Par le biais de l’Agence de l’efficacité énergétique, M. Laflamme présente leur rôle dans le développement des filières des bioénergies et plus particulièrement celle de la valorisation thermique de la biomasse. Il expose donc les paramètres-clés au développement harmonieux de cette filière énergétique au Québec.

1. La valorisation thermique de la
biomasse forestière
Paramètres-clés au développement harmonieux de
cette filière énergétique au Québec
Nicolas Laflamme, ing. f.
Chargé de programme en bioénergie

2. Sommaire de la présentation
Présentation de l’Agence de l’efficacité énergétique
L’Agence et le développement des filières des
bioénergies
Filière de la valorisation thermique de la biomasse
forestière
Paramètres-clés du développement de la filière
Programmes de l’Agence en matière de bioénergies
Conclusion
2

3. Présentation de l’Agence de
l’efficacité énergétique

4. L’Agence de l’efficacité énergétique
Organisme créé en 1997 à la suite de l’adoption de la
Loi sur l’Agence de l’efficacité énergétique
Mission
• Promouvoir l’efficacité énergétique et le développement
de nouvelles technologies :
pour toutes les formes d’énergie;
dans tous les secteurs d’activité;
au bénéfice de l’ensemble des régions du Québec.
4

5. L’Agence et le
développement des filières
des bioénergies

6. L’Agence et les bioénergies
Intérêt de l’Agence face aux différentes filières des
bioénergies
• Biocombustibles
• Biocarburants
• Biogaz
Analyse du cycle de vie (ACV) des filières des
bioénergies
• Revue exhaustive de la documentation mondiale
• Développement par l’Agence d’un outil d’analyse et d’aide
à la décision en matière d’ACV
6

7. Filière de la valorisation
thermique de la biomasse
forestière

8. Valorisation thermique de la biomasse forestière
Facteurs de développement de cette filière au Québec
• Croissance de la demande globale en énergie dans une
perspective anticipée de la hausse du coût des
combustibles fossiles à l’échelle mondiale
• Préoccupation constante envers la réduction de la
dépendance aux énergies fossiles et amélioration du bilan
environnemental
• Situation de crise qui prévaut dans le secteur forestier
québécois
• Valorisation thermique de la biomasse forestière comme
une des filières les plus matures du secteur des
bioénergies
8

9. Valorisation thermique de la biomasse forestière
Secteurs d’application
• Procédés de fabrication industrielle (eau chaude et
vapeur)
• Chauffage des bâtiments
• Cogénération (chaleur et électricité)
Scénario d'utilisation de la biomasse forestière d’ici
2016 (MRNF, novembre 2008)
6,4 millions de tma de biomasse forestière disponibles sur
une base annuelle au Québec
9

10. Valorisation thermique de la biomasse forestière
Scénario d'utilisation de la biomasse forestière d’ici
2016 (MRNF, novembre 2008)
828 771 tma pour 6,6 % des 6,4 millions de tma valorisés à
des fins thermiques
• Chauffage industriel : 230 000 tma
• Cogénération : 170 000 tma (valorisation thermique)
• Chauffage institutionnel et commercial : 428 571 tma
• TOTAL : 11 429 TJ
10

11. Valorisation thermique de la biomasse forestière
Chaîne de valeur
ACCEPTABILITÉ SOCIAL
STRUCTURE
D’APPROVISIONNEMENT TECHNOLOGIES
COMMERCIALISATION
ET DE
DES MARCHÉ
CONDITIONNEMENT TRANSFORMATION
BIOÉNERGIES
DE LA (COMBUSTION)
BIOMASSE
FINANCEMENT D’UNE FILIÈRE NAISSANTE
- Mode de récolte ($) - Efficacité énergétique - Réseau de distribution - Transformation du marché
- Répercussions - Émissions polluantes - Définition d’un - Recherche d’un service
écologiques - Adaptation des biomasses « modèle d’affaires » énergétique « commodité »
(biodiversité; sol) diverses - Financement d’une - Soutien à l’implantation d’une
- Disponibilité - Développement d’une nouvelle filière filière naissante
(long terme) expertise québécoise
- Normalisation des
biocombustibles
11

12. Paramètres-clés du
développement de la filière
de la valorisation
thermique de la biomasse
forestière

13. Paramètres-clés du développement de la filière
L’acceptabilité sociale, une question incontournable…
• En matière énergétique, le gouvernement du Québec,
dans sa Stratégie énergétique 2006-2015, a clairement
indiqué son intention de développer la filière de la
valorisation thermique de la biomasse forestière au
Québec.
• Il est primordial de bien camper le débat social sur le
développement accéléré de cette nouvelle filière
énergétique dans un contexte d’autonomie et de
diversification énergétique, de développement
économique et environnemental.
13

14. Paramètres-clés du développement de la filière
L’acceptabilité sociale, une question incontournable…
• Les incidences environnementales globales, dont celles en
matière de santé public, doivent être analysées afin de
moduler, le cas échéant, les exigences du projet de
règlement sur l’assainissement de l’atmosphère,
actuellement en préparation au Québec.
• Sans acceptabilité sociale, il ne peut y avoir de
développement accéléré et harmonieux de la filière de la
valorisation thermique de la biomasse forestière.
14

15. Paramètres-clés du développement de la filière
Chaîne de valeur
• Méthode de récupération, de transport et de
conditionnement de la biomasse forestière
Scénario dominant de récupération
• Déchiquetage des résidus au bord du chemin
Récolte des résidus Transport par porteur Déchiqueteuse en
bordure de route
• Déchiquetage sur le site
Récolte et déchiqueteuse des résidus sur le parterre de coupe
Transport par porteur en bordure de route Transbordement
dans des conteneurs ou semi-remorque
• Compactage et transport en fagots
Récolte et compactage des résidus sur un porteur forestier
Les fagots transportés par porteur et empilés au bord du chemin
Transport par camion auto-chargeur vers centre de
conditionnement déchiquetage des fagots
15

16. Paramètres-clés du développement de la filière
Chaîne de valeur
• Méthode de récupération, de transport et de
conditionnement de la biomasse forestière
Conditionnement
• Entreposage de la biomasse avant le déchiquetage préférable à
l’entreposage à long terme des copeaux (perte de la capacité
calorifique)
• Entreposage sous bâche respirante en bordure de route
• D’un point de vue opérationnel, la méthode de conditionnement et
d’entreposage des biomasse doit tenir compte :
des critères des équipements de combustion du client
(granulométrie et % d’humidité);
du modèle d’affaires de l’entreprise de service énergétique.
16

17. Paramètres-clés du développement de la filière
Disponibilité théorique et réelle de la biomasse
• Étude approvisionnement détaillée par projet à l’échelle
régionale
• Contrats d’approvisionnement avec des partenaires
crédibles
Normalisation des biocombustibles
• Pratique encore marginale
• Besoin d’une pratique standardisée selon des normes
reconnues
17

18. Paramètres-clés du développement de la filière
Normalisation des biocombustibles solides pour le
chauffage
• Amélioration globale de l’efficacité énergétique en fonction
du design des équipements de combustion et des
combustibles utilisés
• Diminution des répercussions environnementales en
matière d’émission de particules fines et de polluants
atmosphériques (COV, HAP, etc.)
• Développement d’un modèle d’affaires stable, fiable et
concurrentiel dans un environnement de services
énergétiques intégrés « commodité »
18

19. Paramètres-clés du développement de la filière
Principales caractéristiques de la biomasse dans une
perspective de normalisation
• Origine de la biomasse (forestière, résiduelle adjuvantée
ou non adjuvantée)
• Paramètres dits « normatifs »
Granulométrie
Taux d’humidité
Taux de cendre
• Paramètres dits « informatifs »
Quantité d’énergie par unité de masse (kJ/kg)
Taux de chlore
19

20. Paramètres-clés du développement de la filière
Granulométrie
• Le choix de la granulométrie de la biomasse doit s’établir
en fonction du type d’installation de combustion.
TYPE D’INSTALLATION PUISSANCE COMBUSTIBLES
Humidité de 10 % à 25 %
CHAUDIÈRE À GRILLES PLANES 15 kW à 800 kW
Granulométrie : 3 cm grand côté
Humidité de 25 % à 50 %
CHAUDIÈRE À GRILLES MOBILES 120 kW à 25 MW
Granulométrie : 10 cm à 30 cm
Humidité de 40 % à 65 %
CHAUDIÈRE À GRILLES 2 MW à 25 MW
Écorces, bois très humide
ROTATIVES
Humidité jusqu’à 65 %
CHAUDIÈRE À LIT FLUIDISÉ 20 MW à 600 MW Granulométrie fine
20

21. Paramètres-clés du développement de la filière
Humidité
• Le taux d’humidité du combustible représente un facteur
déterminant du rendement thermique du système mais
aussi de ses rejets dans l’atmosphère.
Facteurs influençant le taux d’humidité
• Essence de bois
• Grosseur du bois (volume aubier/volume total)
• Période d’exploitation
• Condition de stockage avant et après la mise en plaquette
(sous abri ou à l’air libre)
• Mode de séchage (air libre ou séchoir)
21

22. Paramètres-clés du développement de la filière
Taux de cendre
• La cendre est un sous-produit de la combustion qu’il faut
stocker, valoriser ou éliminer.
• Les cendres non exogènes sont générées par les matières
constitutives de la biomasse.
• Les cendres exogènes sont générées par les impuretés
acheminées avec la biomasse (non exogènes).
• La détermination du taux de cendre généré par un
biocombustible est essentielle à la détermination du
pouvoir calorifique inférieur (PCI).
22

23. Paramètres-clés du développement de la filière
Quantité de chaleur fournie
• Pouvoir calorifique
Quantité d’énergie dégagée par un corps lors de sa
combustion complète (CEN/TS 14588)
• Pouvoir calorifique inférieur (PCI) de la biomasse
Chaleur maximale qui pourra être produite dans une
chaudière classique
• S’exprime en kWh ou en joule
• Varie peu selon les essences forestière (feuillus : 18 à 19 MJ/kg,
résineux : 20 MJ/kg)
• Dépend principalement de l’humidité du combustible
• Déterminé à partir d’échantillonnage de taux d’humidité des
combustibles
23

24. Paramètres-clés du développement de la filière
Chauffage à la biomasse et pollution atmosphérique
• La normalisation des biocombustibles est un élément
fondamental pour la fiabilité et l’efficacité des systèmes
de chauffage, ce qui a un effet direct sur les émissions de
plusieurs polluants.
24

25. Paramètres-clés du développement de la filière
Commercialisation des bioénergies
• Définition d’un modèle d’affaires adapté à la clientèle
Recherche d’un service énergétique concurrentiel et fiable en
substitution des carburants fossiles
• Mise en place d’un réseau de distribution
• Besoin d’infrastructures d’importance (p. ex. : mise en
place d’une flotte de camions adaptés au besoin)
Financement d’une nouvelle filière énergétique
• Défi pour les nouveaux joueurs en production, notamment
en matière d’immobilisation et de commercialisation d’un
nouveau service énergétique comme la biomasse
25

26. Paramètres-clés du développement de la filière
Développement du marché
• S’inscrit dans une dynamique de transformation du
marché énergétique au Québec
Diversification du portefeuille énergétique
• Différentes clientèles
Recherche d’un service énergétique concurrentiel et fiable en
substitution des carburants fossiles
• Besoins de soutien financier à l’implantation des nouveaux
clients dans une filière naissante comme la valorisation
énergétique de la biomasse
26

27. Programmes de l’Agence
en matière de bioénergies

28. Programmes de l’Agence en matière de
bioénergies
Programme de démonstration des technologies vertes
visant la réduction des émissions de gaz à effet de
serre - Technoclimat*
Programme d’aide à l’innovation en énergie (PAIE)
Programme d’aide à l’utilisation de la biomasse
forestière pour le chauffage (pilote)*
Programme de réduction de consommation de mazout
lourd*
Programme d’appui au secteur manufacturier*
*
28

29. Programme d’aide à
l’utilisation de la biomasse
forestière pour le chauffage

30. Objectifs
Favoriser le développement d’une filière énergétique
propre à la biomasse forestière
Remplacer de façon durable les combustibles fossiles
• À l’exception du mazout lourd
Diminuer les émissions de GES
30

31. Clientèle admissible
Gestionnaires d’établissements institutionnels
appartenant aux pouvoirs publics
Propriétaires de bâtiments à vocation commerciale ou
religieuse
Gestionnaires de réseaux de chaleur
• Réseaux de chaleur fournissant obligatoirement la
majorité (50 % et plus) de l’énergie produite pour des
institutions, des commerces ou des bâtiments religieux
31

32. Budget et cible
Budget
• Enveloppe globale de 10 M$, jusqu’au 31 mars 2012
Cible
• Réduction des émissions de GES de 200 000 tonnes de
CO2 équivalent (CO2e) sur une période de 10 ans
32

33. Projet admissibles
Réception des propositions de projets admissibles
• En tout temps, selon le principe «premier arrivé, premier
servi»
Exemples de projets admissibles
• Étude de faisabilité et d’approvisionnement dans une
école secondaire consommant du mazout léger et de
l’électricité pour se chauffer et désirant convertir son
système de chauffage à la biomasse forestière résiduelle
• Implantation d’un réseau de chaleur à la biomasse
forestière desservant des bâtiments admissibles pour plus
de 50 % de l’énergie produite
33

34. Aide financière
Le moindre des montant suivants :
Volet analyse Volet implantation
Montant pour ramener la PRI à quatre
75 % des coûts
ans
25 000 $ par site pour les études de
50 % des coûts
faisabilité
25 000 $ par site pour les études
500 000 $ par projet
d’approvisionnement
Montant original demandé par le
requérant
Contribution minimale du requérant de 25 % des coûts si
obtention d’autres sources d’aide financière
Propositions de projets acceptées en tout temps selon le
principe du « premier arrivé, premier servi »
34

35. Volet analyse
Description de l’étude de faisabilité
• 1. Introduction
Identifier le principal problème d’efficacité énergétique dans les
installations.
Expliquer comment il sera traité par l’analyse proposée, en précisant la
méthode utilisée.
• 2. Contexte
Donner une description détaillée des installations et de l’endroit où
elles sont situées.
Préciser le contexte énergétique du site, la production/unité de service,
le type et la capacité de production et les services publics desservant
le site.
• 3. Buts et objectifs
Décrire le but de l’analyse et ses aspects précis.
Les objectifs de l’analyse doivent être opérationnels et mesurables et
doivent provenir directement des buts.
35

36. Volet analyse
Description de l’étude de faisabilité
• 4. Portée de l’analyse
Identifier les activités de l’analyse et la description des tâches à
accomplir dans chaque activité.
Chacune des activités doit comprendre un résultat mesurable
aboutissant à une conclusion.
Identifier les tâches exécutées par le consultant et celles exécutées par
le requérant.
• 5. Documents à produire
Donner une description des documents produits.
• Rapport d’analyse
• Diagrammes de procédés
• Modèle de simulation
• Rapports
• Calculs détaillés
• 6. Échéancier de l’analyse
Donner les dates de début et de fin de l’analyse ainsi que les points de
repère mesurables.
36

37. Volet analyse
Description de l’étude de faisabilité
• 7. Budget
Identifier la quantité de travail fourni et les coûts associés à l’analyse.
• Les frais de déplacement, y compris les frais de subsistance, devront être
précisés.
• 8. Expérience
Identifier les personnes qui travailleront à l’analyse.
Décrire leur expertise démontrant leur capacité à exécuter le travail.
37

38. Volet analyse
Description de l’étude d’approvisionnement
• 1. Introduction
Présenter globalement le contexte en regard de la disponibilité et de
l’utilisation de la biomasse forestière résiduelle à l’échelle locale et
régionale (structure de l’industrie forestière).
• 2. Objectifs de l’analyse
Présenter les objectifs poursuivis par l’étude d’approvisionnement en
biomasse forestière résiduelle en lien avec le projet potentiel de
chaufferie.
• 3. Biomasse forestière résiduelle
Dresser un portrait de la disponibilité des différentes sources de
biomasse forestière résiduelle à l’échelle locale et régionale en forêt
public et privée (bois rond, biomasse résiduelle provenant de la récolte
et des travaux sylvicole en forêt, etc.).
• Ne pas considérer les produits conjoints de la transformation du bois (sciures,
rabotures et écorces).
38

39. Volet analyse
Description de l’étude d’approvisionnement
• 4. Scénario d’approvisionnement
Présenter les caractéristiques recherchées des combustibles bois
énergie.
• Type de granules
• Granulométrie
• Taux d’humidité
Présenter les différents scénarios d’approvisionnement possibles.
• Localisation de la biomasse forestière résiduelle
• Transport
• Conditionnement
• Entreposage
• Coût du combustible
• Fournisseurs potentiels
39

40. Volet implantation
Conditions d’admissibilité d’un projet
• Avoir pour objet la mise en oeuvre de mesures de
remplacement de combustibles fossiles utilisés
directement dans la production de chaleur pour les
besoins d’un ou de plusieurs bâtiments par de la biomasse
forestière résiduelle.
• Avoir fait l’objet d’une recommandation écrite signée par
un membre en règle d’une corporation professionnelle
d’ingénieurs.
• Obtenir auprès du ministère des Ressources naturelles et
de la Faune (MRNF), secteur Forêt Québec, un avis de
pertinence positif portant sur les hypothèses
d’approvisionnement en biomasse forestière résiduelle
proposées par le requérant.
40

41. Volet implantation
Projets non admissibles
• Projets ayant une PRI inférieure à quatre années ou supérieure à
la durée de vie de la mesure implantée.
• Projets proposant des équipements avec une efficacité inférieure
aux normes prescrites dans l’industrie ou généralement
reconnues.
• Projets ne pouvant obtenir un avis de pertinence positif portant
sur les hypothèses d’approvisionnement en biomasse forestière
résiduelle de la part du MRNF.
• Projets ne nécessitant pas d’investissement en capital ou
impliquant de façon permanente la cessation des activités d’un
site.
• Projets pouvant présenter un impact négatif sur la santé, la
sécurité ou l’environnement.
41

42. Volet implantation
Norme ISO 14064
• Projets proposés dans le cadre du présent programme
considérés comme des projets de réduction des émissions
de GES
• Programme de l’Agence inspiréde la norme internationale
ISO 14064-2, spécifiant les lignes directrices d’un projet
de réduction des émissions de GES
Établissement d’un processus simplifié de planification et de
mise en oeuvre du projet
42

43. Admissibilité des coûts
Coûts admissibles
• Coûts d’achat des équipements, incluant les équipements
de mesurage
• Coûts des travaux réalisés par le personnel du client,
jusqu’à concurrence d’un plafond préalablement approuvé
à l’étape de la proposition
• Coûts d’ingénierie, d’installation et de mise en fonction
des équipements, lorsque réalisées par une tierce partie
• Coûts de mesurage, de quantification et de vérification
réalisés avant et après l’implantation
Coûts non admissibles
• Pertes de production, rebuts et autres pertes
occasionnées par des activités liées à l'analyse ou à
l'implantation
• Coûts des travaux d'ingénierie réalisés avant la date
d’acceptation du projet par l’Agence
43

44. Programme de réduction
de consommation de
mazout lourd

45. Objectif, clientèle et budget
Objectif
• Réduire les émissions de GES de 1 000 000 tonnes
annuellement d'ici 2012
Diminution de la consommation de mazout lourd de l’ordre de
510 millions de litres par année
Clientèle admissible
• Toute personne morale consommant du mazout lourd* et
ayant un établissement au Québec
Budget
• Enveloppe globale de 150 M$ répartie sur cinq ans
* Comprend le mazout lourd (n° 4, 5 et 6), le
charbon, le coke utilisé comme combustible et le
45 coke de pétrole.

46. Composante B - Conversion vers la biomasse
Objectif
• Réduire de façon durable la consommation de mazout
lourd par une conversion vers la biomasse forestière
résiduelle
Inclut tout arbre ou portion d’arbre n’étant pas utilisé ou ne
faisant pas partie de la possibilité forestière
Inclut les boues et les liqueurs de papetières ainsi que les bois
de démolition et de récupération
Exclut les sciures, les rabotures et les écorces
46

47. Composante B - Conversion vers la biomasse
Aide financière offerte
• Le moindre des montant suivants :
Volet analyse Volet implantation
50 % des coûts (faisabilité et
Montant pour ramener la PRI à un an
approvisionnement)
50 K$ / site 75 % des coûts
Analyse d’intégration 5 M$ par projet
40 $ / tCO2éq. sur la période
d’engagement (maximum 10 ans)
• Contribution minimale du requérant de 25 % des coûts si
obtention d’autres sources d’aide financière
47

48. Exemple de projet en bioénergies
Énergie Matane inc. et Emballages Smurfit-Stone
Canada
• Implantation de deux chaudières à la biomasse
Réduction de la consommation de mazout lourd par l’usine de
Smurfit-Stone de Matane et les systèmes afférents à son
fonctionnement, dont le système de manutention de la
biomasse
• Aide financière octroyée
5 M$
48

49. Conclusion

50. Conclusion
Valorisation thermique de la biomasse forestière
• Bon potentiel de développement au Québec,
principalement en matière de substitution des carburants
fossiles
Marchés industriel, institutionnel, commercial et résidentiel
Filière naissante
• Besoin de structuration et d’amélioration de la chaîne de
valeur
Développement d’une structure d’approvisionnement
compétitive, étendue et stable dans le temps
Besoin de mettre en place un mécanisme de normalisation
des biocombustibles crédible, opérationnel et adapté au
besoin du Québec
50

51. Conclusion
Besoin d’appuyer les équipementiers actifs en matière de
technologies de combustion afin de répondre aux exigences
des clients et du gouvernement québécois au chapitre de
l’efficacité énergétique et des répercussions
environnementales
• Programme PAIE et Technoclimat de l’Agence
Besoin de développer des mécanismes de communication
crédibles et transparents avec la population qui s’appuie sur
des outils adaptés, comme l’analyses de cycle de vie « ACV »
• Développement d’outils en matière d’ACV à l’Agence
51

52. Conclusion
• Besoin d’appuyer la clientèle en matière d’adoption de
nouvelles technologies énergétiques
Programme de réduction de consommation de mazout lourd
et Programme d’aide à l’utilisation de la biomasse forestière
pour le chauffage de l’Agence
52

53. Renseignements supplémentaires
Direction générale des secteurs de l’innovation
technologique, du transport et du développement de
l’industrie
Agence de l'efficacité énergétique
5700, 4e Avenue Ouest, RC
Québec (Québec) G1H 6R1
Téléphone : 418 627-6379
Sans frais : 1 877 727-6655
Télécopieur : 418 643-5828
Site Internet : www.aee.gouv.qc.ca
Courriel : nicolas.laflamme@aee.gouv.qc.ca
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