Bilan des consommations énergétiques et émissions de GES-

2010Pierre Genest

Claire Pénet23/02/2012

Avancée du projet Année 2009•Lancement de la démarche avec Coop de France Ouest

•7 (9) coopératives et 9 fermes engagées

•Audits PerfAgroP3 sur les fermes de l’Ouest

Fin 2009 – Année 2010•Identification de voies de progrès sur les fermes de l’ouest et des modalités de suivi (démarrage dans quelques fermes)

•identification de nouvelles coopératives et fermes

Année 2011• Organisation des audits PerfAgroP3 sur les fermes de coopératives Est et sud ouest

•Mise en œuvre du suivi sur les fermes de l’Ouest

•Calcul des premiers bilans (5)

•Adhésion à la démarche de Arvalis, CRAB, CRAPL/CDA44

Année 2012•Achèvement des audits PerfAgroP3 (Est, Euralis, fermes expérimentales)

•Mise en œuvre du suivi sur l’ensemble des fermes du réseau

•Calculs des bilans de l’ensemble des fermes

•Objectifs d’amélioration sur l’ensemble des fermes

1) Situation des actions engagées à ce jour

2 février

2012

3

2. Méthodologie

4

2. MéthodologiePérimètre d’étude

CO2 , CH4, N2O

• Energie directe et indirecte (fioul, intrants, aliments…)

Quantité consommée * coefficient d’impact issu de bases de données

• GES : méthodologie selon Ges’tim

Quantité * coefficient d’impact

5

Références utilisées 2. Méthodologie

• Méthode d’allocation : 80% pour le grain -20% pour la paille Substitution pour la fertilisation : attribution d’un coût NRJ+GES

aux effluents égal à un engrais minéral de même composition

•Références utilisées : Aliments bovins : Dia’Terre

• Données non prises en compte : production éventuelle d’énergie (ex. solaire PV), stockage de carbone, minéraux

• Répartition des coûts énergétiques et GES par atelier

6

Références utilisées 2. Méthodologie

7

3. Résultats

1ère étape : à l’échelle de l’exploitation

8

3. Résultats

1 627 GJ

100 % Atelier laitier

Consommations d’énergie directes : 42%Consommations d’énergie indirectes : 58%

Principaux postes de consommations d’énergie

Consommations d'énergie (GJ)

Aliments achetés SCL 401

Electricité 444

Fioul 228

Aliments autoproduits 220

Aliments achetés autres 210

Electricité27%

Aliments achetés SCL

25%Fioul14%

Aliments au-toproduits

13%

Aliments achetés autres

13%

Bâtiment élevage5%

Stockage des aliments2% Transfo. aliments

0%

Répartition des consommations d'énergie

1ère étape : à l’échelle de l’exploitation

9

3. Résultats

532 T.éq.CO2

100 % atelier laitier

Emissions de GES directes : 72 %Emissions de GES indirectes : 28 %

Méthane entérique

54%

Aliments achetés SCL

12%

Stockage des effluents

11%

Aliments autopro-

duits10%

Aliments achetés autres

5%

Fioul3%

Pâturage2% Bâtiment élevage

2%

Répartition des émissions de GES

Principaux postes d’émissions de GES

Emissions de GES (T. éq.CO2)

Méthane entérique 288

Aliments achetés SCL 65

Stockage des effluents 58

Aliments autoproduits 54

Aliments achetés autres 26

10

Schéma des répartitions des conso. énergétiques et émissions de GES par atelier

Atelier culturesSCL

Atelier Bovin lait

Total NRJTotal GES Maïs ensilage +

mélo

3. Résultats

11

3. Résultats 2ème étape : à l’échelle de l’atelier VL

3,4 MJ/l de lait

Consommations d'énergie (MJ/L lait)0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

0.93

0.84

0.48

0.46

0.44

0.16 Transformation aliments

Stockage des effluents

Stockage des aliments

Bâtiment élevage

Aliments achetés autres

Aliments autoproduits

Fioul

Aliments achetés SCL

Electricité

2ème étape : à l’échelle de l’atelier VLPoint méthodologique Energie

12

3. Résultats

PostesDonnée

exploitantCoefficient d’impact

remarques

Electricité

Quantité consommée (estimée)

Coefficient d’impact NRJ (Dia’Terre)

-Incertain sur les quantités consommées (compteurs électriques non spécifiques) estimations-Relativement certain sur les coeff d’impact

Aliments achetés SCL

Quantité consommée (estimée) mélo+ME

Coût NRJ de production calculé dans l’atelier culture SCL

-Moyennement certain sur les quantités consommées (stocks estimés lors clôture bilan comptable)-Relativement (in)certain sur les coûts de production des fourrages (itk moyen/culture selon associé)

FioulQuantité consommée à l’année

Ges’tim et Diaterre

- Relativement certain sur la quantité consommée- Relativement certain sur les coeff d’impact

Aliments autoproduits

Quantité d’herbe consommée (estimée) et ITK

Coût NRJ de production calculé dans l’atelier culture

-Relativement (in)certain sur les quantités consommées (estimations difficile pour l’herbe)-Relativement certain sur le coût de production (itk)

13

3. Résultats 2ème étape : à l’échelle de l’atelier VL

 Consommations

d'énergie (MJ/L lait)Exploit. RESEAU

Comparaison Grignon (2010 avec

allocation économique)

Electricité 0,93 0,77 0,62

Aliments achetés SCL+aliments autoproduits

1,30 2,01 1,21

Fioul 0,48 0,40  

Aliments achetés autres 0,44 1,23 0,75

Bâtiment élevage 0,16 0,3  

Stockage des aliments 0,06 0,04  

Stockage des effluents 0,03 0,04  

Transformation aliments 0,01 -  

Cession des effluents 0,00 -1,28 -0,85

0,76

Total 3,40 3,49 2,51

Conso électriques SCL: 515 kWh/VLMoy fr: 420 kWh/VL

Conso fioul VLSCL : 60 l/VL/anMoy fr : 52 l/VL/an

14

Classification des performances énergétiques atelier lait selon les références Institut de l’Elevage

3,4MJ/l

Efficacité énergétique moyenne selon les références de l’Institut de l’Elevage pour une exploitation spécialisée en bovin lait de plaine

Attention la méthodologie utilisée ici est un peu différente

3. Résultats

15

3. Résultats 2ème étape : à l’échelle de l’atelier VL

1,11 kg.éq.CO2/l de lait

Emissions de GES (kg éq CO2/L lait)0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0.60

0.14

0.12

0.11

0.05

Stockage des aliments

Transformation/distribution aliments

Electricité

Bâtiment élevage

Pâturage

Fioul

Aliments achetés autres

Aliments autoproduits

Stockage des effluents

Aliments achetés SCL

Méthane entérique

Le méthane entérique est le premier poste émetteur de GES

16

3. Résultats

PostesDonnée

exploitantCoefficient d’impact

Remarques

Méthane entérique

Nombre de vache, productivité laitière (mesurée)

Coefficients d’impact GES (Ges’tim)

-Relativement certain sur le nombre de vaches et la productivité par an-Relativement (in)certain sur les coeff d’impact (ne dépend que de la productivité et pas de l’alimentation)

Aliments achetés SCL

Quantité consommée (estimée)

Côut GES de production calculé dans l’atelier culture SCL

-Moyennement certain sur les quantités consommées (stocks estimés lors clôture bilan comptable)-Relativement (in)certain sur les coûts de production des fourrages (itk moyen/culture selon associé)

Stockage des effluents

Quantités stockées estimées

Coefficient d’impact GES (Ges’tim)

-Moyennement certain sur les quantités stockées (estimations)-Incertain sur le coeff d’émission de CH4 qui est fonction du volume d’effluent sans rapport avec la composition en C- valeur corrigée pour ce cas car lisier très dilué

2ème étape : à l’échelle de l’atelier VLPoint méthodologique GES

17

 Emissions de GES (kg éq CO2/L lait)

Exploit. RESEAUcomparaison

Grignon (2010 avec allocation

économique)

Méthane entérique 0,60 0,56 0,34

Aliments achetés SCL+ aliments autoproduits

0,25 0,22 0,19

Stockage des effluents 0,12 0,16 0,17

Aliments achetés autres 0,05 0,07 0,12

Fioul 0,03 0,03  

Pâturage 0,03 0,03  

Bâtiment élevage 0,02 0,01  

Electricité 0,00 0,00  

Stockage des aliments 0,00 0,01  

Cession des effluents 0,00 -0,1 -0,07

0,06 0,05

Total 1,11 1,05 0,79

3. Résultats 2ème étape : à l’échelle de l’atelier VLMise en perspective des résultats obtenus - GES

18

3. Résultats

Source : C.Martin, INRA Clermont-Ferrand

Grignon

Des émissions de méthane liées à la productivité laitière

19

3ème étape : à l’échelle des prairies - total

3. Résultats

Total prairies : 265 GJ, 78 T.éq.CO2

Energie directe : 51%Energie indirecte : 49%

GES directs : 75%GES indirects : 25%

Fioul51%

Engrais37%

Machines12%

Consommations d'énergie des prairies

Engrais31%

Effluents20%

Résidus19%

Emissions au pâ-turage17%

Fioul12%

Machines2%

Emissions de GES des prairies

20

3ème étape : à l’échelle des prairiesAnalyse de la performance Energie

3. Résultats

PostesDonnées exploitant

Coefficient d’impact

Remarques

Fioul ITK, liste de matériel

Ges’tim et Diaterre

- Relativement certain sur les itinéraires techniques.- Relativement incertain sur les coeff d’impact (consommations moyennes / CV / heure)

Achat d’engrais

Quantité consommée (mesurée)

Ges’tim

- Relativement certain sur les quantités consommées (enregistrement des ITK moyens).- Relativement (in)certain sur les coeff d’impact (coeff moyens par grand type d’engrais).

21

3ème étape : à l’échelle de l’atelier cultures de venteAnalyse de la performance GES

3. Résultats

PostesDonnées exploitant

Coefficient d’impact

Remarques

Engrais (60% émissions

indirectes, 40% émissions directes)

Quantité consommée (mesurée)

Ges’tim

- Relativement certain sur les quantités consommées (enregistrement des ITK moyens).-Relativement (in)certain sur les coeff d’impact pour la production (coeff moyens par grand type d’engrais).- Relativement incertain sur les coeff d’émissions au champ (coeff moyens).

Effluents (75% émissions directes, 25%

émissions indirectes)

Quantité consommée (mesurée), composition NPK (valeur moyenne pour le compost, valeur mesurée pour le lisier)

Ges’tim

- Relativement certain sur les quantités épandues (ITK).-Relativement incertain sur la composition NPK du compost (valeurs moyennes). - Relativement incertain sur les coeff d’émissions au champ (coeff moyens).

22

3ème étape : à l’échelle des prairies - total

3. Résultats

Herbe53%

Ensilage31%

Foin14%

Enrubannage2%

Répartition des consommations d'énergie des produits des prairies

Herbe63%

Ensilage22%

Foin14%

Enrubannage2%

Répartition des émissions de GES des produits des prairies

Cas où les travaux culturaux, la fertilisation et la récolte sont ré-partis entre les différents produits de la parcelle au prorata du rendement.

Ensilage48%

Herbe31%

Foin18%

Enrubannage3%

Répartition des consommations d'énergie des produits des prairies

Herbe58%

Ensilage25%

Foin15%

Enrubannage2%

Répartition des émissions de GES des produits des prairies

Cas où les travaux culturaux et la fertilisation sont ré-partis entre les différents produits de la parcelle au prorata du rendement et le coût de récolte est imputé au produit récolté.

23

0

200

400

600

800

1000

1200

Consommations d'énergie des productions des prairies (MJ/T)

3ème étape : à l’échelle des prairies - total

3. Résultats

Ensilage d'herbe

Herbe pâturée (pas de coût de récolte)

Enrubannage d'herbe

Foin0

40

80

120

160

200

Emissions de GES des productions des prairies (kg éq CO2/T)

Ici, les opérations culturales et la fertilisation d'une parcelle sont réparties entre les différents produits (herbe pâturée et autres), alors que les coûts de récolte sont attribués au produit récolté seul, et pas à l'herbe qui est pâturée après la récolte.

Des chiffres originaux

24

Herbe après ensilage

Herbe après enrubannage

Herbe après foin

Herbe 100 % pâturage

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Consommations d'énergie de l'herbe pâ-turée en MJ/T

en fonction du mode d'exploitation précédant le pâturage

Herbe après ensilage

Herbe après enrubannage

Herbe après foin

Herbe 100 % pâturage

150

155

160

165

170

175

180

185

190

Emissions de GES de l'herbe pâturée en kg éq CO2/T

en fonction du mode d'exploitation précédant le pâturage

Ici, les opérations culturales, la fertilisation et les coûts de récolte d'une parcelle sont réparties entre les différents produits (herbe pâturée et autre produit). On considère en effet que l'herbe n'est présente en été/automne que parce qu'il y a eu du foin ou de l'ensilage faits au printemps. Les émissions de GES au pâturage sont attribuées à l'herbe pâturée seule.

3ème étape : à l’échelle des prairies - total

3. Résultats

Des chiffres originaux

25

3. RésultatsAnalyse bilan Energie-GES atelier prairies

• Les consommations de fioul sont un poste important de consommations d’énergie fossile.

Consommations à préciser avec les carnets de suivi. Leviers possibles : techniques culturales, techniques de conduite, technique de récolte (pour préciser ce point, on pourrait comparer aussi MJ et kg éq CO2/UF récolté)

• La fertilisation (engrais + effluents le cas échéant) est le 2ème poste consommateur d’énergie et 1er poste émetteur de GES : les quantités et la nature des fertilisants épandus en est la cause.

Le pilotage de la fertilisation azotée est un facteur de performance de l’efficacité énergétique et climatique : OAD, analyses des effluents, analyses de reliquats. Levier d’amélioration en amont de l’exploitation à travers la fabrication des engrais.

26

3. Résultats Analyse bilan Energie-GES – atelier VL

• L’alimentation est le 1er poste consommateur d’énergie et un poste important d’émissions de GES

Levier en interne dans l’exploitation sur l’herbe autoproduite : suivi de l’itk des fourrages, et de la gestion de la fertilisation. Globalement le niveau de productivité des VL est un facteur de performance de l’efficacité énergétique (meilleure efficacité de transformation de l’aliment en lait), pourvu qu’elle ne nécessite pas de recourir à des aliments plus coûteux en énergie ! Levier hors exploitation : recourir à des aliments achetés (fourrage, mélo, aliments composés) moins impactants ... Si possible ! Ou bien produire soi-même si on peut le faire à moindre coût.

• Consommations électriques importantes sur l’exploitation mais ont été estimées car pas de compteur spécifique à l’atelier lait Facteurs explicatifs : tank à lait âgé, salle de traite 2*5 avec décrochage pour 75 VL, moulin à farine

• Le méthane entérique est le premier poste émetteur de GES (38%). Du fait de la méthode de calcul, seule la hausse du niveau de

productivité des VL permet d’agir sur ce poste… se pose la question d’utiliser une autre méthode !

Le type d’alimentation est susceptible d’avoir un effet, que le dispositif actuel de suivi ne permet pas de mesurer.

• Le facteur d’émission de CH4 au stockage des effluents est fonction du volume et non de la composition en C des effluents (émissions de CH4 = 85% des émissions du fumier et 100% des émissions du lisier)

Du fait de la méthode de calcul, seule la diminution de la quantité d’animaux (amélioration de la productivité laitière) permet d’agir sur ce poste … se pose la question d’utiliser une autre méthode !

27

Analyse bilan énergie-GES – atelier VL

3. Résultats

• Facteurs déterminants de la performance énergétique : L’alimentation Les consommations d’énergie directes : électricité, fioul

• Facteurs déterminants de la performance « GES »: Le méthane entérique les aliments achetés Le stockage d’effluents

28

Conclusion

Préconisations

29

Pistes pour améliorer les performances (Energie+GES) : Maintenir/améliorer le niveau de productivité laitière pour augmenter

l’efficacité énergétique (poste alimentation) et GES (poste méthane) L’indice de consommation des VL est un facteur de performance

énergétique et GES Part importante des consommations électriques dans le bilan : incertitude

sur les consommations de l’atelier lait car pas de compteur spécifique

Pistes pour améliorer le suivi Pour les fourrages achetés, bien suivre les itk permettrait d’avoir un coût de

production Energie +Ges plus fiable Suivi régulier des consommations électriques et de fioul

-problème des estimations installation de compteurs électriques

Affectation des crédits sur les exploitations agricoles

• Propositions pour l’ensemble des exploitations

Constats sur les fermes : - importance des postes alimentation et fertilisation dans les bilans

d’exploitationnécessité sur chacune des fermes d’avoir un suivi précis sur ces 2 points

1. Quantifier les aliments distribués sur une période évaluation des stocks/pertes sur l’année

Analyses de fourrage (si l ’alimentation est une piste d’amélioration sur la ferme)

2. Analyses d’effluents pour tous+ Reliquats azotés (si la fertilisation est une piste

d’amélioration sur la ferme)

2) Organisation des actions à conduire dans le cadre du programme 2012

2 février

2012

2) Organisation des actions à conduire dans le cadre du programme 2012

Affectation des crédits sur les exploitations agricoles

• Propositions ciblées selon le bilan de l’exploitation et des observations faites :

Consommations de fioul :- écart +/- important observé entre les consommations estimées par PerfAgro P3 et les quantités annuelles réellement consommées - difficultés avec les carnets tracteurs dans les GAEC

Carnet « cuve » au minimum, suivi plus poussé pour certains gros chantiers comme les labours, semis, récolte… Programme Efficient 20 : Compteurs Bus can Conduite éco, banc essai tracteur : projet de formation en 2012

Compteurs électriques spécifiques d’un atelier - Sur certaines exploitations, les estimations sont difficiles voire impossibles et

peuvent être source d’erreur sur le bilan énergétique

Installation de compteurs électriques sur les exploitations identifiées

2 février

2012

Compteur BuscanUtilisé dans le programme Efficient 20 (FR Cuma Ouest

+ Aile)

Objectif : enregistrer les consommations de fioul cumulées

• Jusqu’à 5 par jour

Permet de dissocier les consommations liées :

-au transport jusqu’à la parcelle

-au travail sur la parcelle

-au transport retour vers exploitation/Cuma

Avantages :

-facile à brancher sur le tracteur

-facile d’utilisation

-déplaçable sur un tracteur de même marque

Des fiches de saisie sont placées dans le tracteur et permet à l’agriculteur de faire le bilan des enregistrements en fin de journée

2 février

2012