Bois énergie : quelle peut-être sa place dans le bilan énergétique français ?

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Pour commencer, lorsqu’on évoque le bilan énergétique de la France et la possibilité pour le bois énergie d’en satisfaire une part croissante, voire de remplacer le fioul, de quoi parle-t-on exactement ? Répondre à cette question pose de vraies difficultés. Différents organismes utilisent des méthodes différentes pour évaluer des grandeurs similaires.

Selon le Ministère de la transition écologique, par exemple, dans les « Chiffres Clés de l’énergie » (édition 2020), la France a consommé en 2019, 245 Mtep d’énergie primaire en données brutes (249 Mtep en données corrigées des variations saisonnières), dont seulement 4,2 Mtep issues de la biomasse solide : 1,71% de total de l’énergie primaire consommée, alors que le pétrole a fourni 29,1 Mtep (11,9%). Bon, il reste des progrès à accomplir.

La FNB (Fédération Nationale du Bois) estime pour sa part que les ENR représentent 8% dans la consommation d’énergie française, dont la moitié (4% de la consommation totale) pour le seul bois énergie.

Troisième source, une étude de l’Ademe, évalue la disponibilité moyenne annuelle en bois énergie à 15,8 Mtep/an en 2020, dont 10,3 Mtep exploitables dans les conditions économiques actuelles et compte tenu des contraintes techniques de récolte. Il faut ajouter à cela 3,3 Mtep/an de menus bois, dont 1,6 exploitables. Soit un total disponible de 19,1 Mtep/an. Compte-tenu du niveau de la consommation actuelle de bois énergie, il reste un solde non-exploité de 4,3 Mtep.

Bref, l’apport du bois énergie dans le bilan énergétique français (consommation en énergie primaire) représente 1,71 à 4% selon les sources. Le potentiel de ressource non-encore exploité (4,3 Mtep) permettrait de doubler cette contribution : 3,4 à 8%. Ce n’est pas du tout négligeable, mais ce n’est pas une révolution non-plus.

Bois énergie : quels combustibles ?

Le bois énergie se présente sous forme de bûches, de plaquettes forestières, de granulés, que les allemands appellent pellets, ainsi que de bûches ou briquettes reconstituées. Granulés, bûches et briquettes reconstituées sont des combustibles dits manufacturés. La consommation de granulés et de plaquettes croît. Tandis que la consommation de bûches diminue, notamment en ce qui concerne les bûches de 50 cm.

Plus l'humidité est élevée, plus le PCI (Pouvoir Calorifique Inférieur) du bois est faible. Les combustibles destinés à un usage domestiques ont en général une teneur en eau comprise entre 20 et 30%. Tandis que les combustibles destinés aux chaufferies tertiaires, industrielles ou collectives peuvent accepter jusqu'au 40%.

Le PCI des granulés varie de 4,4 à 4,6 kWh/kg. 2 kg de granulés sont équivalents à 1 litre de fioul. 1 m3 de granulés pèse 700 à 750 kg avec un taux d'humidité de 5 ou 10%. ©PP

L’unité habituelle pour les bûches est la stère. 1 stère = 0,63 m3 = 0,135 tep = 1570 kWh PCI. ©PP

A propos des plaquettes, on parle en tonnes ou en MAP (m3 apparent). ©PP

Le CEEB (Centre d’Etude de l’Economie du Bois) suit l’évolution du prix du bois énergie. Fin janvier, le prix des granulés en vrac en camion atteignait 108 € HT/t, soit environ 0,02454 € HT/kWh PCI. Les granulés en sac, pour un enlèvement chez le distributeur par palette complète, atteignait 304,2 € HT/tonne, soit 0,06913 € HT/kWh. Au quatrième trimestre 2020, la stère de bûches valait de 62,6 à 67,3 € HT, selon les zones. Soit 0,0398 à 0,0428 € HT/kWh.

Autre source, l’Ademe, dans son enquête « Coûts des Energies Renouvelables et de Récupération en France » (données 2019), évalue le prix des granulés à 70 € TTC/MWh PCI pour une livraison en sac et à 61 € TTC/MWh PCI en vrac.

Bois énergie : le marché et ses acteurs

Si l’on considère maintenant l’offre de solutions de chauffage bois, le marché des chaudières biomasse – 10 900 pièces en France en 2018, 17 400 en 2019 et 17 300 en 2020 selon Uniclima – demeure modeste. Surtout si on le compare aux 175 000 pac air/eau, aux 812 404 pac air/air et aux 510 000 chaudières gaz à condensation vendues en 2020.

Selon Obser’VER, pour avoir une idée complète du marché des appareils utilisant le bois énergie, il faut ajouter aux chaudières 71 010 foyers fermés et inserts, 282 640 poêles et 4 3540 cuisinières à bois en 2019. Selon un rapport de l’Ademe, publié en 2020 mais portant sur 2018, les emplois associés à la pose de système de chauffage au bois en rénovation atteindraient environ 12 370 ETP (Equivalent Temps Plein), dont 5 810 pour la production du bois combustible (bûches et granulés pour les particuliers), 6 320 pour la fabrication (poêles, foyers, inserts, chaudières et cuisinières), la vente et la pose des équipements et 250 ETP pour l’entretien des systèmes installés.

Les fabricants présents sur le marché français sont également plutôt de petite taille. L’Ademe estimait en 2018 qu’il existe environ 70 fabricants de systèmes de chauffage à bois en France. Les principaux sont Invicta Group, Supra (acheté par l’Espagnol Taurus en 2020), et SA Godin. Deville, le fabricant de poêles, a été acquis par Invicta Group en 20216.

On peut aussi ajouter La Fonte Ardennaise et la Fonderie de Niederbronn, deux entreprises qui agissent en tant que sous-traitants pour la fabrication des corps de chauffe en fonte. En comptant large, il ne faut pas oublier Cheminées Philippe, Cheminées de Chazelles, Cheminées Seguin Duteriez et Cheminées La Romaine qui taillent, finissent et façonnent des pierres pour l’habillage des foyers fermés.

Côté chaudières biomasse domestiques, le site Flamme Verte liste 27 marques présentes sur le marché français et suffisamment intéressées pour avoir fait labéliser leurs générateurs, dont 4 fabricant de chaudières domestiques à plaquettes : Fröling (7 modèles de 20,4 à 60 kW), Hargassner (7 modèles de 20 à 70 kW), Solarfocus (un modèle de 40 kW) et Windhager (5 modèles de 23,9 à 62,2 kW).

Une large offre de chaudières à granulés domestiques

Sur le site flamme Verte, parmi les chaudières biomasse domestiques, la catégorie la mieux représentée est celle des générateurs à granulés avec 334 appareils et 27 marques, dont très peu de françaises. Le site recense 119 modèles de chaudières domestiques à bûches et 15 marques.

En termes de performances et d’hygiène de combustion, 265 chaudières domestiques sur le site Flamme Verte affichent des émissions de poussière ≤ 15 mg/Nm3 à 10% d’O2. Leurs puissances s’étalent de 70 kW (Hargassner EcoPK 70, rendement de 94,6%, émissions de CO 5 mg/Nm3 à 10% d’O2, émission de COV 1 mg/Nm3 à 10% d’O2 et poussières 13 mg/Nm3 à 10% d’O2) à 4,1 kW (Zaegel-Held BioBois 150, rendement de 88,9%, émissions de CO 184 mg/Nm3 à 10% d’O2, émission de COV 3 mg/Nm3 à 10% d’O2 et poussières 13 mg/Nm3 à 10% d’O2).

Leurs rendements s’étendent de 106,6% sur PCI pour la chaudière bois à condensation Fröling PE1c 22 (émissions de CO 5 mg/Nm3 à 10% d’O2, émission de COV 1 mg/Nm3 à 10% d’O2 et poussières 6 mg/Nm3 à 10% d’O2) à 88,8% pour le générateur Domusa Teknik Lignum NG 20 (CO 317 mg/Nm3 à 10% d’O2, COV 13 mg/Nm3 à 10% d’O2 et poussières 8 mg/Nm3 à 10% d’O2).

9 chaudières proposent des émissions de poussière particulièrement basses à 1 mg/Nm3 à 10% d’O2 : Okofen Condens 22 kW, Okofen Condens 25 kW, Okofen Condens 28 kW, Okofen Condens 32 kW, Windhager PW 24, Windhager PW 24, Windhager PW 30, Windhager PW 40, Windhager PW 49 et Windhager PW 60.

Des chaudières à granulés pour les chaufferies

Initialement destinées au marché domestique, les chaudières à granulés voient leurs puissances augmenter régulièrement et peuvent désormais remplacer des chaudières fioul en chaufferie. Ökofen, par exemple, propose la chaudière à granulé à condensation Pellematic Maxi Condens de 25 à 64 kW, cascadable jusqu’à 256 kW, ainsi que la chaudière Pellematic Maxi de 36 à 56 kW, cascadable jusqu’à 224 kW. Une cascade de Pellematic Maxi de 112 kW n’occupe que 2,6 m² au sol.

Chez Fröling, la gamme de chaudières à granulés PT4e propose 3 modèles de 120, 199 et 250 kW. Elles sont cascadables jusqu‘à 4, soit 1 MW, à l’aide du module de cascade Fröling qui gère leurs régulateurs respectifs. Viessmann, à travers ses diverses marques, produit des chaudières bois de 8 kW à 8 MW, dont la gamme de chaudières à granulés domestique Vitoligno 300-C de 60 à 101 kW et la gamme autrichienne ETA ePE-K de 100 à 240 kW.

Le français Compte.R propose deux gammes de chaudières à granulés : Pelletech de 150 à 500 kW de puissance unitaire et Granul’eco de 500 à 100 kW (ci-dessus). ©PP

Les chaudières à bûches présentent de moindres performances en termes d’hygiène de combustion. Sur le site Flamme Verte, seulement 42 chaudières à bûches atteignent des émissions de poussières ≤ 15 mg/Nm3 à 10% d’O2. Les deux meilleures, avec des émissions de poussières égales à 8 mg/Nm3 à 10% d’O2, sont les chaudières Fröling S1 15 F et S1 15 (15 kW, rendement de 92,5%). La chaudière à bûches Atlantic Vercors 3 de 30,3 kW, à combustion inversée, atteint 12 mg/Nm3 à 10% d’O2.