pour chaque paysen raison des différences de chacun. Les cinq sec-teurs considérés sont : le chauffage dans l'habitatindividuel, le chauffage dans l'habitat collectif, laproduction de vapeur process dans l'industrie, lesréseaux de chaleur et les installations de produc-tion de chaleur, enfin, les installations de pro-duction d'électricité. La cogénération industrielleet en réseaux de chaleur est analysée plus briè-vement.Pour chaque pays et pour chaque secteur, le prixdes combustibles, les taxes et la T.V.A. sont indi-qués pour l'année 1996, (en Finlande, les donnéesconcernant les taxes datent du 1er janvier 97 enraison d'un changement de fonctionnement dusystème fiscal). Dans l'ensemble des pays, onnote une grande disparité dans le prix desbûches. Le bois-énergie est une importante sour-ce d'énergie pour l'habitat individuel en zonerurale. Les propriétaires forestiers prélèvent dubois de leur exploitation tandis que les autresconsommateurs achètent le bois à leurs voisins ouà des connaissances. Ainsi, l'essentiel des tran-sactions économiques se font dans le cadre d'uncircuit informel et le "marché officiel" du bois-énergie est peu développé dans ce secteur.Sur la gamme de prix des bûches donnée par cha-cun des pays nous avons retenu le prix le plusélevé. Ce dernier reflète ainsi le coût moyen du"marché officiel". Le coût du bois-énergie utilisédans nos calculs peut donc apparaître élevé com-parativement au coût réel payé par la grandemajorité des consommateurs du secteur de l'ha-bitat individuel. Ce type de remarque peut égale-ment s'appliquer au secteur de l'industrie où lebois-énergie peut être un sous-produit et doncavoir un coût faible.Le coût de l'énergie utile n'est pas seulementfonction du coût du combustible. La technologiede conversion de l'énergie est également trèsimportante. Un certain nombre de caractéristiquesassociées à ces technologies sont à prendre encompte : le coût d'investissement de l'installation,le rendement, la durée de vie, les coûts de main-tenance et main d'oeuvre, la durée de fonction-nement à puissance nominale, le taux d'intérêt


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72

of interest (5% has been used for all sectors), andelectricity to heat ratio for cogeneration production.Data has been collected for a large number ofenergy conversion technologies based on differentfuels. From this set of data, a selection of threetechnologies was made per sector - the ones whichgive a general view of the situation in the differentcountries. Differences in investment costs amongthose countries are discussed below, and a numberof possible explanations presented.Fuelwood was compared with different alternativesdepending on the user sector and the country.

Investment costs for a selection of different energyconversion technologies are presented in Appendix4. Upon examining investment costs, care shouldbe taken about what to include therein. Alltechnologies for single-family housing, multi-familyhousing and the tertiary sector are assumed to beinstalled in houses with an internal heat distributionsystem. The only exceptions are technologieswhich are specified as “independent”. These arebasically heating one room.One general result is that energy conversiontechnologies based on fuelwood in most cases aremore expensive than the alternatives based onother fuels. This means that prices must be lowerfor fuelwood as opposed to other fuels, as longas the fuelwood alternative can competeeconomically.

(nous avons utilisé 5% pour tous les secteurs)enfin, le rapport électricité/chaleur dans le casd'installations de cogénération.Nous avons donc collecté des données pour ungrand nombre de technologies puis avons effec-tué un tri afin de n'en garder que trois parsecteur, les plus représentatives de chaquepays. Les différences de coûts d'investissemententre les pays ont été discutées et quelquesexplications ont été présentées.Enfin, le bois-énergie a été comparé à diverscombustibles selon les secteurs et les pays.

Les coûts d'investissement pour une série detechnologies de conversion sont présentés enannexe 4. Ces coûts doivent être examinés avecattention afin de savoir ce qu'ils recouvrent.Nous avons considéré que les systèmes dansl'habitat et le tertiaire incluaient la distributionde chaleur sauf lorsque la mention "indépen-dant" était précisée. Il s’agit alors généralementd’appareils conçus pour le chauffage d'uneseule pièce.Les technologies de conversion fonctionnant àpartir de bois-énergie sont, dans l'ensemble pluscoûteuses que leurs homologues fonctionnant àpartir d'énergies fossiles. Le prix du bois-énergiedoit donc être inférieur à celui des autres éner-gies pour permettre à l'alternative bois-énergied'être compétitive.

User sector Alternatives Comments

Single-family housing Wood logs, light fuel oil, electricity Portugal: LPG(1) instead of oil.

Habitat individuel Bûches, fioul domestique, électricité Austria: Natural gas instead of oil.

Multi-family housing Wood chips, light fuel oil, electricity Portugal: LPG instead of oil.

Habitat collectif Bûches, fioul domestique, électricité Austria: Natural gas instead of oil.

Industry Wood chips, heavy fuel oil, coal

Industrie Plaquettes, fuel lourd, charbon

District heating Wood chips, heavy fuel oil, coal

Réseau de chaleur Plaquettes, fuel lourd, charbon

Electricity production only Wood chips, heavy fuel oil, coal

Production d’électricité seule Plaquettes, fuel lourd, charbon

(1) Liquid Petroleum Gas, LPG - GPL

Table 5.1 Compared fuels.

Combustibles comparés.

Investment CostsCoûts d'investissement



73

Although we have tried to adjust data to illustratecosts for the same scope of supply, cost differencesstill remain. Other studies have underlined similarcost differences for energy conversion technologiesbetween countries. An UNIPEDE paper(1) showssimilar differences for other types of plants. Wehave tried to investigate the differences further,and we have identified a number of possible factorswhich influence costs. We have, however, notbeen able to quantify the effect of each factor. The following list of factors (not in order of priority) can help to explain investment costdifferences :

◗ The assumed lifetime for large-scale energytechnologies are generally longer for Finnishand Swedish plants than for French andPortuguese installations. This may indicatethat the average standard is higher in Finlandand Sweden.

◗ Climate may influence investment costs sincebuildings for the plants in countries with coldclimates are more expensive (due to moreinsulation, etc.)

◗ Stricter emission restrictions (e.g. for dust orNOx) lead to higher costs. The regulationsaffect the boiler design, and sometimes makeit necessary to use expensive filters and/orscrubbers.

◗ For plants producing electricity only, costsare higher for Sweden and Austria than theyare for Finland. Finland may have morepractical experience in this field due to its useof peat-fired plants for electricity productiononly (similar to biomass).

◗ There are some investment costs in ourinvestigation which are based on veryuncertain data, due to few or no operatingplants/installations.

◗ Technologies on which costs are basedinclude different levels of technicalsophistication. High efficiency is oftencombined with high investment costs.Different ambitions regarding controlengineering, size of storage, etc. also affectcosts.

◗ Fluctuations in market prices for energyconversion technologies influence the generallevel of investment costs. Data from a situationwith economic recession differs from data forsimilar equipment during a period of“business boom”.

For cogeneration plants, investment cost ispresented as ECU/kW electricity. This only gives a part of the picture since theelectricity to heat rate decides how much heatis co-produced.

Bien que chacun des pays ait tenté d'ajuster sesdonnées, les différences de coûts d'investisse-ment pour un même type de technologierestent importantes. D'autres études ont montrédes écarts similaires, c'est le cas notamment del'étude UNIPEDE(1) Nous avons donc cherché àexpliquer ces différences et avons identifié uncertain nombre de facteurs susceptibles d'in-fluencer ces coûts. Cependant, nous n'avons pasété en mesure de pondérer l'effet de chacun deces facteurs. Voici la liste des facteurs (sansordre de priorité) susceptibles d'expliquer enpartie ces différences de coûts :

◗ La durée de vie des installations de grosse puis-sance est généralement plus élevée en Finlandeet en Suède qu'en France et au Portugal. Cecipourrait indiquer que l'installation standard est,en moyenne, de meilleure qualité dans les paysscandinaves.

◗ Le climat pourrait avoir une influence sur lescoûts d'investissement puisque les bâtimentsdes centrales sont plus coûteux dans les paysfroids (degré d'isolation requis plus important).

◗ Le respect plus stricte de restrictions d'émis-sions (ex. NOx ou poussières) engendrentune hausse des coûts liée à l'usage de filtresperformants ou de systèmes d'épurationcoûteux.

◗ Dans le cas des centrales de production d'élec-tricité seule, les coûts sont plus élevés en Suèdeet en Autriche qu'en Finlande. Cette différences'explique en partie par l'expérience acquiseces dernières années par les Finlandais pour laproduction d'électricité à partir de tourbe.

◗ Certains des coûts d'investissement utilisés danscette étude sont basés sur des données trèsincertaines en raison du petit nombre, voire del'inexistence de centrales en fonctionnement.

◗ Les technologies sur lesquelles sont basées lescoûts de référence ont atteint des degrés desophistication technique plus ou moins avan-cés. Les technologies à haut rendement sontsouvent plus coûteuses. D'autre part, des fac-teurs tels que la taille du silo de stockage peu-vent également influer sur les coûts.

◗ Les fluctuations de prix des technologies deconversion influencent le niveau général descoûts d'investissement. Ainsi, des données pro-venant d'un pays en récession économique dif-fèrent des données d’un même équipementmais provenant d'un pays en pleine expansion.

Pour les installations de cogénération, le coût d'in-vestissement est donné en ECU/kW électrique.Ceci est une information partielle puisque lesquantités de chaleur qui doivent être produitesdépendent du rapport électricité/chaleur.

FEEDS


74

For Sweden, all technologies for single-familyhousing, multi-family housing and the tertiarysector are assumed to be installed in houseswith an internal heat distribution system. ForPortugal, all technologies for these sectors areindependent. Also for Austria, Finland(2) andFrance, electrical heating is assumed to beindependent, while the other alternatives areinstalled together with a distribution system.Since the cost for this distribution system is notincluded in the investment cost for thesetechnologies, we have added this cost to theunits using fuelwood and oil/gas, but not forelectrical heating. The cost for the distributionsystem for these countries is presented inappendix 4.Due to a lack of relevant data no calculationhas been made for “district heating” for Portugaland “electricity production only” for France andPortugal. As already mentioned, a large part of the presentfuelwood users in the single-family housing andindustrial sectors get their fuelwood at muchlower prices than those of the “official market”,which have been used in our calculations. Thisis important to keep in mind when results areanalysed.

Cost of useful energy per country

The calculated production costs for usefulenergy are presented country by country inFigures 5.1 to 5.5. The taxes referred to are both direct taxes on fuels and electricity, and the VAT on fuels and energy conversiontechnologies.

◗ AustriaFuelwood is competitive for use in single-familyhousing wether taxes are included or not. For usein other sectors, gas, oil or coal are more compe-titive. Electricity is the most expensive alternativefor single-family and multi-family housing.Fuelwood is close to competitive in the districtheating sector. In district heating systems wherethe more expensive “extra light oil” is used,fuelwood is competitive.

En Suède, l'ensemble des installations des sec-teurs de l'habitat individuel, collectif et du tertiai-re sont raccordées à un système de distributionde chaleur tandis qu'au Portugal, les appareils dechauffage de ces trois secteurs sont considéréscomme indépendants. Dans le cas de l'Autriche,de la France et de la Finlande(2), le chauffage élec-trique est considéré comme indépendant tandisque les autres alternatives fonctionnent avec unsystème de distribution. Puisque le coût de ce sys-tème de distribution n'est pas compris dans lecoût d'investissement de ces technologies, nousl'avons ajouté aux coûts des installations bois-énergie, pétrole et gaz mais pas aux coûts des ins-tallations de chauffage électrique. Le coût des sys-tèmes de distribution est présenté en annexe 4. En raison du manque de données, aucun calculn'a été fait sur la production d'électricité seule enFrance et au Portugal, ni sur les réseaux de cha-leur au Portugal.Comme nous l’avons évoqué, une grande partiedes consommateurs de bois-énergie, dans le sec-teur de l’habitat individuel et dans le secteurindustriel, se procurent le bois à un prix inférieurau prix du marché officiel utilisé dans les calculs.Ceci doit être gardé à l’esprit dans l’analyse desrésultats.

Coût de l'énergie utile par pays

Les coûts de production de l'énergie utile payspar pays sont présentés dans les figures 5.1 à 5.5.Les taxes auxquelles nous faisons référence sontà la fois des taxes directes sur les carburants etl'électricité et la T.V.A. sur les combustibles et lestechnologies de conversion.

◗ AutricheLe bois-énergie est compétitif que les taxessoient comprises ou non dans l'habitat indivi-duel. Dans les autres secteurs, le fioul, le gaz et lecharbon sont plus compétitifs. L'électricité estl'alternative la plus coûteuse dans l'habitat. Dansles réseaux de chaleur, le bois-énergie prochede la rentabilité, il est compétitif par rapport aufuel domestique le plus cher.

Production Cost For Useful EnergyCoût de production de l'énergie utile



75

◗ FinlandFuelwood is the most economically attractivealternative for multi-family housing when taxesare included in the evaluation. In the single-familysector there is very close competition between thealternatives, and electricity is the least expensive.For industry and district heating, oil is slightlymore attractive than fuelwood. For electricityproduction, coal is more attractive.If taxes are not included, fuelwood is stillrelatively attractive for all sectors exceptelectricity production, although oil (electricityfor single-family housing) is slightly lessexpensive.

◗ FinlandeLorsque les taxes sont incluses, le bois-énergie estl'alternative la plus attractive économiquementdans le secteur de l'habitat collectif. Dans le sec-teur de l'habitat individuel, la concurrence est ser-rée entre toutes les alternatives, mais c'est l'élec-tricité qui est la moins coûteuse. Dans les secteursde l'industrie et des réseaux de chaleur, le fioulest sensiblement plus abordable que le bois-éner-gie. Pour la production d'électricité, le charbonest plus compétitif. Lorsque les taxes sont exclues, le bois-énergie esttoujours relativement attractif sauf dans le secteurde la production d'électricité.

Figure 5.1 Production cost for useful energy in Austria. Coût de production de l’énergie utile en Autriche.

Figure 5.2 Production cost for useful energyin Finland.Coût de production de l’énergie utile en Finlande.

Including taxes Excluding taxes

Sing

le fa

mily

Mul

ti fa

mily

Indu

stry

Dis

trict

hea

ting

Elec

trici

ty p

rod.

Fuelwood Oil Electricity Gas/Coal(elc)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

ECU/MWh

Sing

le fa

mily

Mul

ti fa

mily

Indu

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ty p

rod.


Sing

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rod.


0

20

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160

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ECU/MWh

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mily

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trict

hea

ting

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trici

ty p

rod.

FEEDS


76

◗ FranceFor single-family housing fuelwood producesenergy at lower cost than alternative sources.This is however the only sector where fuelwoodis able to compete. In other sectors, oil is morecompetitive. If taxes are not included, fuelwoodis still competitive for single-family housing.

◗ PortugalLPG is more competitive than fuelwood forheating single-family housing and multi-familyhousing. However, fuelwood is only marginallymore expensive in the single-family housingsector. Electricity is the most expensive energysource for housing. For industry however,fuelwood (we assume bark) is able to competewith oil. For other sectors, we lack sufficientinformation to make a comparison. If taxes arenot included, fuelwood is still able to competein the industrial sector.

◗ FranceLe secteur de l'habitat individuel est le seulsecteur dans lequel le bois-énergie est compéti-tif, y compris lorsque les taxes sont exclues.Dans les autres secteurs, le fioul est le combustible le moins coûteux pour produire del'énergie.

◗ PortugalDans le secteur de l'habitat collectif et dans celuide l'habitat individuel, le GPL est plus compétitifque le bois-énergie (bien que la différence soitfaible). L'électricité est l'alternative la plus oné-reuse dans le secteur de l'habitat. Dans l'indus-trie, le bois-énergie (écorce) peut concurrencer lefioul. Dans les autres secteurs, les données sontinsuffisantes pour comparer les alternatives.Enfin, dans le secteur de l'industrie et lorsque lestaxes sont exclues, le bois-énergie est toujours enmesure de concurrencer les autres combustibles.

Figure 5.3 Production cost for useful

energy in France.Coût de production de

l’énergie utile en France.


energy in Portugal.Coût de production de

l’énergie utile au Portugal.


Sing

le fa

mily

Mul

ti fa

mily

Indu

stry

Dis

trict

hea

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Elec

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ty p

rod.


0

20

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ECU/MWh

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77

◗ SwedenIf taxes are included, fuelwood is competitive forsingle- and multi-family housing. However it ismost competitve in the district heating sector. Forindustry and electricity production on the otherhand, taxes on fossil fuels are low, which leadsto poor competitiveness for fuelwood. These trendscan also be observed “in real life” where fuelwoodis presently expanding, mainly in the districtheating sector. If taxes are not included, fuelwoodis unable to compete in any sector.

Comparisons between the five countries

The cost of energy produced from fuelwood islower than for the studied alternatives forAustria, France and Sweden. For these countries,heating based on electricity is the most

◗ SuèdeLorsque les taxes sont comprises, le bois-énergie est compétitif dans le secteur de l'habi-tat individuel et collectif et plus encore danscelui des réseaux de chaleur. Dans les secteursde l'industrie et de la production d'électricité,les taxes sur les carburants fossiles sont plusfaibles, ce qui réduit la compétitivité du boisénergie. Lorsque les taxes sont exclues, le bois-énergie perd sa compétitivité dans tous lessecteurs.

Comparaison entre les cinq pays

Dans ce secteur, le coût de l'énergie produite àpartir de bois est moins élevé qu'avec les alter-natives étudiées en Autriche, en France et enSuède. Dans ces pays, le chauffage électrique est

Including taxes Excluding taxesSi

ngle

fam

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Mul

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mily

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Dis

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0

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ECU/MWh

Sing

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mily

Indu

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Dis

trict

hea

ting

Elec

trici

ty p

rod.

Figure 5.5 Production cost for usefulenergy in Sweden.Coût de production del’énergie utile en Suède.


energy, incl. taxesSingle-family housing.Coût de production del’énergie utile, taxesinclusesHabitat individuel.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Austria Finland France Portugal Sweden

ECU/MWhFuelwoodOilElectricity

FEEDS


78

expensive alternative. In Portugal, energyproduced from LPG (presented as oil in thefigure above) offers heating at the lowest cost.For Finland, electrical heating and heating basedon oil are both marginally more competitivethan fuelwood.When comparing costs for different countries,it is important to remember the assumptions wehave made regarding the need for a heatdistribution system for certain alternatives, asthe “reference situations” are not identical.This means that it is not relevant to compareenergy cost levels between countries. It ishowever, interesting to compare the differentcountries on how fuelwood is able to competewith the alternatives, and which of thosealternatives represent the most difficultchallenge for fuelwood penetration.Another way of looking at the competitionbetween fuelwood and other fuels is to identifyprice levels for fuelwood, which makes usefulenergy from this source the least expensive ofthe alternatives. We have made this comparisonboth including taxes and excluding taxes (Table5.2). Taxes are generally higher for the fossilfuels, which make fuelwood more competitivewhen taxes are included.For Austria, the table shows that if theevaluation includes taxes, a fuelwood price of 27 ECU/MWh would be acceptable, still makingfuelwood the most competitive alternative forheating. Since this level exceeds the assumedfuelwood price - 20 ECU/MWh - this means thatfuelwood is currently competitive. For Finland,on the other hand, the corresponding figuresare 18 ECU/MWh and 23 ECU/MWh. Here theprice which makes fuelwood the mostcompetitive alternative is lower than theassumed fuelwood price. This means that thecurrent price must be reduced by 5 ECU/MWh(from 23 to 18 ECU/MWh), e.g. through morerational production (or through subsidies).

le plus coûteux. Au Portugal, l'énergie produite àpartir de GPL permet de produire du chauffageau coût le plus bas. En Finlande, le chauffageélectrique et le chauffage au fioul sont sensible-ment plus compétitifs que le chauffage au bois-énergie. Lorsque l'on compare les coûts entre lesdifférents pays, il est important de garder à l'es-prit les hypothèses faites concernant les besoinsde systèmes de distribution de chaleur pour cer-taines alternatives (les situations de référence nesont pas les mêmes pour tous). Bien que la comparaison des coûts de l'énergieentre pays ne soit pas pertinente, il est, enrevanche, intéressant de comparer les différentspays en regardant comment le bois-énergie peutêtre compétitif vis à vis d'autres combustibles etquelles alternatives sont plus difficiles à concur-rencer. Une autre façon d'appréhender le degréde compétitivité du bois-énergie, est d'évaluer leniveau du prix du bois-énergie à partir duquell'énergie utile produite serait la moins coûteusede toutes les alternatives. Nous nous sommesimposés cet exercice en intégrant puis enexcluant les taxes (voir tableau 5.2). Les taxes sontgénéralement plus élevées sur les énergies fos-siles, ce qui permet au bois-énergie d'être pluscompétitif lorsque les taxes sont comprises. Ainsi, dans le cas de l'Autriche, un prix du bois-énergie de 27 ECU/MWh (taxes comprises) seraitsuffisant pour que le bois-énergie soit l'alternati-ve la plus compétitive pour produire de la cha-leur. Puisque le niveau actuel du prix du bois-énergie est de 20 ECU/MWh, cela signifie que lebois-énergie est déjà compétitif. A l'inverse, enFinlande, il faudrait que le prix du bois-énergiesoit réduit de 23 à 18 ECU/MWh pour pouvoirdevenir compétitif vis à vis de tous les autres com-bustibles (grâce à une production plus rationnel-le ou encore à des subventions). Cela signifie quele prix actuel doit être réduit de 5 ECU/MWh (de23 à 18 ECU/MWh), e.g. grâce à une productionplus rationnelle (ou grâce à des subventions).

[ECU/MWh] Austria Finland France Portugal Sweden

Including taxes 27 18 27 16 33

Excluding taxes 21 14 17 15 16

Fuelwood price (1) 20 23 14 20 30

(1) Fuelwood price levels used in the previous calculations. - Prix du bois utilisé dans les calculs précédents.

Table 5.2 Competitive price

levels for fuelwoodin heating

single-family housing.Seuil de rentabilité pour le prix du bois

pour le chauffage en habitat individuel.



Excluding taxes < 0 2 1 6 3

Fuelwood price (1) 14 9 16 4 13


Table 5.3 Competitive price levelsfor fuelwood in industry.

Seuil de rentabilité pour le prix du bois

dans l’industrie.



79

The table shows that fuelwood can compete inAustria, France and Sweden if taxes are includedin the calculations. Fuelwood can actuallycompete in Austria and France even withoutincluding taxes. We have also made the sametype of evaluation for the industrial and districtheating sectors.The tables show that the price of fuelwoodgenerally needs to be very low in order to becompetitive in industry and district heating.There are even examples where fuelwood freeof charge is still unable to compete. The moststriking figure is for district heating in Sweden- including taxes - where fuelwood would becompetitive up to a price of 29 ECU/MWh. Theexplanation lies with the high taxes on fossilfuels. For Portugal, bark is assumed to be usedfor the industrial sector. This explains the lowfuelwood price, which makes fuelwood verycompetitive in this sector.We have also studied the importance ofinvestment costs for fuelwood boilers in asimilar way. If calculated investment costs whichmake fuelwood competitive are higher than theassumed investment cost, this indicates that

Lorsque les taxes sont incluses dans les calculs,les tableaux montrent que le bois énergie peutêtre compétitif en Autriche, en France et enSuède. Sans inclure les taxes, il est déjà compéti-tif en France et en Autriche. Nous avons réaliséle même type d’évaluation pour les secteurs del’industrie et des réseaux de chaleur.Les tableaux montrent qu'il faut, le plus souvent,que le prix du bois-électricité soit extrêmementbas pour être compétitif dans l’industrie et lesréseaux de chaleur. Il existe des exemples danslesquels le bois, même gratuit, ne parviendrait pasà concurrencer les autres alternatives. Mais le plusétonnant est le seuil de rentabilité du bois dansles réseaux de chaleur en Suède : 29 ECU/MWh(taxes incluses). L'explication provient, des taxesappliquées sur les énergies fossiles. Pour lePortugal, l’utilisation d’écorces dans le secteurindustriel explique le faible coût du bois énergieet le rend très compétitif.Nous avons procédé de la même façon avec lecoût d'investissement. Si le seuil de coût d'in-vestissement à partir duquel le bois-énergiedevient compétitif, est supérieur au coût d'in-vestissement constaté, le bois-énergie est déjà


Including taxes 8 6 1 - 29

Excluding taxes 4 2 0 - 5

Fuelwood price (1) 14 9 16 - 13


Table 5.4 Competitive price levels for fuelwood in district heating.Seuil de rentabilité pourle prix du bois dans lesréseaux de chaleur.

Table 5.5 Competitive investmentcosts for fuelwood boilersin heating single-familyhousing.Seuil de rentabilité descoûts d’investissementdes chaudières à boisdans l’habitat individuel.

Table 5.6 Competitive investmentcosts for fuelwood boilersin industry.Seuil de rentabilité descoûts d’investissementdes chaudières à boisdans l’industrie.

Table 5.7 Competitive investmentcosts for fuelwood boilersin district heating.Seuil de rentabilité descoûts d’investissementdes chaudières à boisdans les réseaux dechaleur.

[ECU/kW] Austria Finland France Portugal Sweden


Excluding taxes 425 250 200 25 < 0

Investment cost (1) 400 417 155 115 320

(1) Investment costs used in the previous calculations. - Coûts d’investissement utilisés dans les calculs précédents.


Including taxes < 0 375 < 0 525 275

Excluding taxes < 0 125 < 0 350 0

Investment cost (1) 750 595 470 115 700

(1) Investment costs used in the previous calculations. - Coûts d’investissement utilisés dans les calculs précédents


Including taxes 300 275 < 0 - 1225

Excluding taxes 225 50 < 0 - 150

Investment cost (1) 450 418 425 - 494

(1) Investment costs used in the previous calculations. - Coûts d’investissement utilisés dans les calculs précédents.

FEEDS


80

fuelwood is already competitive. If, however,the calculated investment cost is lower, thecorresponding figure would indicate the highestinvestment costs which would allow fuelwoodto be competitive.For Austria, Table 5.5 shows that if theevaluation includes taxes, an investment costof 550 ECU/kW would be acceptable, stillmaking fuelwood the most competitivealternative for heating. Since this level exceedsthe assumed investment cost - 400 ECU/kW -this means that fuelwood is currentlycompetitive. For Finland, on the other hand, theinvestment cost which makes fuelwood the mostcompetitive alternative is lower than theassumed investment cost. This means that thecurrent price must be reduced by 94 ECU/kW(from 417 to 323 ECU/kW) -for instance throughmore rational production and installationmethods - or through subsidies.

Examples of the effect of taxes

The next figures show the difference betweenenergy production costs - with and withouttaxes - for Sweden. Results are presented fortwo sectors: single family housing and districtheating. The differences are obvious. For single-familyhousing, fuelwood produces energy at thelowest cost if taxes are included in thecalculations, and at the highest cost if taxes areexcluded. The difference is even more strikingfor district heating production. These examplesshow the importance of taxation for thecompetitiveness of fuelwood.

compétitif. Dans le cas contraire, le bois-énergien'est pas compétitif et doit être réduit jusqu'auseuil calculé. Ainsi, en Autriche, le coût d'inves-tissement actuel permet déjà au bois-énergied'être compétitif. En Autriche, le tableau 5.5 montre que lorsqueles taxes sont incluses dans l’évaluation, un coûtd’investissement de 550 ECU/kW devrait resteracceptable, le bois énergie restant alors lameilleure alternative pour la production dechaleur. Cela signifie qu’actuellement, l’investis-sement ne dépassant pas 400 ECU/kW, le bois-énergie est compétitif. Au contraire, enFinlande, le coût d'investissement est trop élevéet devrait être réduit de 94 ECU/kW (de 417 à323 ECU/kW) afin de permettre au bois-énergiede devenir compétitif. Par exemple, le coûtd’investissement pourrait être réduit grâce à unerationalisation de la production ou grâce à dessubventions.

Exemples de l'influence des taxes

Les histogrammes suivants montrent la différenceentre le coût de production d'énergie utile avecet sans taxe en Suède dans deux secteurs : l'ha-bitat individuel et les réseaux de chaleur.Les différences sont flagrantes. Dans le cas du sec-teur de l'habitat individuel la production d'éner-gie à partir de bois est l’alternative la plus com-pétitive lorsque les taxes sont incluses, mais laplus coûteuse lorsque les taxes sont exclues. Ladifférence est plus remarquable encore dans lesréseaux de chaleur. Ces exemples confirment l'ef-ficacité de la taxation pour influer sur la compé-titivité du bois énergie.

Figure 5.7 Production cost for

useful energy - effect of taxes in Sweden.

Coût de production del’énergie utile - effet des

taxes en Suède.

Fuelwood Oil Electricity

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Fuelwood Oil Coal

ECU/MWh

Including taxesExcluding taxes

Single-family housing - Habitat individuel District heating - Réseau de chaleur



81

There are of course other ways of improvingthe competitiveness of fuelwood by means ofthe taxation instrument. One way would be toreduce the VAT for fuelwood, while keeping itat its current level for fossil fuels.

Cogeneration

We have briefly analysed the competitiveness offuelwood for cogeneration applications in theindustrial and district heating sectors. The reasonfor analysing cogeneration in less detail is due toa general lack of relevant plant data in a numberof countries. However, our simplified analysis hasidentified a number of results and conclusions.First of all, electricity production in cogenerationplants is more effective, and thereby less costly,than if electricity is produced in condensing plants,where a large part of the input energy must bewasted (however, illogical taxation of fuels may,in some cases, disturb this conclusion.)

Fuelwood has generally rather poor compe-titiveness for the production of heat alone inthe industrial sector (except in Portugal), andin the district heating sector (except in Sweden).In the industrial sector, cogeneration increasesthe competitiveness of fuelwood, compared touse in heating plants. For Portugal, fuelwood(bark) was already the most competitive fuel,and this is strengthened through cogeneration.For Finland, the use of cogeneration may makefuelwood competitive. For Austria and Sweden,the use of cogeneration does not makefuelwood competitive. Oil is still more economicthan fuelwood.

In the district heating sector, cogeneration datais only available for Finland and Sweden. For Finland, fuelwood may be marginally morecompetitive if cogeneration is used instead ofheating plants. However, oil is still marginallymore competitive. For Sweden, fuelwood is very competitive for the production of heatalone. The competitiveness of fuelwood is not improved further through the use ofcogeneration.

We have based our analysis on fairly smallplants, in the range of 10 MW electricity. Theequivalent full load time is assumed to beidentical to that of heating plants; 5000 h/yr forindustry and 4000 h/yr for district heating.Larger plants and longer equivalent full loadtime would increase the competitiveness ofcogeneration.

Bien sur, d’autres méthodes pourraient augmen-ter la compétitivité du bois énergie. L’une d’ellesserait d’abaisser la TVA sur le bois, tout en main-tenant celle sur les énergies fossiles à son niveauactuel.

Cogénération

Nous avons étudié la cogénération dans les sec-teurs de l'industrie et des réseaux de chaleur, maisce de façon plus sommaire, en raison, notam-ment, de manque de données suffisantes sur lesinstallations dans la plupart des pays. Cependant,notre analyse a permis de parvenir à un certainnombre de conclusions. En premier lieu, la pro-duction d'électricité en cogénération est plus ren-table et donc moins coûteuse que la productiond'électricité seule, en raison des pertes d'énergiesubies lors de ce dernier procédé (un système detaxation irrationnel peut néanmoins parfois inver-ser ce constat).

Le bois-énergie est généralement peu compétitifpour la production de chaleur seule dans l'indus-trie (sauf au Portugal) et dans les réseaux de cha-leur (exception faite de la Suède).Dans le secteur industriel, la cogénération permetd'accroître la compétitivité du bois-énergie. Ceciest notamment le cas au Portugal où l'écorce, lecombustible le plus compétitif, le devient plusencore lorsqu'il est utilisé dans des installationsde cogénération. En Finlande, l'usage de la cogé-nération permettrait quasiment au bois-énergie dedevenir concurrentiel, tandis qu'en Autriche et enSuède, la cogénération ne suffit pas à rendre lebois-énergie plus compétitif que le fioul.

Pour les réseaux de chaleur, seules la Finlande etla Suède disposent de données concernant lacogénération. En Finlande, les installations decogénération semblent permettre une légère amé-lioration de la compétitivité du bois-énergie,insuffisante toutefois pour concurrencer le fioul.En Suède, la production de chaleur à partir debois-énergie est déjà très compétitive et l'usagede la cogénération n'améliore pas particulière-ment cette compétitivité.

Notre analyse est basée sur des centrales de puis-sance modérée d'environ 10 MWe. La durée defonctionnement à charge nominale est supposéeêtre celle des centrales thermiques : 5000 h/andans l'industrie et 4000 h/an dans les réseaux dechaleur. Des centrales de taille supérieure et fonc-tionnant plus longtemps permettraient d'aug-menter la compétitivité de la cogénération.

FEEDS


82

General comments

Fuelwood is generally an important energysource for single-family housing in rural areas.Forest owners use fuelwood from their ownforests, and other people buy it directly fromneighbours and relatives. Most economictransactions are carried out within theframework of the informal economy. The“official market” for fuelwood is presentlysmaller for this sector. This means that thefuelwood costs which we have used in ourcalculations can be considered as high,compared to the cost for fuelwood for numeroususers in the single-family housing sector.

For small-scale applications, fuelwood is withoutdoubt considerably more attractive in terms ofprice than other alternatives, since alternativesources generally need less attention from the user.The use of more refined types of fuelwood, e.g.pellets, will make fuelwood more attractive fromthis point of view. This may be necessary toachieve a very large market penetration forfuelwood in these sectors.

In the industrial sector, there are many situationswhere fuelwood - which is used for energyproduction - is a by-product (or rather a co-product) of said production. This means thatprices are low. This may make fuelwood verycompetitive, even if fuelwood is unable tocompete with fossil fuels at market prices.

Taxes on fossil fuels are important for thecompetitiveness of fuelwood. This is obviouswhen results are studied for the differentcountries. There are different ways of using thetaxation instrument in order to stimulate the useof fuelwood, e.g. taxes on fossil fuels and areduction of the VAT for fuelwood. When wediscuss taxes, we refer to fuel taxes (energytaxes, CO2-taxes, sulphur taxes, excise taxes,etc) as well as the Value Added Tax (VAT). Fueltaxes are generally higher for fossil fuels thanfor fuelwood. Fossil fuels are therefore generallymore competitive when we examine thesituation without taxes. However, there areother types of more indirect taxes which affectfuelwood more than fossil fuels. Since the useof fuelwood is generally much more labourintensive than the use of competing fuels, taxessuch as income tax and payroll tax burdenfuelwood even more, albeit indirectly. Thesetypes of indirect taxes are not considered whenwe discuss including/excluding taxes. They are,however, partly included in evaluations madeconsidering fuelwood price.

Commentaires généraux

Le bois-énergie est une source d'énergie impor-tante dans le secteur de l'habitat individuel enzone rurale. Les propriétaires forestiers utilisentle bois de leur propre exploitation tandis queles autres consommateurs se fournissent auprèsde connaissances. La plupart des transactions sefont dans le cadre d'un circuit informel. Lemarché "officiel" est donc moins important dansce secteur. Cela signifie que les coûts du bois-énergie que nous avons utilisés dans nos calculspeuvent être considérés comme élevés, parrapport aux prix qui sont souvent pratiquésdans ce secteur.

Pour les installations de petites puissances, l'op-tion "bois-énergie" devra être très avantageuseéconomiquement si elle veut pouvoir rivaliseravec les options fossiles qui requièrent moinsd'attention de la part de l'utilisateur. L'utilisationde plus grandes quantités de bois affiné, typegranulés, devraient améliorer la compétitivité dubois-énergie et être une condition nécessaire àla pénétration du bois-énergie sur le marché.

Dans le secteur industriel, le bois-énergie utiliséest fréquemment un sous-produit (ou un co-produit). En conséquence, son coût est faible. Ace prix, le bois-énergie devrait être en mesurede concurrencer assez facilement les énergiesfossiles, alors qu’il ne l’est pas au prix dumarché.

Les taxes sur les combustibles fossiles ont unimpact important sur la compétitivité du bois-énergie, telles qu'en témoignent les comparai-sons entre pays réalisées précédemment. Ilexiste différentes manières d'utiliser les instru-ments fiscaux pour promouvoir le bois énergie,par exemple la taxation des énergies fossiles(taxes sur l'énergie, sur le CO2, sur le soufre,etc.) ou la réduction de la T.V.A. sur le bois. Lesénergies fossiles sont généralement plus lourde-ment taxées que le bois-énergie. Elles sontgénéralement plus compétitives lorqu’on neprend pas les taxes en compte. Cependant, ilexiste d'autres taxes indirectes qui affectentdavantage le bois-énergie que les combustiblesfossiles. En effet, le bois-énergie a habituelle-ment un contenu en travail plus important queles énergies fossiles et les taxes telles quel'impôt sur le revenu ou les charges socialespénalisent le bois. Aussi, lorsque nous distin-guons "taxes incluses", "taxes exclues", cesimpôts indirects ne sont pas considérés. Cesderniers sont néanmoins partiellement comprisdans le prix du bois-énergie.



83

Fuelwood is competitive for use in single-familyhousing in Austria, France and Sweden (wheretaxes are included, and where market prices onfuelwood are used in calculations).In Austria and France, fuelwood is competitive foruse in single-family housing, both including andexcluding taxes. In Sweden, fuelwood iscompetitive for this application only if taxes areincluded. However, at present most of thefuelwood used in this sector is probably acquiredthrough informal markets. This means that thistype of fuelwood may also be competitive inFinland and Portugal.In multi-family housing fuelwood can compete inFinland and Sweden if taxes are included. For theindustrial sector, fuelwood is able to compete inPortugal only (where bark is assumed to be used).Fuelwood can also compete in the districtheating sector in Sweden. The increase infuelwood use in this sector in Sweden isremarkable, and the reason is obvious. Taxationhas made fossil alternatives more expensive,and thereby fuelwood very competitive.Tables 5.8-5.9 are based on calculations forproduction of heat alone and for production ofelectricity alone. The simplified analysis ofcogeneration in the industrial and districtheating sectors indicates that the conclusionspresented in these tables are in principle

Le bois-énergie est compétitif dans le secteur del'habitat individuel, en Autriche, en France et enSuède, lorsque les taxes sont incluses et que leprix du bois-énergie retenu est celui du marché.Lorsque les taxes ne sont plus comprises, lasituation reste inchangée en Autriche et enFrance, en revanche le bois-énergie perd sacompétitivité en Suède. Rappelons une foisencore que sur ce marché, le bois-énergie est leplus souvent acquis de manière informelle, àfaible prix. Dans ces conditions, le bois-énergiepourrait probablement aussi devenir compétitifen Finlande et Portugal. Dans le secteur de l'habitat collectif, le bois-énergie est la solution la plus avantageuse enFinlande et en Suède, à condition que les taxessoient comprises. Dans le secteur industriel, lebois-énergie n'est compétitif qu'au Portugal(mais il s’agit d’écorces).Dans les réseaux de chaleur, le bois est uneénergie concurrentielle en Suède.L'accroissement des consommations de bois-énergie, dans ce secteur, a d'ailleurs été impor-tante (du fait du système fiscal très avantageux).Les tableaux 5.8 et 5.9 sont basés sur descalculs de production de chaleur seule oud'électricité seule mais les conclusions concer-nant les installations de cogénération au boisseraient similaires. Seule exception, la cogénéra-

Table 5.8 Sectors in which fuelwood can competewith all other quantifiedalternatives.Secteurs où le bois estcompétitif par rapport auxautres sources d’énergie.

Austria Finland France Portugal SwedenIncluding taxes Single family Multi family Single family Industry Single family

Multi familyDistrict heat.

Excluding taxes Single family - Single family Industry -N.B. : Fuelwood prices are set at the average price level on the “official market” - Les prix sont des prix moyens du bois commercialisé.

Table 5.9 Sectors in which fuelwood is not competitive, but less than20% more expensivethan the cheapest alternative.Secteurs où le bois n’estpas compétitif, mais dontle coût dépasse de moinsde 20% la sourced’énergie la moins chère.

Austria Finland France Portugal Sweden

Including taxes Multi family Single family Multi family Single family -

District heat. Industry

District heat.

Excluding taxes Single family - Single family -

Multi family

N.B. : Fuelwood prices are set at the average price level on the “official market” - Les prix sont des prix moyens du bois commercialisé.

ConclusionConclusion

FEEDS


84

unchanged if cogeneration is also included inthe analysis. One exception is that cogenerationmay make fuelwood competitive for use in theindustrial sector in Finland. Fuelwood is unable to compete with fossil fuelsfor electricity production. This is true for allcountries, whether taxes are included or not. The calculation of energy production costscontains, of course, uncertainties andsimplifications. Therefore it can also be relevantto present sectors where fuelwood alternatives areclose to competitiveness.Tables 5.8 and 5.9 clearly illustrate thatfuelwood is either competitive or almostcompetitive for the majority of user sectors andcountries if current taxes are included, despitethe fact that a high price level has been used(the “official market” price). This is encouragingfor the perspective of increased utilization offuelwood in energy production. This leads tothe conclusion - hardly surprising - that taxeson fossil fuels are an effective method toincrease the competitiveness of fuelwood.The use of more refined types of fuelwood (e.g.pellets) will make fuelwood more attractive froman handling point of view. This is valuable,especially for single-family applications. Refinedfuels may be necessary to achieve a very largemarket penetration for fuelwood in this sector.In the industrial sector, fuelwood is often a by-product with a low price. This may make fuelwoodvery competitive even if fuelwood at market pricesis unable to compete with fossil fuels.

Notes(1) “Electricity generating cost evaluation madein 1990 for plant to be commissioned in 2000”,final draft of the report - January 1991.(2) For Finland only single-family housing isassumed to lack an internal heat distributionsystem. An internal heat distribution system isassumed to be installed in multi-family housing(furthermore, electrical heating is in fact centralheating, as assumed for Sweden)

tion pourrait permettre au bois-énergie dedevenir compétitif dans le secteur industriel enFinlande.Enfin, aujourd'hui le bois-énergie n'est pascompétitif pour la production d'électricité,quelque soit le pays considéré, avec ou sanstaxes.Le calcul des coûts de production de l’énergieest forcément schématique et contient des incer-titudes. Il est cependant intéressant de montrerles secteurs où le bois-énergie est proche de lacompétitivité. Les tableaux 5.8 et 5.9 montrent clairement quele bois est déjà compétitif ou proche de lacompétitivité dans la plupart des secteurs etpays si les taxes actuelles sont comprises, cecimalgré un prix élevé du bois retenu (le prix du“marché officiel”). Ceci est encourageant dans laperspective d’un développement de l’usage dubois-énergie. La conclusion - peu surprenante -en est que les taxes sur les combustibles fossilessont un moyen efficace d’accroître la compétiti-vité du bois-énergie.L’usage de divers types de bois affinés (ex. lesgranulés) permet de faciliter la manipulation dubois. Ceci est intéressant notamment dansl’habitat individuel. Le bois affiné pourraitconduire à une large pénétration de cettesource d’énergie dans ce secteur.Dans le secteur industriel, le bois-énergie estsouvent un co-produit à bas prix. Cela le rendtrès compétitif, alors qu’au prix du marché, il nepeut rivaliser avec les combustibles fossiles.

Notes(1) “Electricity generating cost evaluationmade in 1990 for plant to be commissionedin 2000”, rapport final - Janvier 1991.(2) En Finlande, seul le secteur de l'habitatindividuel est équipé d'appareils de chauffageindépendants. L'habitat collectif est doté desystèmes de distribution et le chauffage élec-trique est un chauffage central comme enSuède.


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The aim of this task is to identify the mainfactors influencing the use of fuelwood in thefive European countries involved in this project.Technical-economic factors are not always suffi-cient to explain the use or non-use of a givenfuel. A number of other factors intervene andare sometimes more important in helping tounderstand the situation of a given energysource.

L’objectif de cette tâche est d’identifier les prin-cipaux facteurs influençant la consommation debois-énergie dans les cinq pays européens parti-cipants à ce projet. Les facteurs technico-écono-miques ne sont pas toujours suffisants pourexpliquer le choix d’un combustible donné.D’autres facteurs interviennent dans le proces-sus de décision et sont parfois plus détermi-nants encore.

Non Technical-EconomicFactors

Chapter VI

Non technical-economic factors influencing fuelwood developmentFacteurs non technico-économiques influençant le développement du bois-énergie

FEEDS


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To identify the main non technical-economicfactors influencing the development of biomassuse, the analysis has to be made taking intoaccount the specific characteristics of eachcustomer category, or the service requiredbehind the energy used. Hence, the analysiswas conducted considering five different sectorsor markets:• Market 1: Single-family housing and

individual systems in multi-family housing;• Market 2: Multi-family housing, tertiary

sector and district heating (small plants);• Market 3: Wood industries;• Market 4: Other industries;• Market 5: Power generation and district

heating (large plants).

Those involved in these different markets areessentially of the same nature, but they generallydo not operate in all of these sectors. Theirintervention could be different from one marketto another. Considering the possibility of differentbehaviours - and the specific needs involved ineach of these markets - we have based our analysison the above market structure. Otherwise, definedmeasures to promote the use of fuelwood couldhave no real effect - or could have contradictoryeffects.To analyse the situation regarding fuelwood usein Europe, a large number of non technical-economic factors were considered, integrating4 categories: (i) Sociological and cultural aspects,(ii) Organisational aspects, (iii) Institutional,structural and political aspects, and (iv)Environmental aspects. This last class categorycould have been integrated with the other aspects,but given the increasing importance of this issue,the implementation of a specific analysis wasconsidered to be more adequate. The factors arelisted in appendix 5.The situation of each non technical-economicfactor was analysed in 5 EU countries, consideringthe 5 defined markets, through the implementationof a questionnaire. To simplify the analysis, resultsper country were synthesised in matrices for eachmarket. Each identified factor was positively ornegatively weighed within a numerical scale, from-3 (high negative effect). to 3 (high positive effect).

Pour identifier les principaux facteurs non tech-nico-économiques influençant le développe-ment de l’usage du bois-énergie, il estnécessaire de prendre en compte les spécificitésde chaque catégorie de consommateurs ou leservice associé à l’utilisation d’énergie. Pourcela, un découpage sectoriel ou par marché aété effectué : • Marché 1: Habitat individuel et équipements

individuels dans l’habitat collectif;• Marché 2: Habitat collectif, tertiaire et petits

réseaux de chaleur (petite puissance) ;• Marché 3: Industries du bois;• Marché 4: Autres industries;• Marché 5: Production d’électricité et réseaux

de chaleur (moyenne et grande puissance).

Les acteurs de ces différents marchés sont demême nature mais leur intervention peut être dif-férente d’un marché à un autre ou se restreindreà un ou deux de ces marchés. Etant donné l’exis-tence de comportements et de besoins variantselon chacun des marchés, nous avons basé notreanalyse sur la structure du marché ci-dessus. Ladéfinition de mesures pour promouvoir du bois-énergie sans une telle approche en terme de mar-ché pourrait conduire à un manque d’efficacité etmême dans certains cas, à des effets contraires.Pour analyser la consommation de bois-énergieen Europe, un nombre important de facteurs ontété considérés en distinguant quatre catégories:(i) facteurs sociologiques et culturels, (ii) facteursorganisationnels, (iii) facteurs institutionnels,structurels et politiques, et (iv) facteurs environ-nementaux. Ces derniers auraient pu être intégrésdans les autres catégories mais, étant donné leurimportance croissante, une analyse spécifique sejustifiait. Les facteurs sont détaillés en annexe 5.Ainsi, un questionnaire a été élaboré de manièreà recueillir l’information nécessaire ou complé-mentaire à une présentation de la situation, pourchacun des 5 pays et des 5 marchés définis. Afinde pouvoir présenter les résultats de l’analyse demanière plus synthétique, le rôle de chaque fac-teur identifié a été évalué de manière quantitati-ve sur la base d’une échelle de valeurs allant de-3 (fort effet négatif) à +3 (fort effet positif).Les facteurs exerçant une forte influence sur la


Non Technical-economic Factors


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The analysis per market and per country stress themain positive and negative factors influencing thepenetration of fuelwood. These results willunderline the potential levers which may beconsidered for a strategy aiming at developing theuse of biomass in the EU.

Results per market

◗ Single-family housing & individual systems in multi-family housing (market 1)

For this market, sociological and cultural factorshave a positive influence. The image of woodas a fuel - and the potential new activity forfarmers - are strong factors that influence positi-vely the penetration of fuelwood. In Sweden,however, people are reluctant to try new tech-nologies, whereas the NIMBY syndrome (“notin my backyard”) gives a somewhat negativeinfluence.Organisational factors are judged to be negativeor neutral in all countries except Finland.Institutional, structural and political factorsinfluence negatively fuelwood penetration inAustria and Portugal. In Finland, the contrary istrue. For France and Sweden, this category offactors has both positive and negative effects,depending on what factor is considered.Nevertheless, the situation related to the naturalgas (NG) network and competing distortions isextremely unfavourable, except in Swedenwhere taxes on fossil fuels put biomass in acompetitive position.Environmental concerns affect positively the useof biomass in the residential sector for Austria,Finland and France. On the contrary - in Swedenand at the local level - this issue constitutes abarrier to fuelwood penetration due to flue gas

pénétration du bois-énergie sont présentés pourchaque marché considéré et par pays. Les résul-tats obtenus permettront d’identifier les leviersd’action potentiels à prendre en compte dans ladéfinition d’une stratégie visant au développe-ment du bois-énergie en Europe.

Résultats par marché

◗ Habitat individuel et systèmes individuels dans l’habitat collectif (marché 2)

Pour ce marché, les facteurs d’ordre sociolo-gique et culturel ont une influence positive surl’utilisation de bois-énergie. Ainsi, l’image dubois-énergie et la création d’une nouvelle acti-vité pour les agriculteurs sont jugés très favo-rables. Cependant, les Suèdois ont une certaineappréhension face à des nouvelles technologies,et le syndrome du NIMBY ("not in my backyard") joue un rôle défavorable. L’influence des facteurs organisationnels estconsidérée de manière plutôt négative ouneutre dans la plupart des pays, sauf enFinlande.Le développement des réseaux de gaz naturel(GN) en Europe et les distorsions de prixconstituent des facteurs extrêmement défavo-rables sauf en Suède où l’introduction de taxessur les énergies fossiles accroît la compétitivitéde la biomasse.En Autriche, en Finlande et en France, lesfacteurs environnementaux ont une influencepositive sur l’usage du bois-énergie dansl’habitat. En revanche, au niveau local, lesfumées et les mauvaises odeurs constituent unfrein à la pénétration du bois-énergie en Suède.Au niveau global, les préoccupations liées auchangement climatique confèrent à la biomasse

Assessment Of The Influence Of Non Technical-economicFactors In Fuelwood DevelopmentEvaluation de l’influence des facteurs non technico-économiques sur le développement du bois-énergie

FEEDS


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emissions and bad smell. Nevertheless, at theglobal level, environmental concerns related toglobal warming gives biomass an advantage. InPortugal, opposite effects at the local level can befound depending on the issue. The use of biomassis seen as a positive measure to mitigate the impactof forest fires. And yet this positive image iscounter-balanced by the negative image of a fuelproducing flue gas emissions and ashes.Positive factors are essentially of a sociologicaland cultural nature, whereas negative influencesare mainly attributable to organisational andinstitutional factors. The image of wood as a fuelin this market remains positive in all countries. Itstraditional use in this sector associated with anecological image puts this fuel in a favourablelight. Nevertheless, a number of negative factorsare also strong. The development of the NGnetwork, its public support in certain countries,the environmentally friendly image associated withthe NG, the technological and economicadvantages as well as the commercial strategiesof the companies involved all contribute to makethis factor the most important obstacle inhibitingbiomass development. The other major negativefactor concerns competing distortions. This factoris indeed negative except in Finland where noeffect was noticed, and in Sweden where a specificsituation exists, as energy/CO2 taxes are levied onfossil fuels.

◗ Multi-family housing, tertiary sector and small district heating plants (market 2)

The image of wood as a fuel is positivelyconsidered in this market, except in Francewhere this fuel is generally associated withobsolete technologies and awkward systems, orseen as a dirty energy source. Another importantfactor concerns effects from new technologiesor new projects. The biomass is still associatedwith old and complex technologies. Thedevelopment of new systems which are moreefficient and easier to manage is generally wellaccepted in most countries.About organisational factors, the characteristicsof this market, the lack of guarantees for supply,the lack of qualified professionals in the fieldand the lack of suitable operating schemes areseen as negative factors hindering thedevelopment of fuelwood use.Factors such as energy policy, local political willand competing distortions are extremelyimportant in almost all countries. These factorscan constitute important barriers or assets in thedifferent countries analysed. Except for Sweden,the environmental aspects of fuelwood use in

un atout majeur. Au Portugal, des influencescontraires coexistent en fonction de l’effetconsidéré au niveau local. L'usage du bois-énergie est considéré comme un moyen efficacede lutte contre la propagation des incendies,mais cet impact positif est contre-balancée parla mauvaise image d'un combustible qui produitdes cendres et des fumées.Les facteurs positifs sont essentiellement d’ordresociologique et culturel alors que les facteursnégatifs sont principalement de nature organisa-tionnelle et institutionnelle. L’image du bois entant que source d’énergie reste positive danstous les pays. Son usage traditionnel dans cesecteur et sa connotation écologique constituentun avantage. Toutefois, certains facteurs ont uneinfluence fortement négative. L'expansion desréseaux de GN supportés en grande partie pardes financements publics, la bonne image envi-ronnementale du GN et les stratégies commer-ciales mises en œuvre en faveur de cetteénergie constituent actuellement un frein important à l’usage du bois-énergie. L’autrefacteur négatif majeur est relatif aux distorsionsde prix pénalisant l’utilisation du bois-énergie.Seuls, les secteurs de l'habitat individuel de laFinlande et la Suède (en raison de son systèmede taxation sur les énergies fossiles) nesemblent pas affectées par cette distorsion des prix.

◗ Habitat collectif, tertiaire et petits réseaux de chaleur (marché 2)

Le bois-énergie a une image généralement posi-tive sauf en France où ce combustible est consi-déré comme sale et associé à des technologiesobsolètes. Le second facteur prépondérant estrelatif à l’introduction des nouvelles technolo-gies. En effet, la biomasse est encore associée àdes technologies complexes et anciennes. Ladiffusion de nouveaux systèmes plus efficaceset d’utilisation plus simple, voire automatique,est bien accueillie dans la majeure partie despays.Concernant les facteurs organisationnels, lescaractéristiques de ce marché, le manque degarantie d’approvisionnement et d’acteurscompétents sont considérés comme les princi-paux facteurs affectant le développement dubois-énergie sur ce marché. Certains facteurs institutionnels, structurels et poli-tiques, tels que la politique énergétique, l’inter-vention des décideurs locaux et les distorsions deprix des énergies ont un rôle très important. Cesfacteurs sont des atouts ou barrières selon lespays. Les aspects environnementaux relatifs à la



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this market are essentially positive. For thismarket, the most critical aspects are of aninstitutional nature. The main positive factorsare related to the political dimension at the localand national level (energy policy). Nevertheless,these factors could also influence negatively thebiomass development as noted in Austria andFrance.

◗ Wood industries (market 3)

Sociological and cultural factors mainly have apositive influence on biomass use in all countries. And factors such as the image offuelwood and the confidence enjoyed by the professionals involved have a high positive value.Factors associated with fuel supply - andconfidence in professional organisations - havea high positive value. As wood processingindustries use their own wastes, they are notaffected by the lack of distribution channels orby variations in supply conditions.Institutional, structural and political factorsglobally have little influence on biomass use inthis sector. Most of the factors considered areneutral in terms of biomass development. Themain favourable factors are related to forestryand energy policies. But some of theseindustries fear that fuelwood development couldthreaten the traditional wood supply. There are,however, some signs of changes in this sector.The increasing number of experiences on howto use forest residues more rationally - as wellas the integration of fuelwood production inforest management - are attracting moreattention.The environmental aspects of fuelwood use in thismarket are globally positive in all countries.Nevertheless, their influence is limited in Austriaand France.For this market, positive influencing factors aredominant. The main positive factors are of anorganisational order. The main negative factorpointed out is basically institutional. This sectorenjoys a high level of confidence on fuelwooduse, due to the internal supply of wastes. As forother markets, the influence of the nationalenergy policy is contrasted. While this influenceis mainly negative in Austria and Portugal - asthe main priorities of this policy include lowenergy prices, development of the NG network- and the lack of a significant biomassprogramme, in Finland and Sweden theorientations of the energy policy are propitiousto biomass development (introduction of hightaxes on fossil fuels, investment subsidies, etc.).

consommation de bois-énergie sont favorables àla pénétration du bois sauf en Suède. Sur ce mar-ché, les facteurs les plus négatifs sont d’ordre ins-titutionnel. Les plus favorables sont liés aux inter-ventions des décideurs politiques aux niveauxlocal, régional ou national ; mais ces facteurs peu-vent exercer une influence négative, par exempleen Autriche et en France.

◗ Industries du bois (marché 3)

Les facteurs sociologiques et culturels sont géné-ralement favorables au bois-énergie dans tous lespays analysés. L’image du bois-énergie et laconfiance envers les acteurs intervenant sur cemarché sont les principaux facteurs positifs.Les facteurs organisationnels liés à l’approvi-sionnement et à la confiance envers les organi-sations professionnelles sont jugés trèspositivement. L’utilisation par les industries dubois des résidus qu’elles génèrent leur permetd'être à l'abri d'éventuelles ruptures d'approvi-sionnement ou variations soudaines des prix.Les facteurs institutionnels et politiques exercentune influence limitée sur ce secteur.Néanmoins, les politiques forestières et énergé-tiques sont perçues comme ayant un impactpositif sur l’usage du bois-énergie. Maiscertaines industries du bois craignent que ledéveloppement du bois-énergie menace leursapprovisionnements en matière première. Cetteattitude semble toutefois évoluer avec la multi-plication des expériences sur l’utilisation ration-nelle des résidus forestiers et l’intégration de laproduction de bois-énergie dans la gestionforestière.L’influence des aspects environnementaux estjugée positive dans tous les pays analysésmême si pour la France et l'Autriche, cetteinfluence reste limitée.Pour ce marché, les facteurs exerçant une influen-ce positive dominent. Ils sont essentiellementd’ordre organisationnel tandis que le principalfacteur défavorable est de type institutionnel. Cesecteur est très favorable à l’utilisation du bois-énergie en raison de la garantie d’approvisionne-ment que représentent les déchets de bois pro-duits en interne. Comme pour les autres marchés,l’influence des politiques énergétiques estcontrastée. Tandis qu’en Autriche et au Portugalce facteur exerce une influence plutôt négative enraison des orientations stratégiques (bas prix desénergies fossiles, développement du réseau deGN...), en Finlande et en Suède les orientationsénergétiques sont relativement favorables audéveloppement de la biomasse (taxes sur lesénergies fossiles, aides à l’investissement...).

FEEDS


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◗ Other industries (market 4)

The factors of this category, dealing with theimage of fuelwood and confidence expressedin the main professionals involved, are rathernegative. Fuelwood is considered to be morecomplicated to operate than oil or gas, and itrequires more staff and managerial resources.Furthermore, the lack of confidence in actorsfor fuel supply and technical assistancerepresents a strong barrier to fuelwooddevelopment in this sector.The organisational aspects are also negativelyjudged in all countries except Finland. The mainnegative factors are related to guarantees onsupply, to professional organisations and tomarket characteristics. These factors constitutecritical issues for the development of fuelwoodin this sector. Uncertainties related to fuel supplyand to a number of present characteristics ofthis market (large variation of prices andqualities, lack of professionalism or marginalactivity for wood processing companies)represent strong barriers to fuelwooddevelopment.Regarding institutional, structural and politicalfactors, the situation is generally inauspiciousto the penetration of fuelwood in this market.Giving its actual competitiveness and thereduction in CO2 emissions when it substitutesother fossil fuels, NG introduction or networkextension are considered in all countries to bethe most important barrier to biomass use.Another important factor deals with competingdistortions. Except for Sweden - where taxes onfossil fuels and electricity make biomasscompetitive in some situations - this factor isnegatively judged in all countries. The situation,regarding other factors like energy policy andthe legal framework for electricity generationand/or cogeneration, is more contrasted. Forexample, the introduction of new legislation inPortugal on private electricity generation forsmall power units based on renewable energysources and cogeneration has been a veryefficient measure to develop this sector. On theother hand, the situation in Austria and Franceregarding these two factors is not considered tobe favourable to biomass development. The lowprices paid by utilities for electricity fromrenewable energy sources - along with a lackof political support - are not propitious tofuelwood penetration.The environmental issues seem to positivelyaffect the use of fuelwood. Nevertheless, exceptfor Finland, this influence is not strong enoughor only relevant on a world scale due to globalwarming concerns.

◗ Autres industries (marché 4)

La mauvaise image du bois-énergie ainsi que lemanque de confiance envers les professionnelsdu secteur sont des facteurs défavorables à lapénétration du bois-énergie sur ce marché. Eneffet, le bois-énergie est considéré comme uncombustible d’utilisation plus complexe que legaz ou le fioul et qui requière davantage de maind'oeuvre et de capacités de gestion. En outre, lemanque de connaissance et de spécialisationexplique l'incompétence technique des installa-teurs et le trop grand nombre de contre-perfor-mances, véritables freins à la pénétration du bois-énergie sur ce marché.L’influence des facteurs organisationnels estappréciée de façon négative dans tous les payssauf en Finlande. Les principaux facteurs exerçantune influence très négative ont trait à l’absencede garantie d'approvisionnement et aux variationsde prix et de qualité du combustible, au manqued’organisations professionnelles compétentes etaux caractéristiques du marché (pour une grandepart des fournisseurs en combustible, la vente debois-énergie représente une activité marginale).En ce qui concerne les facteurs institutionnels,structurels et politiques, la situation est générale-ment peu favorable à la pénétration du bois-éner-gie sur ce marché. Le développement du GN enEurope est considéré comme le plus grand obs-tacle à la pénétration du bois-énergie en raisonde sa compétitivité et de la bonne image envi-ronnementale qui lui est associée. De même, lemaintien d’une tarification des combustibles favo-rable aux énergies fossiles constitue une entraveimportante au développement du bois-énergie. LaSuède apparaît à ce niveau comme une exceptiondu fait de l’introduction de taxes sur les énergiesfossiles et l’électricité permettant une certaineinternalisation des coûts externes. La situationconcernant la politique énergétique ou le cadrelégal relatif à la production d’électricité et de cha-leur, est plus contrastée. Au Portugal par exemple,l’entrée en vigueur de nouvelles lois en faveur desinstallations de cogénération et des petits pro-ducteurs indépendants d'électricité à partir d’éner-gies renouvelables a fortement contribué au déve-loppement de ce secteur. En revanche, enAutriche et en France le faible prix de rachat del’électricité aux producteurs indépendants est unélément dissuasif. En effet, sans prix de rachatplus “attractif”, la pénétration du bois-énergiedans ce secteur restera marginale. Les facteurs environnementaux sont plutôt favo-rables à l’utilisation du bois-énergie. Néanmoins,cette influence positive liée notamment à la ques-tion de l’effet de serre n’a pas d’implication réel-le, excepté semble-t-il en Finlande.



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Negative Market 5 PositiveNatural gas network Environmental concernsDéveloppement des réseaux de gaz naturel Préoccupations environnementalesCompeting distortions Local political intentionsDistorsion des prix des énergies Intervention des décideurs locauxEnergy policy The effects of new technologies/projectsPolitique énergétique Effets des nouvelles technologies/produitsSupply guaranty Environmental standardsGarantie d’approvisionnement Normes environnementales plus restrictivesRelationship between decision makers and utilities The image of wood as a fuelRelation entre les décideurs et les producteurs d’énergie Image du bois-énergieConfidence in key persons involved Energy policyConfiance envers les acteurs de la filière Politique énergétique

Negative Market 4 PositiveNatural gas network Environmental concernsDéveloppement des réseaux de gaz naturel Préoccupations environnementalesCompeting distortions Legal framework for electricity generationDistorsion des prix des énergies Cadre légal pour la production d’énergieSupply guaranty Energy policyGarantie d’approvisionnement Politique énergétiqueThe image of wood as a fuelImage du bois-énergieProfessional organisationsOrganisations professionnellesMarket characteristicsCaractéristiques du marché

Negative Market 3 PositiveCompeting distortions Supply guarantyDistorsion des prix des énergies Garantie d’approvisionnementEnergy policy The image of wood as a fuelPolitique énergétique Image du bois-énergie

Professional organisationsOrganisations professionnelles

Confidence in key persons involvedConfiance envers les acteurs de la filière

Environmental concerns (regional)Préoccupations environnementales (régional)

The effects of new technologies/projectsEffets des nouvelles technologies/produits

Negative Market 2 PositiveNatural gas network Local political intentionsDéveloppement des réseaux de gaz naturel Intervention des décideurs locauxCompeting distortions The effects of new technologies/projectsDistorsion des prix des énergies Effets des nouvelles technologies/produitsAdvising/Training of key persons involved Environmental concerns (local)Information/Formation des principaux acteurs Préoccupations environnementales (local)Supply guaranty Forestry as a new activity for farmersGarantie d’approvisionnement Sylviculture comme activité complémentaire de l’agricultureMarket characteristics The image of wood as a fuelCaractéristiques du marché Image du bois-énergieLegal frame for energy generation Environmental concerns (regional)Cadre légal pour la production d’énergie Préoccupations environnementales (régional)

Negative Market 1 PositiveNatural gas network The image of wood as a fuelDéveloppement des réseaux de gaz naturel Image du bois-énergieCompeting distortions Forestry as a new activity for farmersDistorsion des prix des énergies Sylviculture comme activité complémentaire de l’agricultureAdvising/Training of key persons involved Forest management and conservationInformation/Formation des principaux acteurs Conservation et gestion des forêtsNIMBY syndrome The effects of new technologies/projectsComportement contraire à l’opinion exprimée Effets des nouvelles technologies/produitsSupply guarantee Environmental concerns (local/global)Garantie d’approvisionnement Préoccupations environnementales (local/global)Environmental concerns (local) Energy policyPréoccupations environnementales (local) Politique énergétique

Table 6.1 Main negative and posi-tive influencing factors foreach market(1).Principaux facteurs néga-tifs et positifs selon lemarché considéré(1).

(1) The main negative andpositive factors are presentedin this table in order of impor-tance. Factors for which themean weight is higher than 1or lower than -1 are printed inbold type.(1) Les principaux facteurssont présentés par ordred’importance. Ceux ayant unindice moyen supérieur à 1ou inférieur à -1 sont encaractères gras.

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For this market, negative influencing factors aredominant and are present in all the definedcategories, with the exception of the environment.The most significant negative factors are relatedto organisational aspects. The development of NGnetworks is seen in the five countries participatingin this study as being the most important barrierto the use of fuelwood in this sector.

◗ Power generation and large district heating plants (marché 5)

Organisational aspects influence the use ofbiomass positively in Finland and Sweden. Onthe contrary, they have a negative influence inFrance and Portugal. The main negative factoris related to fuel supply.Institutional, structural and political factors aredominantly positive in Finland. But in Austria,France and Portugal, they have a strong negativeinfluence. In Sweden, the situation is morecomplex with a number of factors having bothpositive and negative influence, depending onthe user category. Factors like legislation, energypolicy and competing distortions stronglyinfluence the penetration of fuelwood in thismarket - be it in a positive or negative way -depending on the country considered.Environmental issues seem to affect positivelythe use of biomass for energy generation in allcountries. Global issues, such as global warmingeffects, should be an important argument todevelop the use of fuelwood in this sector.For this market, the main negative factors arerelated to the NG network, competing distortionsand energy policy. The most positive factors arerelated to environmental issues and local politicalintentions. For the development of district heatingusing biomass, the later is extremely important.For electricity generation, environmental concernscould play an important role in fuelwooddevelopment if environmental standards weremore severe, or if externalities were reflected inthe cost of electricity.

Results per country

◗ AustriaFor this country, the main negative factors areof an organisational, institutional, structural andpolitical nature, while the main positive factorsare related to sociological and cultural factors,as well as to environmental issues.Competing distortions are analysed as one of

L’analyse de la situation sur ce marché montreque les facteurs dont l’influence est négative sontdominants pour toutes les catégories considéréessauf pour les aspects environnementaux. Les fac-teurs organisationnels sont les plus nuisibles. Ledéveloppement des réseaux de GN apparaît danstous les pays comme étant la principale barrièreà la pénétration du bois-énergie dans ce secteur.

◗ Réseaux de chaleur et la production d'électricité (marché 5)

Les facteurs organisationnels ont une influenceplutôt positive en Finlande et en Suède alors qu’ilsont des effets négatifs en France et au Portugal.L’aspect considéré comme le plus négatif est rela-tif à l’approvisionnement en combustible.L’influence des facteurs institutionnels, structurelset politiques est essentiellement positive enFinlande alors qu’elle est négative en Autriche, enFrance et au Portugal. En Suède, la situation estdifférente selon les catégories de consommateurs.Les facteurs relatifs au cadre légal, à la politiqueénergétique ou aux distorsions de prix des com-bustibles influencent fortement le niveau de péné-tration du bois-énergie dans ce secteur, négative-ment ou positivement selon les pays.Les aspects environnementaux semblent avoir unimpact positif sur l’utilisation du bois-énergie dansce secteur quel que soit le pays considéré. Laquestion de l’effet de serre constitue l’un desatouts essentiels pour le développement de labiomasse dans ce secteur.Sur ce marché, les facteurs les plus négatifs onttrait au développement du GN, à la distorsion desprix des énergies et aux politiques énergétiques.Les facteurs les plus positifs sont liés aux ques-tions environnementales et à l’intervention desdécideurs locaux ou régionaux. Ces derniersjouent un rôle crucial dans le développement desréseaux de chaleur. Concernant la productiond’électricité, les questions d’environnement (réduc-tion des émissions de CO2) sont décisives pourune plus grande pénétration de la biomasse.

Résultats par pays

◗ AutrichePour ce pays, les principaux obstacles à la péné-tration du bois-énergie sont d’ordre organisation-nel ou institutionnel tandis que les facteurs detype sociologique, culturel et environnementalfavorisent, à l'inverse, sa consommation.Les distorsions de prix des énergies, la politique



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the main problems, together with energy policyand the development of the NG network. Todaytrue costs for fossil fuels are neglected, and thereis no chance for improvement in the next fewyears. In the future, the levy of an ecologicaltax on fossil fuels is thought to be inevitable(real CO2 tax), and would make funding ofbiomass systems superfluous. A decrease ofbiofuel prices is not a proper way to competeagainst fossil fuels.On the contrary, the image of fuelwood and theeffect of environmental concerns are essentiallypositive. The evolution over the last 20 years inAustria is partially due to the rapid developmentof small district heating systems (DHS) since thebeginning of the 80's. Although numerousproblems arose in the first years of the use ofthis new technology, these plants operate in anexemplary manner as far as reliability andemissions are concerned, which led to a positiveimage of biomass DHS and of wood as a fuel.In the housing sector, fuelwood is still partiallyconsidered to be a backward fuel, but its imageis improving. The introduction of newtechnologies, the certification of small-scalebiomass heating systems and the competitionbetween several boiler manufacturers haveinfluenced this image in a positive way.

◗ FinlandExcept for factors related to NG network extensionand competing distortions, the different factorsanalysed have been characterised in a positiveway. These results seem to suggest that in Finland,the main barriers to a more substantial fuelwooddevelopment are essentially of a technical-economic nature. Consequently, research anddevelopment of fuelwood technologies in thiscountry are strongly supported by the governmentat all levels and sectors, i.e. on the supply andusage level, and for small to large-scaletechnologies. The aim of the support is to increasethe competitiveness of fuelwood technology indomestic and international markets.

The main positive factors are related tosociological and cultural considerations, as wellas to environmental issues. The recent increasein unemployment in Finland, especially amongfarmers, has brought out a need for newactivities. Fuelwood procurement and small-scale district heat production have beenproposed to farmers who already have apositive attitude towards fuelwood. Thus, theimage of wood as a fuel is significantly positivein all markets - except in market 4 (otherindustries) - where fuelwood consumption isstill at a very low level.

énergétique et le développement du GN enAutriche nuisent considérablement au dévelop-pement du bois-énergie. Le prix des énergiesfossiles n'est pas, actuellement, à son justeniveau et il semble improbable qu'à courtterme, ce dernier, soit corrigé à la hausse. Enrevanche, à plus long terme, l’instauration d’unetaxation environnementale sur les combustiblesfossiles pourrait s'avérer inévitable rendant alorssuperflues les diverses aides financières enfaveur de la biomasse. Au contraire, l’image du bois-énergie et les ques-tions environnementales sont essentiellementfavorables à la biomasse. La pénétration de cecombustible en Autriche durant les 20 dernièresannées s’explique surtout par le rapide dévelop-pement des réseaux de chaleur à partir du débutdes années 80. En dépit de quelques problèmesinitiaux, les unités installées fonctionnent demanière exemplaire ; ce qui a beaucoup influésur l’image du bois-énergie. Exception faite dusecteur de l'habitat, dans lequel le bois-énergie,bien qu'en progrès, est encore parfois considérécomme une énergie du passé. L’introduction denouvelles technologies, la certification des équi-pements et la concurrence entre les différentsfabriquants ont permis de faire évoluer positive-ment l’image de ce combustible.

◗ FinlandeException faite du développement du GN et dumaintien de distorsions des prix des énergies, laplupart des facteurs pris en compte dans cetteanalyse sont propices à l'utilisation du bois-énergie. Situation qui laisse penser que, dans cepays, les principaux obstacles au développe-ment du bois-énergie sont essentiellementd’ordre technico-économique. En conséquence,d'importants efforts sont consentis en matièrede Recherche et Développement, aussi bienpour les installations de petite et de forte puis-sance. L’objectif étant d’accroître la compétitivitédes technologies bois-énergie sur les marchésintérieur et internationaux.

Les principaux facteurs positifs sont d’ordre socio-logique, culturel et environnemental. L’augmen-tation du chômage en Finlande, notamment dansle secteur agricole, a créé un besoin urgent denouvelles activités. La production de bois-énergieet l’approvisionnement de petits réseaux de cha-leur ont donc été bien accueilli par les agricul-teurs, déjà majoritairement favorables à laconsommation de cette source d’énergie. Le bois-énergie jouit donc d'une bonne image sur l'en-semble des marchés finlandais, à l’exception dumarché 4 (autres industries) où l’utilisation de cecombustible reste très limitée.

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◗ FranceExcept for environmental issues which have apositive effect, many barriers still exist. Severalfactors have opposite effects depending on whatmarket is considered. For example, the image offuelwood is very positive in the housing and woodindustries, but also extremely negative in othersectors. Regarding organisational aspects, the mainweighted factors are essentially negative, exceptfor market 3 where these factors have a positiveinfluence. The supply guaranty factor or thepromotion of fuelwood use and dissemination oftechnologies (as well as technical solutionsadequate to each market) are a good example ofthis situation. For institutional, structural andpolitical aspects, contradictory influences coexist.Nevertheless, a number of important factors, suchas the development of the NG network andcompeting distortions, are in the present situationconsiderably unfavourable to the development offuelwood use.The effects of environmental concerns arepositively judged. Nevertheless, the resultsobtained seem to mask a more complex reality.For a majority of people, there is still anambiguity when considering fuelwood: it isdifficult for most of them to admit that fuelwoodenergy can preserve the environment, asemissions of ashes and particulates remainsignificant. It therefore looks as if environmentalaspects were considered as a positive argumentfor people working in national and regionalinstitutions, and more generally for decisionmakers or for large plant owners, whereasfarmers, forest owners and people with practicalexperience seem rather unaffected by such anargument, if it doesn’t leave them completelysceptic.

◗ PortugalAs for France, in Portugal a straightforwardinfluence of non technical-economic factors onfuelwood development does not exist. Severalmain factors have opposite effects, dependingon what market is considered. For example -regarding sociological and cultural factors - theimage of fuelwood is very positive in markets1, 2 and 3 but also extremely negative in othersectors.Concerning organisational aspects, the mainweighted factors are essentially negative, exceptfor wood industries. For institutional, structuraland political aspects, certain factors, such aslocal political intentions as well as the legalframework for electricity generation andcogeneration based on renewable energysources, have mainly a positive influence onfuelwood development. This special legal

◗ FranceHors mis les aspects environnementaux plutôtfavorables, de nombreuses barrières subsistent.Certains facteurs ont des influences contrairesselon le marché considéré. Par exemple, l’imagedu bois-énergie dans les secteurs de l’habitat indi-viduel et des industries du bois est très positivealors qu’elle est négative dans les autres secteurs.En ce qui concerne les aspects organisationnels,leur influence est jugée négative dans tous les sec-teurs sauf dans celui des industries du bois. C'estle cas pour l’approvisionnement en combustible,la promotion de la filière bois-énergie ou l’apportde solutions techniques adaptées à chaque sec-teur. Au niveau des facteurs institutionnels, struc-turels et politiques, des effets contradictoirescoexistent. Néanmoins, certains facteurs tels quele développement du GN et l’existence de distor-sions des prix sont considérés comme étant par-ticulièrement défavorables à la pénétration dubois-énergie.L’influence des préoccupations environnemen-tales est plutôt positive pour la biomasse. Mais laréalité semble plus complexe. Pour la majorité despersonnes interrogées, il est difficile de percevoirl’utilisation du bois-énergie comme un atout surle plan environnemental dès lors que les émis-sions liées à sa combustion restent très visibles(fumées noires et cendres). Il semble, en réalité,que les membres d'organismes nationaux ourégionaux spécialisés dans l'énergie, les décideurspolitiques et les gestionnaires de grandes cen-trales soient convaincus des avantages environ-nementaux liés à la consommation de bois-éner-gie tandis qu’à l'inverse, les gens de terrain et lespropriétaires de petites installations restent indif-férents, voire sceptiques face à cet argument, enraison de préjugés et de manque d’information.

◗ PortugalAu Portugal comme en France, l’influence desfacteurs non technico-économiques n’est pasévidente. Plusieurs facteurs ont des effetsopposés selon le marché considéré. L’image dubois-énergie, est très favorable sur les marchés1, 2 et 3 mais est, en revanche, très négative surles autres marchés.En ce qui concerne les aspects organisationnels,les facteurs sont essentiellement négatifs sauf surle marché des industries du bois. Du point de vueinstitutionnel, structurel et politique, l’engagementde décideurs locaux ou encore la création d'uncadre légal adapté à la cogénération et à la pro-duction d’électricité à partir d’énergies renouve-lables ont contribué au développement du bois-énergie. En effet, la définition d’un cadre légal apermis d'accroître l’utilisation de résidus de bio-masse dans le secteur industriel (notamment les



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framework has influenced positively the use ofbiomass residues in the industrial sectors,namely in market 3. In the same way, localpolitical intentions have been a fundamentalfactor for the implementation of biomassprojects in market 2.For environmental aspects, the majority ofpeople surveyed do not have a definite opinionon this subject. They are concerned about risksof forest fires. And the use of fuelwood isconsidered as a positive instrument to preventforest fires. But this positive image iscounterbalanced by the negative image of a fuelwith visible emissions (flue gas and ashes). Thisnegative influence is dominant in the residentialsector. Furthermore, the intensive use offuelwood is also seen as a danger for forests.In market 3, the combustion of biomass residuesis considered to be a good solution for theelimination of wastes. The environmentalconcerns at a global level do not have a positiveinfluence on the use of fuelwood.

◗ SwedenSimilar to France and Portugal, Sweden doesnot have non technical-economic factorsexercising a straight forward influence onfuelwood development. Several factors haveopposite effects, depending on what market isconsidered. For example, consideringsociological and cultural factors, the image offuelwood is generally positive, except in market 4. However, when compared tocompeting energy sources, fuelwood may feelawkward. Furthermore, some environmentalaspects give this fuel a negative image.The organisational factors are generally negativein markets 1, 2 and 4, and positive in markets3 and 5. For this country, in the residential,tertiary sector and other industries, there are noreal professional organisations when it comesto the utilisation of fuelwood. In most cases,there is a lack of trained staff. The situation israther different for wood industries and districtheating markets. Energy production based onfuelwood is more or less “business as usual”,and the staff is well trained.For institutional, structural and political aspects,the situation is essentially a positive one.Nevertheless, some contradictory influencescoexist, particularly regarding energy policy andcompeting distortions. National energy policyin Sweden is favourable to fuelwood. This ismainly expressed through high taxes (energytax, CO2 tax and sulphur tax) on fossil fuels,which indirectly supports the introduction offuelwood. High taxation is probably the singlemost important factor for the recent increase in

industries du bois). De même, l’intervention desdécideurs locaux au niveau du marché de l'habi-tat collectif/tertiaire a permis l’installation d’unesérie de petites et moyennes unités fonctionnantà partir de biomasse.Au niveau environnemental, la plupart des per-sonnes interrogées n’ont pas de réelle opinion surce sujet. Elles sont préoccupées par les incendiesde forêts et voient dans l’utilisation des résidusforestiers un bon moyen de prévenir ce fléau.Cependant elles gardent une mauvaise imaged'un combustible produisant des fumées noires etdes cendres, tout particulièrement ressentie dansle secteur résidentiel. En outre, l'exploitationaccrue de bois-énergie est aussi perçue commeune menace pour la forêt. Au niveau des indus-tries du bois, l’utilisation des résidus pour la pro-duction d’énergie est considérée comme une bon-ne solution pour l’élimination des déchets. Lespréoccupations environnementales à l’échelle glo-bale n’ont que très peu d’effet sur le développe-ment du bois-énergie dans ce pays.

◗ SuèdeDe la même manière qu’en France ou auPortugal, l’influence des facteurs non technico-économiques n’est pas non plus facile à interpré-ter. Plusieurs facteurs ont des effets opposés selonle marché considéré. En termes sociologique etculturel, l’image du bois-énergie est généralementpositive sauf sur le marché des "autres industries".Cependant, comparée aux autres combustibles, lebois-énergie reste parfois considéré comme uneénergie obsolète et même nuisible pour l’envi-ronnement sous certains aspects.Ces facteurs organisationnels sont essentiellementdéfavorables au bois-énergie pour les secteurs 1,2 et 4 alors qu’ils sont plutôt positifs pour les sec-teurs 3 et 5. Dans les secteurs de l'habitat, du ter-tiaire et des "autres industries", il n’existe pas deréelles organisations professionnelles dans ledomaine du bois-énergie. Par ailleurs, le manquede professionnels compétents est un des pro-blèmes rencontrés. La situation est sensiblementdifférente au niveau des industries du bois et dansle secteur des réseaux de chaleur où l’utilisationdu bois-énergie peut être considérée comme fai-sant partie des activités courantes et où le per-sonnel dispose d’une formation adaptée. En ce qui concerne les facteurs institutionnels,structurels et politiques, la situation est essentiel-lement favorable au bois-énergie. Néanmoins,certains effets doivent être nuancés. La politiqueénergétique suédoise est plutôt favorable aubois-énergie. Cela se traduit notamment par lestaxes élevées sur les énergies fossiles qui ren-dent le bois-énergie plus compétitif. Cesmesures fiscales expliquent en grande partie le

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fuelwood use. There are, however, someexceptions. When fuels are used for electricproduction, no tax is paid. Industries are alsosubject to considerably lower taxes. This meansthat competitiveness for fuelwood is weaker inthese cases. Furthermore, as for the othercountries, the potential extension of the NGnetwork is an important issue for fuelwood use.If a broad introduction of NG comes about, thiswould present a major threat to furtherintroduction of fuelwood in Sweden. NG wouldprobably be able to compete in all markets, butthe threat of fuelwood would probably be mostserious in markets 4 and 5.For environmental aspects, the opposite is truebetween the local/regional and the global range.There is a concern that small-scale use of fuelwoodmay lead to hazardous flue gases and unpleasantodours. There is also a concern that large-scaleconsumption of fuelwood will cause negativeimpacts through a large number of deliveries bytruck. Since fuelwood is relatively voluminous,more transports is necessary, compared to a moreconventional fuels (oil or coal). Environmentalconcerns at the international level are to a greatextent focused on global warming, and morespecifically on CO2 emissions. In this sensefuelwood has a major advantage compared to allfossil fuels. This advantage is probably morerelevant for large-scale use, e.g. district heatingwhere this aspect may be of importance for the“environmental image" of the company. In single-family housing this factor is probably of less relativeimportance in the choice between differentavailable alternatives.

This section summarises the main obstacles and assets influencing fuelwood penetration in the 5 EU countr ies considered in this analysis.

Main obstacles

The most important barriers to the penetrationof fuelwood are synthesised in the followingtable for each market.As shown in Table 6.2, the influence of each factoris very different from one market to another. This

développement récent du bois-énergie.Toutefois, ces mesures fiscales comportent cer-taines exceptions puisqu'elles ne s'appliquentpas sur les combustibles fossiles utilisés pour laproduction d'électricité, et qu'elles ne s'appli-quent que très légèrement sur les industries.Dans ces deux cas particuliers, la compétitivitédu bois-énergie est donc plus faible. Par ailleurs,le probable développement des réseaux de GNen Suède constitue la principale menace pour lapénétration du bois-énergie dans ce pays et ce,plus particulièrement sur les marchés 4 et 5.Concernant les aspects environnementaux,l'analyse de la situation suèdoise nécessite dedistinguer le niveau local/régional du niveauglobal. Les petites installations manifestentsouvent une préoccupation envers les émissionsatmosphériques et les risques potentiels asso-ciés aux émissions issues de la combustion debois-énergie. De même, l’utilisation de bois-énergie dans de grandes installations suscitequelques réticences liées aux nombreuses livrai-sons nécessaires (bruit, pollution atmosphé-rique, risques d’accidents de la route...). Auniveau global, les préoccupations environne-mentales ont trait essentiellement à la questionde l’effet de serre et dans ce cas, le bois-énergiedispose d’un large avantage sur les combus-tibles concurrents. Toutefois cet avantage estprobablement plus effectif au niveau des instal-lations de grande dimension, du fait des poli-tiques de marketing des compagnies visant àtransmettre une image plus environnementa-liste, qu’au niveau de l’habitat individuel où cefacteur est peu pris en compte.

Cette section présente une synthèse des princi-paux obstacles et atouts influençant le dévelop-pement du bois-énergie dans les 5 pays considé-rées dans cette étude.

Principaux obstacles

Les principaux handicaps à la pénétration dubois-énergie dans les différents marchés retenussont présentés dans le tableau suivant.Comme le montre le tableau 6.2, l’influence dechaque facteur varie fortement d’un secteur à

Main General ResultsRésumé des principaux résultats



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means that the definition and implementation ofa strategy to develop the use of biomass as anenergy source must be market oriented. Thedefinition of general measures is not sufficient,and could have opposite effects to those planned.Nevertheless, it seems that two factors stronglyaffect the penetration of fuelwood in a negativeway in all markets, or at least in most of them.These two factors are related to the developmentof the NG network in Europe, and to thecompeting distortions among alternative fuels. Theaggressive commercial strategy adopted by NGcompanies and the public support they generallyenjoy, are strong factors that have a very negativeinfluence on fuelwood penetration. Theintroduction of NG or the extension of the existingnetwork is being done or is planned in several EUcountries. This national energy strategy is generallyimplemented with the full support of publicauthorities. The huge level of investment and theextension of the market required imply a high risk.Without public support and certain marketguarantees, gas companies would not implementsuch projects. If a number of precautions are nottaken, these "requirements" could strongly affectthe present use of biomass, and could weakenpositive measures to develop fuelwoodpenetration.

Competing distortions refer to benefits given toalternative fuels such as a low VAT, director/and indirect subsidies to fossil fuels,externalities not integrated in the cost of energy,etc. Except for Sweden - where taxes on fossilfuels and electricity favour biomass - this factor

l’autre. Cela signifie que la définition et la miseen œuvre d’une stratégie visant au développe-ment du bois-énergie doit adopter une approchede marché. La définition de mesures à caractèregénéral n’est pas suffisante et peut induire deseffets contraires à ceux souhaités. Il apparaît quedeux facteurs influencent fortement la pénétrationdu bois-énergie dans la plupart des marchésconsidérés. Ces facteurs sont le développementdes réseaux de GN en Europe et le maintien dedistorsions des prix des énergies. Les stratégies dedéveloppement du GN, soutenues par des poli-tiques commerciales parfois agressives des com-pagnies gazières et par des aides publiques,constituent actuellement un frein puissant à lapénétration du bois-énergie dans les pays analy-sés. Les investissements élevés qu’impliquent detels projets et le large marché requis pour leurrentabilisation constituent un risque important.Sans un fort soutien public et une certaine garan-tie de débouchés, la plupart de ces investisse-ments ne seraient pas réalisés. Les précautionsprises pour garantir le succès de ces stratégiespeuvent avoir des effets néfastes sur l’utilisationactuelle du bois-énergie et aller à l’encontre desmesures décidées en faveur du développementde la biomasse et dans certains cas les rendreinutiles ou inopérantes.

Les distorsions de prix des énergies bénéficientgénéralement aux combustibles fossiles. Il peuts’agir d’un taux de TVA plus réduit, d’aides finan-cières directes ou indirectes ou de la non prise encompte des coûts environnementaux. Ainsi cefacteur a un fort effet négatif sur l’utilisation de la

Factors - Facteurs Markets- Marchés (1) 1 2 3 4 5

The image of wood as a fuel - Image du bois comme source d’énergie XXXX XNIMBY syndrome - Syndrome du NIMBY XConfidence in key professionals involved - Confiance envers les acteurs de la filière X X XProfessional organisations - Organisations professionnelles X XSupply guaranty - Garantie d’approvisionnement X X XXXX XOperating schemes- Mode de gestion de l’installation X XMarket characteristics - Caractéristiques du marché X XPromotion of fuelwood use - Promotion du bois-énergie XAdvising/Training of main actors - Information/Formation des principaux acteurs X X XForestry policy - Politique forestière XEnergy policy - Politique énergétique X X X X XLegal frame for energy generation - Cadre légal pour la production d’énergie X X XNatural gas network- Réseaux de gaz naturel XXXX XXXX XXXX XXXXRelationship between decision makers and utilities - Relation entre les décideurs et les producteurs d’énergie X XSocio-economic conditions of those involved - Situation socio-économique des acteurs XCompeting distortions- Distorsion des prix des énergies XXXX XXXX X XXXX XXXXEnvironmental concerns on the local level - Préoccupations d’environnement local X X

(1) Markets for which the mean weight of a factor is lower than -1 are stressed with a white cross Les facteurs pour lesquels est associé un indice d’influence moyenne sur un marché donné inférieur à -1 (très négatif) sont signalés par une croix blanche.

Table 6.2The most importantbarriers to fuelwoodpenetration for eachmarket.Principales barrières audéveloppement du bois-énergie en fonction dumarché considéré.

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has an important negative effect in all markets, except in market 3 where this factoris not determinant. As the case of Swedendemonstrates, the reduction of competingdistort ions is a s trong tool to fuelwooddevelopment in al l sectors of energyconsumption.

Regarding sociological and cultural factors themost important barriers are related to the imageof fuelwood and to confidence placed in keyprofessionals involved. This image is particularlynegative in market 4. As a system with wood-fuelled boilers are slightly more complicated tooperate than oil- and gas-fuelled ones,introduction of fuelwood in these industries willdrain staff and managerial resources from theprimary production of goods. The lack ofconfidence placed in key professionals involvedis also an important factor exercising a negativeinfluence on the use of fuelwood, particularlyin markets 2, 4 and 5. As shown from Austrianresults, one of the prerequisites for investing innew technology is to have confidence in theprofessionals involved. In this country,plumbers, chimney sweepers and architects areconsidered to be in a key position to influencepublic opinion. In the present situation,professionals appear more like biomassopponents. The same situation is found inPortugal where for medium and large-sizedunits, confidence in the professionals involvedbecomes an important factor in decision-making. The lack of confidence associated withfuelwood supply and technical assistance is astrong barrier to biomass development in thesemarkets.For organisational aspects, the supply guaranteefactor seems to constitute the biggest barrier tofuelwood use in all countries. According to theFrench enquiry, the supply issue is a permanentworry for potential users. Because suppliers areneither organised nor federated, they don’t havea commercial behaviour. They do not know verywell how to sell their product. Even worse theyare not capable of offering guaranteed services.If a supplier goes bankrupt, it then becomesnecessary to look for another supplier that mightbe located further, and who will consequentlycharge customers higher transportation costs.Supplying contracts could be a solution, but forthe present time, they are still quite unknownand are unfortunately not always respected.Concerning institutional, structural and politicalaspects, the most important barriers are relatedto energy policy, to the NG network and tocompeting distortions. Nevertheless, the energypolicy factor is the most complex one, which

biomasse dans la plupart des secteurs considéréssauf dans celui des industries du bois, où il n’estpas déterminant. Comme le montre le cas de laSuède, la réduction des distorsions de prix est unmoyen efficace de développement du bois-énergie dans tous les secteurs consommateursd'énergie.

En ce qui concerne les facteurs sociologiques etculturels, la mauvaise image du bois-énergie et lemanque de confiance envers les professionnelsde la filière apparaissent comme les freins les plusimportants au développement du bois-énergie.L'image du bois-énergie est particulièrementnégative sur le marché des "autres industries" quile perçoivent comme plus complexe que les com-bustibles fossiles et nécessitant une main d’œuvreplus importante ; ce qui peut détourner la mobi-lisation des ressources de l’objectif principal quiest la production de biens. Le manque de confian-ce envers les acteurs de la filière est aussi un fac-teur important jouant contre la pénétration dubois-énergie sur les marchés 2, 4 et 5. En effet,l'un des préalables à l'investissement dans denouvelles technologies est le facteur confiance.L’exemple autrichien montre combien le rôle desplombiers, des ramoneurs et des architectes estimportant en matière d'influence sur l'opinion dupublic. Or, actuellement, ces acteurs apparaîssentdavantage comme des détracteurs de la biomas-se. La même situation est rencontrée au Portugalen ce qui concerne les installations de moyenneet grande puissance. Enfin, le manque de confian-ce envers les fournisseurs de combustible et lespersonnes chargées de l’assistance techniqueconstitue une barrière difficile à surmonter pourla pénétration de bois-énergie sur ces marchés.Au niveau des facteurs organisationnels, la garan-tie d’approvisionnement est décisive pour ledéveloppement du bois-énergie. Selon les résul-tats de l’enquête française, l’approvisionnementest un problème permanent pour les utilisateurs.Le manque d’organisation des fournisseurs etl’absence d’une structure fédérative nuisent à lafilière. La vente de bois-énergie reste une activi-té marginale. Ainsi, lorsque le fournisseur habi-tuel ne peut plus assurer l’approvisionnement, leconsommateur recherche lui même un autre four-nisseur, souvent en position de force par rapportà une demande urgente, donc plus cher. Descontrats d'approvisionnements pourraient proba-blement éviter ce type de problèmes mais ils sontencore méconnus ou non respectés.Au niveau des facteurs institutionnels, structu-rels et politiques, les principales barrières iden-tifiées sont liées aux politiques énergétiques, audéveloppement des réseaux de GN et auxdistorsions de prix. Toutefois, le facteur "poli-



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offers a number of factors affecting fuelwooduse in the opposite way. Officially, energypolicies in the 5 EU countries under analysis aremore or less favourable to the development offuelwood use. However, this position is notfollowed by a concerted policy promotingimplementation (Portugal). Nor are sufficientinstruments to incente biomass developmentprovided (Austria). Lastly, sectorial policieswhich would allow a real positive effect are notwell co-ordinated. In Sweden for example theintroduction of high taxes on fossil fuelsdemonstrates a favourable position to fuelwooddevelopment. Nevertheless, exceptions to thisrule, concerning electricity production andindustries, reduce the real effects of this positivemeasure. The contradictory effects of this energypolicy are clear when examining thedevelopment of the NG network. NG isregarded as the greatest obstacle for biomassdevelopment in all the countries understudy,especially for new DH systems and multi-familyhousing in Austria and France, as well as formarkets 4 and 5 in Portugal and Sweden.Regarding environmental issues, concerns at the local level seem to constitute the mostimportant factor affecting the development of fuelwood use, in markets 1 and 2. Resultsfrom surveys in Finland, France and Swedenillustrate these concerns. Small-scale use offuelwood is considered to be harmful. It maylead to hazardous flue gases and unpleasantodours.

Main positive factors

The most positive influencing factors in termsof fuelwood penetration are synthesised in thefollowing table for each market.As shown in Table 6.3, the positive influenceof non technical-economic factors on biomassdevelopment is not homogeneous. Sociologicaland cultural aspects related to the image ofwood as a fuel - and the effects of newtechnologies/projects - have a positive influenceon the use of fuelwood in markets 1, 2 and 5.The image of biomass as an energy sourceremains globally positive, or is at leastimproving. Its traditional use in the residentialsector, and its importance in rural areas (or areaswith significant activity in the wood sector)confer to fuelwood a positive image (Finland,Portugal and Sweden). The introduction of newtechnologies, certification of small-scale biomassheating systems and competition among severalboiler manufacturers have influenced this imagein a positive way (Austria).

tique énergétique" est difficile à analyser enraison des effets contraires qu'il exerce.Officiellement, les politiques énergétiques despays analysés sont plus ou moins favorables aubois-énergie. Néanmoins, au Portugal, cetteposition officielle n’est pas toujours suivie d’uneréelle mise en pratique tandis qu'en Autriche,les instruments d’aide au développement de labiomasse restent insuffisants ou que, plus géné-ralement, les politiques sectorielles ne sont pasassez coordonnées pour induire l’effet souhaité.En Suède par exemple, l’introduction de taxesenvironnementales sur les énergies fossilesdémontre la volonté de privilégier les énergiesrenouvelables mais certaines exceptionstouchant la production d’électricité et l’industrieréduisent les effets de cette mesure. L’extensionactuelle des réseaux de GN illustre égalementles effets contradictoires de la politique énergé-tique. Elle constitue l’un des plus grands freinsau développement du bois-énergie, notammentau niveau des réseaux de chaleur et du secteurcollectif pour l’Autriche et la France et au niveaudes marchés 4 et 5 pour le Portugal et la Suède.Sur le plan environnemental, les préoccupationsessentielles ont trait aux effets locaux de l’utilisa-tion de la biomasse. Les marchés 1 et 2 sont lesplus sensibles à ce facteur comme le montre lesenquêtes finlandaise, française et suédoise. Lespetites unités fonctionnant au bois sont souventconsidérées comme très polluantes voire dange-reuses. Des efforts sont donc à faire dans cedomaine pour améliorer cette image négative.

Principaux facteurs positifs

Les principaux atouts pour la pénétration dubois-énergie sur les différents marchés retenussont présentés dans le tableau suivant.Comme le montre le tableau 6.3, l’influencepositive des facteurs non technico-économiquesn’est pas homogène. Les facteurs sociologiqueet culturel tels que l’image du bois-énergie et l’effet des nouvelles technologies/produitsont une influence positive sur l’utilisation du bois-énergie sur les marchés 1, 2 et 5.L’image du bois comme source d’énergie reste généralement positive ou s’améliore dans certains cas. Son utilisation traditionnelledans le secteur résidentiel et son importance enmilieu rural confère à ce combustible unebonne image (Finlande, Portugal et Suède).L’introduction de nouvelles technologies, lacertification des équipements à bois et lacompétition des fabricants ont exercé uneinfluence positive sur l’image du bois-énergie(Autriche).

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The use of fuelwood in market 3 (wood industries)is essentially influenced in a positive way byorganisational factors. The existence of professionalorganisations and supply guarantees are consideredto be the most important assets in developingfuelwood use. All users' categories point out themain insufficiency: the lack of professionalorganisations (public entities or private companies)which could provide technical information andassistance, thus securing biomass supply. But thisfactor is particularly important in sectors 2 and 4,where a high quality of service is required toreduce the risk of energy not being delivered.Regarding institutional, structural and politicalaspects, factors such as energy policy and localpolitical intentions are extremely important inmarkets 2 and 5. The intervention of localpoliticians or regional decision-makers is a keyissue for the development of biomass projects,notably in market 2 and for DH systems. Forexample, thanks to the policy carried out byregional councils in France or by municipalitiesin Portugal, numerous fuelwood operationswere implemented in schools. In Austria, thesuccess of the biomass district heating marketis mainly due to the leading role played by the"lands" on a regional level.Environmental benefits at local and global levelsare also pointed out in all markets. The preventionof forest fires in some countries (France andPortugal) - and the reduction of CO2 emissions -are important benefits associated with the use ofbiomass.

L’utilisation du bois-énergie sur le marché 3(industries du bois) s’explique en grande partiepar l'influence favorable des facteurs organisa-tionnels. L’existence de professionnels aux com-pétences adéquates et d’une garantie de l’appro-visionnement sont essentiels à l’utilisation dubois-énergie dans ce secteur. Leur absence est parcontre un des éléments explicatifs des difficultésde pénétration du bois-énergie sur les marchés 2et 4 où l’exigence d’une réelle qualité de serviceest de plus en plus grande et devient même plusimportante que le facteur prix.Au niveau des facteurs institutionnels, structurelset politiques, la politique énergétique et l’inter-vention des décideurs locaux sont très importantsnotamment pour les marchés 2 et 5. L’influencedes décideurs est souvent un élément clef dumontage de projets biomasse au niveau du sec-teur 2 et des réseaux de chaleur. Ainsi, parexemple, de nombreux projets faisant appel à labiomasse ont vu le jour (écoles, mairies...) grâceaux orientations de certains conseils régionaux enFrance et de municipalités au Portugal. En Autriche,le succès de la diffusion du bois-énergie sur lemarché des réseaux de chaleur est dû en grandepartie au rôle des décideurs locaux et régionaux.Les aspects environnementaux sont essentielle-ment favorables au recours au bois-énergie dansla plupart des marchés. L’effet de préventiondes feux de forêts (France et Portugal) et laréduction des émissions de CO2 sont les aspectsparticulièrement positifs de l’utilisation de cecombustible.

Factors - Facteurs Markets(1) - Marchés

1 2 3 4 5

The image of wood as a fuel - Image du bois comme source d’énergie XXXX X XXXX X

Forestry as a new activity for farmers - Sylviculture comme activité complémentaire de l’agriculture XXXX X X

The effects of new technologies/projects - Effets des nouvelles technologies/produits X XXXX X X

Confidence in key professionals involved - Confiance envers les acteurs de la filière XXXX X

Professional organisations - Organisations professionnelles XXXX

Supply guaranty - Garantie d’approvisionnement XXXX

Market characteristics - Caractéristiques du marché X

Promotion of fuelwood use - Promotion du bois-énergie X

Forestry policy - Politique forestière X X

Energy policy - Politique énergétique X X X X X

Legal framework for energy generation - Cadre légal pour la production d’énergie X X

Local political intentions - Intervention des décideurs locaux XXXX XXXX

Certification of quality - Certification de la qualité X

Environmental concerns on the local level - Préoccupations d’environnement local X XXXX X X X

Environmental concerns on the global level - Préoccupations d’environnement global X X X X XXXX

Environmental standards - Normes environnementales X

Forest management and conservation - Préservation et gestion de la forêt X

(1) Markets for which the mean weight of a factor is higher than 1 are stressed with white cross - Les facteurs pour lesquels est associé un indice d’influence

moyenne sur un marché donné supérieur à 1 (très positif) sont signalés par une croix blanche.

Table 6.3 The most importantassets to fuelwood

penetration for each market.

Principaux atouts pour le développement

du bois-énergie en fonction

du marché considéré.



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The majority of people surveyed in Portugal, forexample, have no definite environmental opinionon fuelwood use. They are concerned about risksof forest fires and the use of fuelwood is considereda positive instrument to prevent them. But thispositive image is counterbalanced by the negativeimage of a fuel with visible emissions (flue gasand ashes), particularly in the residential sector.Nevertheless, some of these environmentalconcerns could easily be avoided if newtechnologies featuring higher efficiency and areduction of emissions were appropriatelypromoted.At regional to global range the effect ofenvironmental concerns is also ambiguous evenif, in some cases, it is used as a positive argumentto promote fuelwood use. In France and Portugal,global warming prevention does not appear to bevery convincing. Environmental aspects offuelwood use are considered as a positiveargument by people working for national andregional institutions, and by decision makers ingeneral. Yet users, farmers, forest owners withpractical experience seem rather unaffected bysuch arguments, when not completely sceptic. Forthe other countries - and considering globalwarming effects - fuelwood is seen as having amajor advantage compared to fossil fuels. Asmentioned in the Swedish survey, this advantageis probably more relevant for large-scale uses, e.g.district heating and power generation, where thisaspect may be of importance for the"environmental image" of the company. In single-family housing this factor is probably of less relativeimportance in the choice between differentavailable alternatives.The analysis of environmental factors shows thatpeople's perception of biomass burning remainsambiguous, and could constitute a strong barrierin some cases (visible atmospheric emissions, forestdepletion...). In other cases, it could constitute agood opportunity in other fields (forest fire andglobal warming prevention...).

Au Portugal, la majorité des personnes interrogéessur les problèmes environnementaux associés àl’utilisation de bois-énergie n’ont pas d’opinionréellement formée. La préoccupation envers lesincendies de forêts constitue un facteur favorableà l’utilisation de ce combustible. Mais cette opi-nion est contrebalancée, notamment dans le sec-teur résidentiel, par l’image négative liée auxémissions visibles de la combustion du bois(fumées et cendres) même si les progrès réalisésà ce niveau permettraient de limiter fortement cesémissions. Aux niveaux régional et global,l’influence des questions environnementales estquelque peu ambiguë. Ainsi, en France et auPortugal par exemple, la diminution de l’effet deserre n'apparaît pas réellement convaincante. Lesaspects environnementaux liés à la consomma-tion de bois-énergie sont perçus favorablementpar les membres d'institutions régionales et natio-nales et, de manière plus générale, par l'ensembledes décideurs politiques. En revanche, les petitsconsommateurs, les agriculteurs et les exploitantsforestiers sont souvent indifférents à cet argument,pour ne pas dire totalement sceptiques. Pour lesautres pays, le bois-énergie a un atout importanten matière de réduction de l'effet de serre, parrapport aux combustibles fossiles. En Suède parexemple, cet avantage, particulièrement perçudans les grosses installations telles que les réseauxde chaleur ou les centrales de production d'élec-tricité, est de plus en plus intégré dans la poli-tique commerciale des entreprises. L'influence del'image "verte" du bois-énergie sur le choix entrediverses alternatives, est certaitement moindredans le secteur de l'habitat individuel. L’analysedes facteurs environnementaux montre que l’uti-lisation du bois à des fins énergétiques est doncperçue de manière ambiguë constituant, dans cer-tains cas, un frein important au développementde cette filière (émissions atmosphériques, des-truction des forêts...) et dans d’autres, un atoutessentiel (prévention des feux de forêts et del’effet de serre...).


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According to the scenarios, the stakes of afuelwood mobilization policy in the five studiedcountries are an additional fuelwoodconsumption from 90 TWh (moderate scenario)to 170 TWh (high scenario) for the year 2020.The total fuelwood consumption in 1995 is 218TWh, the fuelwood consumption expected in2020 is about the same (210 TWh) according tothe baseline scenario, if there is no change inthe current national policies. That is to say thatthe objectives of a volontarist policy in favourof fuelwood use could be to bring the fuelwoodconsumption from 45% of the fuelwoodavailable resource (baseline scenario) to 65%(moderate scenario) or 88% (high scenario) in2020.The stakes are obviously different betweencountries. The objective is to keep the fuelwoodconsumption stable in Portugal, to increase thefuelwood consumption of about 35% in Franceand 60% in Austria, while it could be possibleto double the fuelwood consumption in Finlandand Sweden.If such a fuelwood consumption increase isimplemented, from 27 to 50 Mt CO2 equivalentscould be avoided in the year 2020. It representsfrom 4% to 7% of the total 1995 energy-relatedGHG emissions of the five countries. Amongthe avoided 50 Mt CO2 equivalents in the highscenario, 17 Mt CO2 equivalent would comefrom Sweden, 14 Mt from France and 10 Mtfrom Finland. These amounts are equivalent to17% and 19% of the total 1995 energy-relatedGHG emissions respectively of Finland andSweden.It appears that the available resource is quiteimportant and is actually not a barrier for ahigher mobilization of fuelwood, even inPortugal where volontarist measures arenecessary to stop the decrease of fuelwood

La mise en oeuvre d'une politique de mobilisation du bois-énergie dans les cinq paysétudiés, permettrait, selon les scénarios retenus,une consommation supplémentaire de bois-énergie de 90 TWh (scénario modéré) à 170TWh (scénario haut) en 2020. Sans changementdans les politiques actuelles, la consommationde bois-énergie en 2020 (210 TWh), serait qua-siment identique à celle de 1995 (218 TWh).Ainsi, l'objectif d'une politique volontariste depromotion du bois-énergie pourrait être de fairepasser la consommation de bois-énergie de 45%de la ressource disponible (scénario de base), à65% (scénario modéré) ou à 88% (scénariohaut) en 2020.Les enjeux sont évidemment différents selon lespays. L'objectif visé est de maintenir la consom-mation de bois-énergie en 2020 à son niveauactuel au Portugal, d’augmenter la consomma-tion de bois-énergie d'environ 35% en France,60% en Autriche, et de la doubler en Suède eten Finlande.Si de telles augmentations de la consommationde bois-énergie étaient effectivement réalisées, ilserait possible d'éviter l'émission de 27 à 50 Mtd'équivalent CO2 en 2020, soit 4% à 7% desémissions totales de GES des 5 pays en 1995.Sur les 50 Mt évitées dans le scénario haut, 17Mt proviendraient de Suède, 14 Mt de France, et10 Mt de Finlande soit respectivement 17% à19% des émissions de GES de la Finlande et dela Suède en 1995.L'étude révèle que les ressources disponiblessont suffisantes et ne constituent donc pas unfrein à l'accroissement de la mobilisation de laressource, même au Portugal où des mesuresvolontaristes devraient être prises pour éviterune diminution de la consommation de bois-énergie. Des difficultés pourraient néanmoinsapparaître au niveau régional en raison de la

Conclusion

CONCLUSION


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consumption. Difficulties could appear at theregional level because of the variousdistribution of the fuelwood resource and thepotential uses. Therefore, the question is : couldwe consider (as it has been done in Sweden forthe high scenario) that fuelwood transportationis not a strong barrier ? Is it sometimes morerelevant to produce electricity in condensingpower plants where there is a large untappedfuelwood resource and to transport electricity tothe final users by existing transmission anddistribution network ?In general, the residencial and services sectorwill stay the principal user sector. But in orderto increase significantly the fuelwood use, alarge penetration of fuelwood is necessary inthe district heating networks and in industrialsectors (not only wood and pulp and paperindustry but also other industries). Thedevelopment of power production either inCHP plants or power production only plantsshould be also planned.Fuelwood is presently either competitive orclose to competitive for heat and steamproduction for the majority of user sectors andcountries. If we consider the sectors per countryin which fuelwood can already compete with allother calculated alternatives (comparing the costof useful energy), the additional potential offuelwood consumption is 37 TWh (including20 TWh in Sweden) according to the moderatescenario and 66 TWh (including 41 TWh inSweden) according to the high scenario. It isabout 40% of the additional potential offuelwood consumption in 2020. Moreover, 25%of the additional fuelwood use concern sectorsin which fuelwood are not yet competitive butless than 20% more expensive than the cheapestalternative. However, electricity production incondensing plants based on fuelwood is notcompetitive for the time being. For example, inSweden, the gap is about 20 Ecu/MWhcompared to electricity production from oil orhard coal which is free of energy tax and CO2 tax.Technical-economic factors are not sufficientenough to explain the fuelwood use or non-use. The analysis of the non technical-economicfactors influencing the fuelwood developmentshows that two factors are strongly affectingnegatively the penetration of fuelwood in all themarkets or almost. The aggressive commercialstrategy adopted by natural gas companies andthe public support they generally have, arestrong factors which have a very negativeinfluence on fuelwood penetration. The secondfactor is related to the competing distortionswhich refer to direct and/or indirect benefits

distribution de la ressource et des usages poten-tiels. Ainsi, la question qui se pose est la suivan-te : devons nous considérer (comme cela a étéfait en Suède dans le scénario haut) que lescoûts de transport du bois ne constituent pasune barrière significative ? Est-il plus pertinentde produire de l'électricité dans des centrales àcondensation dans les régions où la ressourcede bois-énergie est abondante puis de transpor-ter l'électricité sur le réseau électrique existantjusqu'au consommateur final ?En général, l’habitat et le tertiaire sont les prin-cipaux secteurs consommateurs. Mais, pouraugmenter significativement la consommationde bois-énergie, une forte pénétration du bois-énergie est nécessaire dans les réseaux de cha-leur et l’industrie. Le développement de la pro-duction d'électricité seule ou en cogénérationdevrait aussi être encouragé. La production de chaleur et de vapeur à partirde bois-énergie est actuellement soit déjà com-pétitive, soit proche de l'être, dans la majoritédes secteurs et des pays. En prenant en compteles secteurs par pays dans lesquels le bois-éner-gie est déjà capable de concurrencer les autresalternatives (en terme de coût de production del'énergie utile), les consommations de bois-éner-gie supplémentaires devraient être de 37 TWh(dont 20 TWh en Suède) selon le scénariomodéré et de 66 TWh (dont 41 TWh en Suède)selon le scénario haut, ce qui représente envi-ron 40% du potentiel supplémentaire deconsommation de bois-énergie en 2020. Enoutre, 25% de cette consommation supplémen-taire concernerait des secteurs dans lesquels lebois-énergie n'est pas encore compétitif mais aumaximum 20% plus coûteux que l'alternative lamoins chère. La production d'électricité à partirde bois-énergie dans des centrales à condensa-tion n'est pas compétitive à l’heure actuelle. EnSuède, par exemple l'écart de coût entre l'op-tion bois-énergie et les alternatives fioul oucharbon est d'environ 20 Ecu/MWh pour la pro-duction d’électricité où les taxes sur l'énergie etsur le CO2 ne s’appliquent pas. Les facteurs technico-économiques sont insuffi-sants pour expliquer la hausse ou la baisse deconsommation du bois-énergie. L'analyse desfacteurs non technico-économiques a permis demontrer que deux types de facteurs gênaientparticulièrement le développement du bois-énergie, quelque soit le secteur considéré : toutd'abord, la stratégie commerciale agressiveadoptée par les compagnies gazières ainsi quele soutien public qu'elles peuvent recevoir. Parailleurs, les énergies alternatives (gaz naturel,électricité...) bénéficient directement ou indirec-tement de distorsions artificielles des prix. A

CONCLUSION


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given to alternative fuels (natural gas,electricity...). Sociological and cultural aspectsrelated with the image of wood as a fuel andthe effects of new technologies/projects,influence positively the use of fuelwood inhousing, tertiary, district heating and powergeneration. Regarding institutional, structuraland political aspects, factors like energy policyand local political will are extremely importantin these sectors. The use of fuelwood in woodindustries is essentially positively influenced byorganisational factors (namely the existence ofprofessional organisations and of supplyguaranty).The results of this comprehensive studyhighlight the stake associated to fuelwooddevelopment in Europe, both from the pointof view of local activity and of globalenvironment. Resource is present,technologies do exist, greenhouse gasemissions savings are established,competitivity is often reached, especially ifwe get rid of competing distorsions.Nevertheless, institutional, organisational andcultural barriers have to be overcome ifEurope wants to reach such a target. Europeshould envisage seriously how to clear theseobstacles on the way to sustainabledevelopment.

l'inverse, les aspects culturels et sociologiquestouchant à l'image du bois-énergie et au côtéinnovant de technologies nouvelles, influencentpositivement la consommation de bois-énergiedans l'habitat-tertiaire, les réseaux de chaleur etla production d'électricité. En ce qui concerneles aspects institutionnels, structurels et poli-tiques, des facteurs tels que la politique énergé-tique et la volonté politique locale apparaissentcomme des éléments prépondérants. Enfin, laconsommation de bois-énergie dans les indus-tries du bois dépend fortement de facteurs orga-nisationnels tels que l'existence d'organismesprofessionnels ou encore la garantie d'approvi-sionnement.Cette étude permet également de souligner lesenjeux du développement du bois-énergie enEurope, tant du point de vue de l'activité localeque de l'environnement global. La ressource estsuffisamment abondante, les technologies exis-tent, les réductions d'émissions de gaz à effet de serre sont vérifiées, la compétitivité est sou-vent atteinte, surtout lorsqu'une correction de ladistorsion des prix est effectuée. Néanmoins, les obstacles institutionnels, organisationnels et culturels devront être surmontés si l'Europeveut développer ce type d'énergie et s'engagerrésolument sur la voie du développement soutenable.


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AppendixAnnexes

A P P E N D I X I


Assumptions made on fuelwood consumption evolution in the baseline scenarios

The chosen rates (y, z) for Austria are based on a reference scenario published inAugust 1995 in the NUP (National Environment Plan). x has been estimated basedon a prognosis for 2010. In particular, for housing, the calculation of the first rate (x)is based on the following assumptions: an increase in 20% of the population, 18%of the living space and 13% of the fuelwood use. For the other sectors, the rates fory and z represent average weighted values (regarding the consumption in eachsector and the kind of energy use) for improvements for process heat, furnaces,CHP and room heating in these sectors.In Finland, the overall primary energy consumption and its distribution to variousenergy forms and consumption sectors has been estimated on the basis of variousscenarios elaborated by different authorities in the 1990’s. Regional energy distri-bution in 2020 has been estimated on the basis of current statistics and does nottake into account possible regional variations in development. It was not possible forFinland to indicate fuelwood penetration in “other sectors” by means of the introdu-ced formula for development of efficiency, insulation and overall fuelwood consump-tion. These sectors include mainly fuelwood and bark-fired industrial heat producingboilers. The various systems (only heat production, heat and electricity production,process heat...) have their own specific energy conversion efficiencies and theirdistribution should vary up to 2020.In France, fuelwood consumption in housing is stable: fuelwood as a principalenergy source for space heating is decreasing, and fuelwood as a secondaryenergy source is increasing. A policy of fuelwood development use is being imple-mented principally for medium-scale plants in the industrial and tertiary sectors. Theassumption made is that this trend will go on up to 2020, leading to a 10% increasein fuelwood use. The impact of energy conservation should be higher in housingthan in other sectors.Consequently, we make the assumption that fuelwood consumption in Franceshould decrease in the future if no interventionist policy is enacted.CEEETA’s estimates lead to an important decrease of fuelwood use for cooking,from 77% of energy consumption in housing in 1995, to 37% in 2020 in the base-line scenario of fuelwood consumption (“business as usual” energy conservation).Total fuelwood consumption in this sector will be half of the 1995 consumption; 61%will be used for space heating. With an interventionist policy of energy conservation,space heating will represent 53% of fuelwood consumption in housing. The averageefficiency rate is improving a lot, mainly because fuelwood use is changing: cookerswith very low efficiency (about 15%) are progressively being abandonned andsubstituted by gas cookers, while traditionnal fire-places are replaced by spaceheating systems with higher efficiencies.For Sweden, the rates for households are calculated from official references publi-shed by the Swedish Energy Commission. The rate for other sectors is calculatedas being 50% for district heating (official prognoses within the district heating orga-nizations) and 0% for industry.

Hypothèses d’évolution de la consommation de bois-énergie dans les scénarios de référence

Les taux (y, z) pour l’Autriche sont basés sur une scénario de référence publié enAoût 1995 dans le Plan national pour l’Environnement. x a été estimé à partir deprévisions pour 2010. Plus particulièrement, les hypothèses d’évaluation du taux (x)dans l’habitat sont un accroissement de la population de 20%, de la surface d’habi-tation de 18% et de l’usage du bois-énergie de 13%. Pour les autres secteurs, lestaux pour y et z sont des moyennes pondérées (tenant compte de la consommationde chaque secteur et du type d’énergie utilisé) de l’amélioration de la chaleur pourle process, des fours, des installations en cogénération et du chauffage dans cessecteurs.En Finlande, la consommation totale d’énergie primaire et sa structure par sourcesd’énergie et par secteurs a été estimée à partir de scénarios réalisés par différentsorganismes dans les années 1990. Il n’a pas été possible pour la Finlande detraduire la pénétration de bois-énergie dans les autres secteurs au moyen duformule intégrant les rendements, l’isolation et la consommation totale de bois-énergie. Pour les chaudières industrielles, les systèmes (chauffage, process, cogé-nération) ont leur propre rendement de conversion et leur répartition peut variéed’ici 2020.En France, la consommation de bois-énergie dans l’habitat est stable : le bois-énergie en base décroît alors que sa consommation augmente pour un usaged’appoint. Une politique favorisant l’usage du bois est actuellement menée pour desinstallations de moyenne puissance, dans l’industrie et le tertiaire. Nous faisonsl’hypothèse que cette tendance se poursuit d’ici 2020, conduisant à une augmenta-tion de la consommation de bois-énergie de 10%. L’impact de la maîtrise del’énergie devrait être supérieur dans l’habitat par rapport aux autres secteurs. Enconséquence, la consommation globale de bois-énergie devrait diminuer en Francedans le futur si aucune politique volontariste n’est mise en place.Les estimations du CEEETA conduisent à une baisse importante de l’usage dubois-énergie pour la cuisson, de 77% de la consommation d’énergie dans l’habitaten 1995 à 37% en 2020 pour le scénario de référence (avec une maîtrise tendan-cielle de l’énergie). La consommation totale de bois-énergie dans ce secteur dimi-nuerait de moitié, 60% étant utilisée pour le chauffage. Le rendement moyen devraitfortement augmenter du fait de cette modification de l’usage du bois : les cuisinièresà bois à très faible rendement (environ 15%) sont substituées progressivement pardes cuisinières à gaz, et les cheminées traditionnelles sont remplacées par dessystèmes de chauffage à haut rendement.Pour la Suède, tes taux utilisés pour l’habitat sont calculés à partir des données dela Commission suédoise pour l’énergie. Le taux (x) pour les autres secteurs estbasé sur une hausse de la consommation de 50% pour les réseaux de chaleur(estimations officielles des sociétés en réseaux de chaleur) et 0% pour l’industrie.En Suède, la consommation de bois-énergie devrait augmenter d’ici 2020, notam-ment dans les réseaux de chaleur et l’industrie.

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Baseline scenarios for fuelwood consumption for 2020 Scénarios de référence de consommation de bois-énergie pour 2020

Evolution of Energy saved Energy saved Evolution Evolution of Energy saved Energy saved Evolution Evolutionfuelwood by building by improvement of fuelwood fuelwood by building by improvement of fuelwood of fuelwood

consumption insulation of equipment consumption consumption insulation of equipment consumption consumptionin housing efficiency in housing in other sectors efficiency in other sectors

x (1) y z 1995-2020 x (1) y z 1995-2020 1995-2020with a "business as usual" energy conservation avec une politique de maîtrise de l'énergie tendancielleAustria 60% 24% 22% -5% 83% 21% 16% 21% 10%Finland 25% 14% 7% 0% 19% 10%France 0% 5% 8% -13% 10% 0% 4% 6% -12%Portugal -50% 5% 29% -67% 2% 0.2% 5% -4% -44%Sweden 50% 15% 10% 15% 30% 0% 0% 30% 23%with an interventionist policy of energy conservation avec une politique volontariste de maîtrise de l'énergieAustria 60% 34% 22% -18% 83% 27% 16% 12% -1%Finland 25% 27% 16% -23% 13% -3%France 0% 10% 14% -23% 10% 0% 7% 2% -21%Portugal -50% 17% 46% -78% 2% 0.7% 10% -9% -54%Sweden 50% 22% 19% -5% 30% 0% 10% 17% 6%

x (1) y z 1995-2020 x (1) y z 1995-2020 1995-2020Evolution de la Energie Energie Evolution de la Evolution de la Energie Energie Evolution de la Evolution de laconsommation économisée économisée par consommation consommation de économisée économisée par consommation de consommation

de bois-énergie par l'amélioration de bois-énergie bois-énergie dans par l'amélioration bois-énergie dans de bois-énergiedans l'habitat l'isolation des rendements dans l'habitat les autres secteurs l'isolation des rendements les autres secteurs

(1) except effect of energy conservation (y & z) - hors effet de maîtrise de l'énergie (y & z)

A P P E N D I X I I

Les cahiers du CLIP - N°8 - Janvier 1998 107

Substituted energy sources per sector Energies substitutées par secteur

AUSTRIA FINLAND FRANCE PORTUGAL SWEDENFuel oil Fuel oil Fuel oil Electricity Fuel oil

Housing (1) Electricity Electricity Electricity ElectricityHabitat Coal Hard coal

GasFuel oil Fuel oil Fuel oil Gasoil Fuel oil

Tertiary Electricity Electricity Electricity Fuel oil ElectricityTertiaire Coal Hard coal Electricity

GasFuel oil Fuel oil Fuel oil Fuel oil

Mechanical wood ind. Coal Peat Hard coal Oil products Hard coalIndustrie du bois Gas

Fuel oil Fuel oil Fuel oil Oil products Fuel oilPulp & paper industry Coal Hard coal Hard coal Hard coalPapeteries Gas Peat

Fuel oilManufacturing industry CoalIndustrie manufacturière Gas

Fuel oil Fuel oilRaw material industry Coal Fuel oil Hard coal Oil products Fuel oilMatières premières Gas Hard coal Hard coalFood industry Peat Fuel oilAgro-alimentaire Hard coal

Other industriesAutres industries

Fuel oil Fuel oil Fuel oil Fuel oilDistrict heating plants Coal Hard coal Hard coal ElectricityRéseaux de chaleur Gas Peat Hard coal

Heat pumpPower generation only Gas Hard coal Gas Gas GasProd. électricité seule Peat(1) and agriculture in AustriaFuel oil - pétrole, Coal - charbon, Gas - gaz, Electricity - électricité, Peat - tourbe, Heat pump - pompe à chaleur.

Additional fuelwood consumption per user sector in 2020 Consommation de bois-énergie supplémentaire par secteur en 2020

Moderate scenario AUSTRIA FINLAND FRANCE PORTUGAL SWEDENIndividual housing (1) 5772 514 8503 11546Collective housing 766 217 5202 1635 (2) 504Tertiary sector 716 313 1004 2088 691Wood Industry 86 168 250 107Pulp and paper 2543 1384 2927 1072 1258 (3)Others 2462 4803 3026 1311 -DH plants 2787 7926 3285 - 8444Power generation only 1400 0 9000 500 -Additional fuelwood use 16530 15330 33200 5080 21190

High scenario AUSTRIA FINLAND FRANCE PORTUGAL SWEDENIndividual housing 1 7888 960 13082 11546Collective housing 1078 403 7023 1961 (2) 1008Tertiary sector 2233 585 1393 2542 1279Wood Industry 108 174 264 107Pulp and paper 3051 1954 3003 1608 1891 (3)Others 4966 6801 4126 2134 1473DH plants 6199 14291 3619 - 28389Power generation only 3000 6900 14250 1000 10476Additional fuelwood use 28520 32070 46760 7390 54170(1) including agriculture for Austria, (2) Total housing, (3) Total wood and pulp and paper industry

A P P E N D I X I I I


GHG emissions from preparation of fossil fuels, per fuel and per countryEmissions de GES lors de la phase de préparation des énergies fossiles, par énergie et par pays

AUSTRIA [ kg GHG / TJ fuel ]CO2 CH4 N2O CO2 equivalents LHV (MJ/kg or Nm⁄)

Natural gas 3291 441 0 12552 35.7Hard coal 4793 504 0 15377 28.3Brown coal 2337 3 0 2400 10,0Hard coal, coke 27896 697 0 42533 28.3Light, heavy oil 6965 10 0 7175 42.5/41.0Electricity for heating 112749 853 1 130969 -

FINLAND [ kg GHG / TJ fuel]CO2 CH4 N2O CO2 equivalents LHV (MJ/kg or Nm⁄)

Natural gas 6850 405 0.22 15423 35.7Hard coal 1880 315 0.32 8594 28.0Heavy oil 7276 64 0.22 8688 39.5Peat 4300 -99 0.17 2274 13.8Light oil 7251 60 0.22 8579 42.5Electricity for heating 102225 6.4 27.4 110857 -

PORTUGAL [ kg GHG / TJ fuel]CO2 CH4 N2O CO2 equivalents LHV (MJ/kg or Nm⁄)

Natural gas 5210 337 0.11 12314 35.7Light oil 4398 1.9 0.07 4461 41.0Gasoil 4398 1.9 0.07 4461 42.5Electricity for heating 125858 704 4.17 141928 -

FRANCE [ kg GHG / TJ fuel ]CO2 CH4 N2O CO2 equivalents LHV (MJ/kg)

Coal 4750 490 0.11 15073 28.0Light oil 7278 28 0.07 7888 41.0Heavy oilL 5800 38 0.07 6621 39.5Natural gas 5490 164 0.11 8968 35.7Electricity for heating 129453 402 1.31 138301 -

SWEDEN [ kg GHG / TJ fuel ]CO2 CH4 N2O CO2 equivalents LHV (MJ/kg)

Hard coal 5000 200 0 9200 28Light and heavy oil 11000 40 0 11840 42.5Electricity for heating 117611 452 2 127762 -

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Investment costs - Coûts d’investissement

Single-family housing [ECU/kW heat] Habitat individuel [ECU/kW thermique]Austria Finland France Portugal Sweden

Stove (wood logs, independent) - Poêle (bûches, indépendant) 150 - - 115 -Manual feed boiler (wood logs) - Chaudière à alimentation manuelle 400 417 155 300 320Automatic feed boiler (chips, pellets, etc) - Chaudière à alimentation automatique 500 367 230 - 280Oil-fired boiler - Chaudière à fioul 420 422 135 - 224Electric boiler - Chaudière électrique - - - - 276Electric heating (independent) - Chauffage électrique (indépendant) 85 180 307 28 -Gas-fired boiler - Chaudière à gaz 307 246 154 314 254LPG-fired (independent) - Chaudière à GPL (indépendant) - - - 39 -District heating heat exchanger -Chaudière pour réseau de chaleur 160 328 - - 257- Included: Necessary fuel storage - Inclu : stockage du combustible- Not included: Internal distribution system in buildings, gas network, district heating network, chimney, VAT - Non inclu : réseau de distribution dans les bâtiments, réseau de gaz,réseau de chaleur, cheminée, TVA.

Multi-family housing and tertiary sector [ECU/kW heat] Habitat collectif et tertiaire [ECU/kW thermique]Austria Finland France Portugal Sweden

Stove (wood logs, independent) 150 - - 115 -Manual feed boiler, 100 kW (logs) 170 271 - 280 -Automatic feed boiler, 100 kW 429 330 460 379 700Automatic feed boiler, 500 kW 265 158 307 250 275Oil-fired boiler, 100 kW 160 281 150 - 110Oil-fired boiler, 500 kW 62 113 99 - 65Electrical heating (independent) - 156 307 28 -Electrical boiler, 100 kW - 189 - - 100LPG-fired (independent) - - - 39 -Gas-fired boiler, 100 kW 107 221 95 257 128Gas-fired boiler, 500 kW 48 125 73 - 102District heating, 100 kW 66 206 - - 128- Included: Necessary fuel storage- Not included: Internal distribution system in the building, gas network, district heating network, chimney, VAT

Industry [ECU/kW heat for heat producing plants and ECU/kW electricity for cogeneration plants]Industrie [ECU/kWth pour les installations de production de chaleur et ECU/kWe pour les installations en cogénération]

Austria Finland France Portugal SwedenHeating plant, 5 MW - Chaleur - - 300 115 360Process heat, 5 MW - Vapeur process 325 715 - - -Process heat, 10 MW 750 595 470 - 700Cogeneration, 10 MWe/30 MWt 2 700 1 990 - - -Cogeneration, 20 MWe/70 MWt - 1 641 - 1 728 2 195Oil-fired process heat, 10 MW 205 145 165 - 300Coal-fired process heat, 10 MW - 525 415 - 550Gas-fired heating plant, 5 MW 180 180 - 135 -Gas-fired process heat, 10 MW 180 180 - - 300- Included: Buildings, fuel storage, stack - Inclu : chaufferie, stockage du combustible- Not included: Gas network, VAT - Non inclu : réseau de gaz, TVA.

District heating -[ECU/kW heat for heat producing plants and ECU/kW electricity for cogeneration plants]Réseau de chaleur - [ECU/kWth pour les installations de production de chaleur et ECU/kWe pour les installations en cogénération]

Austria Finland France Portugal SwedenHeating plant, 2 MW 485 559 450 - -Heating plant, 15 MW 450 418 425 - 494Cogeneration, 10 MWe/ 25 MWt - 1500 - - 1880Cogen, IGCC, 30 MWe/30 MWt - 1561 - - 2941Oil-fired heating plant, 15 MW 130 86 125 - 212Coal-fired heating plant, 15 MW - 374 350 - 450Gas-fired heating plant, 15 MW - 86 - - 153Cogen (coal), 60 MWe/ 120 MWt - 1224 - - 2000- Included: Buildings, fuel storage, stack - Not included: Gas network, district heating network, VAT

Electricity production alone [ECU/kW electricity] Production d’électricité seule [ECU/kW électrique]Austria Finland France Portugal Sweden

Conventional, 150 MW 2300 1012 - - 1647IGCC, 50 MW - - - - 2706Oil-fired conventional, 500 MW - - - - 1000Coal-fired conventional, 500 MW 1700 800 - - 1400Coal, IGCC, 300 MW - 1217 - - 1882- Included: Buildings, fuel storage, stack - Not included: Gas network, VAT

Central distribution system [ECU/kW] - Système de distribution [ECU/kW]Single-family housing Multi-family housing

Austria 300 300Finland 100 -France 267 640

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Fuel prices and taxes - Prix des combustibles et taxes

For each country, the fuel price (excluding taxes) is indicated in the first column and the taxes (excl. VAT) are in the second column.

Single-family housing, multi-family housing, tertiary Habitat individuel, habitat collectif, tertiaireECU/MWh Austria Finland France Portugal SwedenWood logs [1] 20 0 0-23 0 0-14 0 0-20 0 0-30 0Refined fuelwood (pellets...) 46 0 - - - 0 20 0 27 0Wood chips 23 0 10.8 0 16 0 4-7 0 13 0Gas oil (single-family housing) 21 7.5 20.0 5.6 18.8 7.7 18.2 32.7 24 20.0Gas oil (multi-fam.housing-tertiary) 21 7.5 20.0 5.6 17.6 7.7 18.2 32.7 20 20.0Natural gas 29 4.5 - - - - - - - -LPG (single-family housing) - - - - - - 42.1 0 - -LPG (multi-family housing- tertiary) - - - - - - 27.9 0 - -Electricity (single-family housing) 123 7.8 56.4 5.7 89.6 8.3 146.4 0 47 13.3Electricity (multi-family housing 123 7.8 47.2 5.7 89.6 8.3 146.4 0 41 13.3Electricity (tertiary) 123 7.8 61.2 5.7 65.9 8.3 126.2 0 41 13.3

[1] Low price level: supply from own forest ; High price level: average price on the ”official market”

Value added tax - TVAAustria : In housing, 10 % added to the price of fuelwood, 20 % to the price of other fuels (incl taxes) and 20 % to all energy conversion tech. In the tertiary sector, VAT is not included incalculations (VAT deduced).Finland : In housing, 22 % added to the price of all fuels (incl taxes) and all energy conversion technologies. In the tertiary sector, VAT is not included in calculations (VAT deduced).France : 5.5 % added to the price of wood logs, 20.6 % added to the price of wood chips and other fuels (incl taxes) and all energy conversion technologies.Portugal : In housing, 5 % added to the price of all fuels (excl LPG, pellets & chips: 17 %) and 17 % to all energy conversion technologies. In the tertiary sector, VAT is not included incalculations for organisations which can deduce VAT, it is included for others.Sweden : In housing, 25 % added to the price of all fuels (incl taxes) and all energy conversion technologies. In the tertiary sector, VAT is not included in calculations (VAT deduced).

Industry IndustrieECU/MWh Austria Finland France Portugal SwedenWood chips 14 0 9.0 0 16 0 4 0 13 0Oil (heavy fuel oil) 10.1 3.6 [3] 12.5 3.8 [4] 10 1.5 9.2 2.5 12 4.0 [1]Coal 8 0 6.2 4.5 [4] 9.7 0 4.04 0 7 5.9 [2]

[1] For cogeneration applications the tax is 4.0 ECU/MWh for the ”heat part” of the fuel and 1.2 ECU/MWh for the ”electricity part” of the fuel.[2] For cogeneration applications the tax is 5.9 ECU/MWh for the ”heat part” of the fuel and 2.3 ECU/MWh for the ”electricity part” of the fuel.[3] For cogeneration applications the tax is 4.2 ECU/MWh for the ”heat part” of the fuel while the ”electricity part” of the fuel is free of tax.. For calculating the heat part an efficiency of 38-42% for power generation is assumed.[4] For CHP plants the ”electricity part” of the fuel is free of tax.

District heating Réseaux de chaleurECU/MWh Austria Finland France Portugal SwedenWood chips 14 0 9.0 0 16 0 - - 13 0Oil (heavy fuel oil) 9.4 4.2 [3] 12.5 3.8 [4] 10 1.5 - - 12 19.8 [1]Coal 7.3 0 6.2 4.5 [4] 9.7 0 - - 6 20.9 [2]

[1] For cogeneration applications the tax is 16.2 ECU/MWh for the ”heat part” of the fuel and 1.2 ECU/MWh for the ”electricity part” of the fuel.[2] For cogeneration applications the tax is 18.8 ECU/MWh for the ”heat part” of the fuel and 2.3 ECU/MWh for the ”electricity part” of the fuel.[3] For cogeneration applications the tax is 4.2 ECU/MWh for the ”heat part” of the fuel while the ”electricity part” of the fuel is free of tax. For calculating the heat part an efficiency of 44%for power generation is assumed.[4] For CHP plants the “electricity part” of the fuel is free of tax.

Electricity production alone Production d’électricité seuleECU/MWh Austria Finland France Portugal SwedenWood chips 14 0 12.2 0 16 0 - - 13 0Oil (heavy fuel oil) 9.4 0 12.5 0 10 1.5 9.2 2.5 10 0.3Coal 7.3 0 5.2 0 9.7 0 4.04 - 5 0.3

Value added tax - TVAFor all the countries, in industry, district heating and electricity production alone, VAT is not included in calculations (VAT deduced).

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1. List of factors considered in thequestionnaire

Sociological and cultural aspects: • Image of wood as a fuel for the principal actorsinvolved (negative image: dirty, complex ordangerous fuel, labour intensive... positive image:traditional fuel, renewable source...);• Effects of new technologies/new projects(Negative aspect: unknown technologies, fears...Positive aspect: modern technologies,innovation...);• The "not in my backyard syndrome" (contradictorybehaviour): people who agree with the idea but donot want to be integrated in the project. Thiscategory of people can make the implementation ofa biomass project difficult;• The lack of confidence in those involved in thedefinition, implementation, operation, maintenanceor supply of energy to the consumer could be astrong barrier to fuelwood use;• Forestry as a new activity for farmers (negativeaspect: unfamiliarity of farmers with forestry...positive aspect: challenge, new opportunities...).

Organisational aspects:• Professional organisations (existence of technicalsupport, advising...);• Supply guarantee;• Adequate operating scheme of the plant (by theowner, operator...): for example, the owner of aplant might not know how to operate the equipmentcorrectly. The result of this situation is generallynegative on biomass development;• Market characteristics (local, informal, regional,national, international...): the specificity of themarket could be a strong barrier to biomassdevelopment;• Promotion of fuelwood use, dissemination oftechnologies and technical solutions adequate foreach market;• Conditions for project development (co-operation,confidence...): for example, the implementation of aproject which is not accepted by a fraction of thepopulation or by a political party could end in afinancial failure;• Advising and/or training of the main personsinvolved in the fuelwood chain: e.g., the lack ofknowledge or information on implementation ormaintenance of biomass systems can be a strongargument in favour of choosing conventional fuelsor electricity.

Institutional, structural and political aspects:• Forestry policy (ignoring/integrating the use ofwood for energy, adequate/inadequate structures offorest property...);

• Agricultural policy: for example, set-aside landscould represent an opportunity for energy crops andforestry;• Energy policy at national and/or regional levels:the intent of the Authorities regarding the use ofbiomass could prove to be positive or negative forthe development of this fuel;• Building regulations affecting fuelwood use: e.g.without compulsory space allocated for a flue gaspipe in housing, the use of fuelwood in this sectorcould be limited;• Legal frame for electricity generation,cogeneration and/or for district heating: forexample, the existence of specific legislationregarding the use of biomass for electricitygeneration, cogeneration or district heating couldbe a strong incentive to the development of newprojects in this area;• Development strategy of the natural gas network:for example, political support to the extension of thenatural gas network could strongly restrain thedevelopment of new biomass projects;• Relationship between decision makers/politiciansand utilities: a strong influence of utilities ondecision makers or politicians could limit thedevelopment of biomass projects;• Local political intentions: this is generally animportant factor for the development of biomassprojects in markets 2 and 5;• Involvement of utilities in a biomass project: inelectricity generation and district heating, forexample, this involvement could project an image ofcredibility;• Socio-economic conditions of those involved: forexample, some wood residues’ producers are notinterested in fuelwood because it is a marginalbusiness, or because they can afford to pay for amore expensive fuel;• Certification of quality (equipment, services,fuelwood ): this is a key issue for the credibility ofbiomass projects;• Competing distortions due to the non integrationof externalities (global warming, nuclear risks...),higher incentives , lower taxes.

Environmental issues:• Environmental concerns (Negative image:destruction of the forest, intensive productions...Positive image: prevention of forest fires, low globalwarming effects...);• Environmental standards for biomass conversiontechnologies: rules and regulations can limit orencourage the use of biomass;• Situation regarding intensive biomass productions:environmental constraints regarding short rotationforestry could be an important barrier to electricitygeneration based on biomass;• Forest management and conservation: for

example, legal constraints on fuelwood which canbe removed from forests could constitute a barrier ifthey are too restrictive.

2. Implementation of this question-naire in each country

AustriaTo assess the main barriers for the use offuelwood, 45 questionnaires have been sent topeople involved in biomass (18 returned). Togetherwith two other studies-dealing with the role ofbiomass and its promoters and opponents-we havetried to give an overview of the current situation.FinlandThis task was carried out in the form of a querysurvey. A query was sent to 21 delected personswho were assumed to cover all sectors dealing withfuelwood usage: 15 of them gave their opinions(71%).FranceThe task was conducted using data from a studymade by a sociologist. The data collection wasmade through both questionnaires andconsultations. 80 people were interviewedaltogether: national organisms such as Ademe, theMinistry of agriculture, the O.N.F. (the NationalForestry Bureau), local associations supportingrenewable sources, local communities, forestowners, planning offices, heating engineers, E.D.F.(Electricité de France) and fuelwood consumersfrom different sectors (individual and collectivehousing as well as industries).PortugalTo implement this task CEEETA used availableinformation from previous studies (CEEETA /Biochaleur, 1991) and collected new data throughenquiries to 33 biomass units in the tertiary sector.SwedenThe task was accomplished through both interviewswith about 15 professionals and through ananalysis of available information from existingstudies and policy literature. A comprehensiveliterary study gave us useful information aboutforest and energy policies for the 21st century,effects of increased fuelwood use at the local andregional levels, integration of different fuelwoodtypes in various markets, consumer preferences,pricing of fuelwood, administrative controlmeasures as well as threats and possibilitiesstemming from the increased use of fuelwood.Parallel to the literatury study, interviews were usedto get an up-to-date picture-as well as to getanswers on specific questions unanswered by theliterary study.

Questionnaire on non technical-economic factors influencing fuelwood development

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1. Liste des facteurs observés dansnotre questionnaire

Aspects sociologiques et culturels :• L'image du bois-énergie : (mauvaise : énergiesale, complexe, peur de l'incendie, à fort contenuen travail ; bonne : combustible traditionnel,énergie renouvelable, etc.).• Effets des nouvelles technologies / produits :(aspect négatif : peurs, méfiance liée à laméconnaissance des systèmes ; aspect positif :technologies modernes, innovation, etc.).• Le syndrome "NIMBY", Not In My BackYard :personnes caractérisées par un comportementcontradictoire, qui adhèrent officiellement à uneidée mais qui refusent d'y être personnellement etdirectement associées. Ces individus peuventrendre très difficile la mise en oeuvre d'un projet.• Le manque de confiance envers lesprofessionnels de la filière peut constituer unobstacle important au développement du bois-énergie.• La sylviculture comme activité complémentaire del'agriculture : (aspect négatif : méconnaissance ;aspect positif : défi, nouvelles opportunités, etc.).

Aspects organisationnels • Organisations professionnelles (existence desoutient technique, promotion, etc.).• Garantie d'approvisionnement.• Mode de gestion de l'installation : lorsque lepropriétaire de l'installation n'est pas l'opérateur, ilpeut ne pas bien connaître le fonctionnement deson installation et avoir des problèmes.• Caractéristiques du marché (local, informel,régional, national, international) : les spécificités dumarché peuvent être un frein important.• Promotion de la consommation de bois-énergie,diffusion des technologies et des techniquesadaptées à chaque marché. • Conditions de développement du projet(coopération, confiance, etc.) : la mise en oeuvred'un projet qui ne ferait pas l'adhésion de lapopulation ou d'un parti politique local pourraitconduire à un échec.• Information, formation des principaux acteurs dela filière bois-énergie : le manque de formation etde savoir-faire sur la maintenance des équipementsbois, l'absence de service après-vente, peuventdétourner d'éventuels clients vers des installationsfioul, gaz ou électricité.

Aspects institutionnels, structurels et politiques• Politique forestière (ignorance / connaissance despossibilités de consommation de bois à des finsénergétiques, structure forestière adaptée ou non,etc.).

• Politique agricole : les terres en jachère pourraientprésenter une opportunité pour l'exploitation decultures énergétiques et forestières.• Politique énergétique au niveau national et/ourégional : les orientations prises par les décideurspolitiques peuvent aider ou entraver ledéveloppement de la biomasse.• Réglementations pouvant affecter l'usage debiomasse dans le bâtiment : l'absence d'espaceprévu pour l'installation de conduites de gazd'échappement dans les habitations limite l'usagedu bois-énergie dans ce secteur.• Cadre légal pour la production d'énergie :l'existence de législations particulières en faveur del'usage de bois-énergie pour la productiond'électricité, la cogénération ou les réseaux dechaleur pourrait aider au développement denouveaux projets.• Développement des réseaux de gaz naturel : unsoutien politique en faveur de l'extension du réseaurestreindrait fortement le développement de projetsbiomasse.• Relations entre les décideurs et les producteursd'énergie : l'influence que pourrait exercer lescompagnies d'électricité sur les politiques pourraitnuire à la biomasse.• Volonté politique locale : ce facteur estgénéralement important sur les marchés 2 et 5.• Implication des compagnies d'électricité dans lesprojets biomasse : un tel engagement pourraitcrédibiliser les projets de production d'électricité oude réseaux de chaleur.• Situation socio-économique des acteurs : certainsscieurs ne sont pas intéressés par le bois-énergiecar cette activité reste pour eux marginale ou parcequ'ils peuvent aborder un combustible plus coûteux.• Garantie de qualité (équipement, service, bois) :facteur clef pour la crédibilité des projets bois-énergie.• Distorsions des prix liées à l'absence de prise encompte des externalités (réchauffement climatique,risques nucléaires, etc.), question de subventions ettaxes.

Aspects environnementaux :• Préoccupations environnementales (négatives :déforestation, etc. ; positives : prévention desincendies et du réchauffement climatique).• Standards environnementaux pour lestechnologies de conversion biomasse : lesréglementations peuvent encourager ou freinerl'usage de la biomasse.• Le production intensive de biomasse : lescontraintes environnementales concernant lescultures à courte rotation pourraient être unobstacle à la production d'électricité à partir debiomasse.

• Protection et gestion de la forêt : les loisconcernant les prélèvements de bois-énergieautorisés pourraient, si elles devenaient troprestrictives, constituer une barrière.

2) Réalisation du questionnairedans chaque pays

Autriche45 questionnaires ont été envoyé à des acteurs dusecteur (dont 18 ont été renvoyés). En outre, deuxétudes concernant le rôle de la biomasse, sespromoteurs et ses détracteurs nous ont permis dedonner un aperçu de la situation actuelle.FinlandeCette partie a été menée sous la forme d'uneenquête. Un questionnaire a été envoyé à 21personnes représentant l'ensemble des secteursintéressés par l'usage du bois-énergie : 15 d'entreeux ont répondu (71%).France L'essentiel des conclusions obtenues dans cettepartie proviennent d'une étude réalisée par unsociologue. Le recueil des informations s'est fait àpartir de questionnaires et d'entretiens. Au total, 80représentants des structures suivantes ont étéinterviewées : des organismes nationaux tels quel'Ademe, le Ministère de l'Agriculture, l'O.N.F., desassociations locales engagées dans la promotiondes énergies renouvelables, des maires, despropriétaires forestiers, des bureaux d'études, deschauffagistes, E.D.F. et enfin, des consommateursde bois-énergie.PortugalPour la réalisation de cette partie, le CEEETA autilisé des informations issues d'études disponibles(CEEETA / Biochaleur, 1991) et les a complétéespar une nouvelle enquête portant sur 33 unités dusecteur tertiaire.SuèdeLes données proviennent de l'interview d'unequinzaine de professionnels et d'une analysed'études existantes. Ces études nous ont permisd'obtenir un grand nombre d'informations :politiques énergétique et forestière prévues pour le21ème siècle, effets d'une augmentation de laconsommation de bois-énergie aux niveaux local etrégional, introduction de différents types de bois surdivers marchés, préférences des consommateurs,formation des prix, enfin, mesures de contrôle,peurs et/ou opportunités résultants d'unaccroissement de l'usage de bois-énergie. Enfin,l'enquête a servi à réactualiser l'ensemble desconclusions de l'étude et à traiter quelquesquestions supplémentaires.

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Questionnaire sur les facteurs non technico-économiques influençant le développement du bois-énergie

les cahiers clip du club d’ingénierie prospective energie ... · les cahiers du clip - n°8 -...

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