Suivi et optimisation de réseaux de chaleur bois … · Or il s’agit de données cruciales pour le suivi et l’optimisation du réseau et pour le prix de vente de la chaleur !!

Suivi et optimisation de réseaux de chaleur

bois énergie gérés en régie

Développement notable des réseaux de chaleur de taille

moyenne, gérés en régie, avec :

• Accompagnement en phase amont +++

• Accompagnement en phase exploitation +

Contexte de la démarche

Constat

Collectivités sans expérience

= risque d’une mauvaise optimisation des installations

• Fonctionnel (rendement, pérennité du matériel, …)

• Environnemental (gestion des cendres, émissions, …)

• Economique (prix de revient)

• Administratif (budget équilibré, facturation, …)

Disposer d’une meilleure vision des conditions d’exploitation et

des marges d’optimisation de la performance de ces réseaux,

au travers :

• D’un audit sommaire, portant sur les aspects techniques,

économiques et contractuels ;

• Puis un suivi sur un an, à partir d’indicateur clés.


Enjeu de la mission

L’enjeu n’est pas de « pointer du doigt les disfonctionnements »

Déterminer les indicateurs, modalités et outils de suivi pertinents

et suffisants pour améliorer les conditions d’exploitation et de gestion.


Objectifs de la mission

Capitaliser et diffuser l’information entre les collectivités impliquées

et chez les partenaires du projet.

Définir le contenu, le budget et la plus value (technique, économique

et environnementale) : • D’une démarche de capitalisation des données clés (par installation) à

une échelle territoriale pour suivi et analyse en continu • D’un accompagnement annuel à proposer ou mettre en œuvre de

façon « systématique » par installation

Diffuser des bonnes pratiques et engager des formations.

Réalisé

En cours

A venir

Les réseaux concernés

A ce jour, 8 réseaux bois énergie – gérés en régie - sont suivis :

– en Rhône Alpes :

• 5 dans le cadre du programme sus cité,

• 2 pour lesquels Kalice est missionné en direct par la commune,

– un en Auvergne, dont Kalice est AMO (suivi d’exploitation).

Leurs âges (entre 1 et 13 ans) et puissances bois installées sont volontairement divers.

Un cas particulier par sa taille : les constats sont néanmoins assez proches de ceux observés sur les autres.

Les données présentées concernent les 6 premiers réseaux (audit en cours pour les 2 autres).

1 Isère 2009 450

2 Savoie 2009 320

3 Savoie 2000 900

4 Ain 2001 3400

5 Ain 2008 900

6 Haute Loire 2012 600

7 Ain 2009 220

8 Savoie 2012 400

Réseauannée mise

en service

Puissance

bois (KW)dept

Les réseaux concernés

Ces réseaux desservent

pour la plupart des bâtiments communaux, des établissements de santé et

scolaires, des logements collectifs, avec des répartitions qui peuvent être

pour un seul : uniquement des logements, construits dans le cadre d’une ZAC …

dont les deux tranches s’étalent entre 2009 et 2016

Confluences8%

Salle polyvalente

13%

DDE3%

Maison retraite

18%

Collège30%

Le Roselend Saiem

3%

La Girettaz 12%

Duc-Goninaz5%

Le Doron 5%

Répartition des consos annuelles

Sur les aspects techniques et énergétiques

Constat n°1 SURDIMENSIONNEMENT DES CHAUDIÈRES BOIS

INDICATEURS :

Nombre d’équivalent d’heures pleines puissances Nbre de MWh sortie chaudière/ puissance bois

Doit-être supérieur à 3000 heures

Taux de couverture bois

Ne peut pas dépasser 85% si chaudière trop puissance



en MWh/anen % des ventes

actuelles

1 1000 450 45% 93% 3300 90 8%

2 400 320 80% 83% 1200 736 210%

3 1865 900 48% 98% 2350 1035 64%

4 7400 3400 46% 52% 2100 4760 41%

5 1600 900 56% 71% 1250 2025 169%

6 1385 600 43% 96% 3400 60 4%

Réseau

Production complémentaire

possible par chaudière boisNbre heures equivalent

pleine puissance (bois)

durant saison de chauffe

taux de

couverture

bois

% bois

/souscrite

Puissance bois

(KW)

Puissance

souscrite KW

Le dimensionnement de la chaudière bois n’apparait correct que sur 2 installations

L’impact sur le taux de couverture est net.

Les marges de développement sont très fortes sur ces réseaux.



LES CAUSES :

Choix du bureau d’étude

Problème de raccordement au réseau

• « Plusieurs bâtiments prévus qui ne se raccordent pas »

• Pas de démarche « prospective » des maîtres d’ouvrage (pas de

recherche de nouveaux abonnés)

Mauvaise estimation de la puissance souscrite

Mauvaise estimation de la puissance souscrite


Constat n°2 PUISSANCE SOUSCRITE SURÉVALUÉE

INDICATEURS :

Au réel, à partir de la puissance maximale appelée Via la GTC (si elle fonctionne !)

Consommation

MWh/an

Puissance

souscrite

KW

équivalence

heures pleine

puissance

Référence

nbre d'heures

Batiment A 120 180 667 1250 -84 -47%

Bâtiment 2 218 220 991 1250 -45,6 -21%

Bâtiment 3 51 60 850 1250 -19,2 -32%

Bâtiment 4 288 400 720 1950 -252 -63%

Bâtiment 5 475 500 950 1350 -148 -30%

Bâtiment 6 45 60 750 1351 -27 -44%

Bâtiment 7 203 140 1450 1850 -30 -22%

Bâtiment 8 76 90 844 1850 -49 -54%

Bâtiment 9 75 75 1000 1850 -34 -46%

Bâtiment 10 97 100 970 1850 -48 -48%

Bâtiment 11 13 20 650 1250 -10 -48%

Bâtiment 12 7 20 350 1850 -16 -81%

1668 1865 894 -763 -41%

Ecart sur Puissance

en KW en %

Estimation, à partir du

nombre d’heures équivalent

pleine puissance A comparer aux valeurs

usuelles par type de bâtiment


Constat n°3 MANQUE DE RELEVÉS, PÉNALISANT

L’OPTIMISATION DES INSTALLATIONS

1 2009 1000 450 93% ? ? ? 40

2 2009 400 320 83% ? ? 50% 14

3 2000 1865 900 98% ? ? 68% 30

4 2001 7400 3400 52% 78% 79% 67% 28

6 2012 1385 600 96% 74% 93% 69% 31

Rendement

production

Ratio élec

Kwhe/MWhth

Rendement

distribution

Rendement

globalRéseau

année mise

en service

taux de

couverture

bois

Puissance

bois (KW)

Puissance

souscrite KW

les données nécessaires à la détermination des rendements de production

(chaudières) et distribution (pertes réseaux) ne sont relevées que sur 2 réseaux

sur 6 ! Les valeurs sont faibles à médiocres.

Or il s’agit de données cruciales pour le suivi et l’optimisation du réseau et pour le

prix de vente de la chaleur !!


Constat n°3 MANQUE DE RELEVÉS, PÉNALISANT

L’OPTIMISATION DES INSTALLATIONS

LES CAUSES :

Disfonctionnement des GTC (dans 1 seul cas elle fonctionne

correctement) et pas d’investissement par les maîtres d’ouvrages

2 actions essentielles « non réalisées » par les maîtres d’ouvrages

• Pas de relevés mensuels des compteurs en chaufferie (lorsqu’ils

fonctionnent !)

• Incertitude sur le pouvoir calorifique du bois livré (pas de mesure

de l’humidité)

Sur les modalités d’exploitation et de gestion

Constat n°1 LACUNES DU PERSONNEL COMMUNAL

Le Personnel Communal SANS RÉELLE FORMATION TECHNIQUE a la charge pour

tout ou partie des missions suivantes (en fonction de ce que confie la

commune à un tiers via un contrat d’exploitation) :

• Suivi de l’approvisionnement ;

• Petit entretien et nettoyage ;

• Gestion du P3 ;

• Relevé des compteurs et suivi mensuel des indicateurs clés ;

• Facturation.

Ce besoin de montée en compétence explique une part des disfonctionnements


Constat n°2 AUCUN INDICATEUR DE PERFORMANCE DANS LES

CONTRATS D’EXPLOITATION, ET AUCUN INTÉRESSEMENT

Ce constat met en évidence la nécessité d’améliorer les contrats d’exploitation

(qu’ils portent sur le P2, le P1+P2, ou le P1+P2+P3) :

- Être plus précis sur les tâches à mener par le prestataire

- Indiquer des niveaux de performance à atteindre

CONSÉQUENCES :

Partage des tâches pas toujours clairement défini

Aucun suivi mensuel d’indicateurs clés, permettant de juger de la

performance des installations


Constat n°3 MAUVAISE GESTION DU P3

Quelles modalités pour Inscription comptable du P3 dans une comptabilité

publique ? => besoin de vulgarisation !

4 RÉSEAUX SUR 6 N’ONT AUCUNE GESTION DU P3 :

Impact sur le calcul du prix de l’énergie vendu (fonction du prix de

revient => « obligation légale »)

Risque économique important pour la collectivité

exemple : pour une installation suivie, changement la même année

des grilles et du réfractaire du foyer


Constat n°4 LES CONSÉQUENCES NÉGATIVES DES MODALITÉS

D’APPROVISIONNEMENT ACTUELLES

DANS 3 CAS (SUR 6) L’ACHAT AU MAP PÉNALISE LE SUIVI ET DONC L’OPTIMISATION DES

INSTALLATIONS :

Difficulté d’estimer précisément la quantité d’énergie livrée (varie de

+/- 30% suivant le taux d’humidité et l’essence !).

MIEUX PRÉCISER LES TERMES DU CONTRAT, NOTAMMENT D’UN POINT DE VUE QUALITATIF :

Achat au MWh ou à la tonne.

Indicateur de performances et application des pénalités prévues au

contrat.

Indicateurs économiques et aspects

contractuels inhérents

Constat n°1 DES RÉGIES BIEN SOUVENT « EN DÉFICIT »

(BUDGET DU SPIC NON ÉQUILIBRÉ)

LES CAUSES :

Pas de suivis des installations et des contrats (achat de bois,

exploitation, vente de chaleur) : • Achat de bois avec un contenu énergétique pouvant varier de 30% ;

• Aucun indicateur suivi mensuellement ;

• Pas d’engagement de performance pour l’exploitant.

Pas de recherche d’équilibre des charges et des ventes

Pas de démarche prospective pour augmenter le nombre d’abonnés

Pas de calcul du prix de revient

Une réévaluation annuelle déconnectée du prix de revient (impact

des formules de révision « quand il y en a ! »)

Indicateurs économiques et aspects

contractuels inhérents

Constat n°1 DES RÉGIES BIEN SOUVENT « EN DÉFICIT »

(BUDGET DU SPIC NON ÉQUILIBRÉ)

Et cela avec un prix de revient qui est (à une

exception près) réellement compétitif

Synthèse

Facteurs d’améliorations constatés

Les contrats (achat de combustible et exploitation) doivent s’inscrire

dans une démarche performantielle, en non forfaitaire

=> Exemples d’objectifs de performance

Synthèse


Taux de couverture bois supérieur à 96%

Rendement de production moyen annuel supérieur à 76%

Rendement de distribution moyen annuel supérieur à 85%

Délai maximum d’intervention : 2 h

Nombre d’interruption au service maxi annuel :

• Partiel : < 3, sur 4 heures

• Total : < 1 sur 4 heures

=> Intéressement

Si taux de couverture bois > 96% : partage 50/50 du gain lié à la non

consommation de fuel (calculé sur le différentiel de coût entre les

combustibles)

Si rendement global annuel > 66%, partage 50/50 du gain lié à la moindre

consommation de combustible

Synthèse


Taux de couverture bois supérieur à 96%

Rendement de production moyen annuel supérieur à 76%

Rendement de distribution moyen annuel supérieur à 85%

Délai maximum d’intervention : 2 h

Nombre d’interruption au service maxi annuel :

• Partiel : < 3, sur 4 heures

• Total : < 1 sur 4 heures

=> Pénalités

Si taux de couverture bois < 95% : prise en charge de 80% du surcoût de

consommation de fuel

Si rendement global annuel < 62% : prise en charge de 80% du surcoût de

consommation bois et fuel

Si délai d’intervention trop long, nombre d’interruptions du service : forfait

Synthèse


Augmenter l’implication des maîtres d’ouvrages sur le suivi, le contrôle

et l’optimisation continue d’indicateurs de performances

Ceci passe notamment par une collecte rigoureuse de données

Prévoir entre 2 et 4 heures d’analyse par mois

Tableau de saisi + calculateur des indicateurs développés dans le

cadre de la mission




Synthèse


Augmenter l’implication des maîtres d’ouvrages sur le suivi, le contrôle

et l’optimisation continue d’indicateurs de performances







cadre de la mission

Synthèse





cadre de la mission

UTILISATION PAR LA COMMUNE ELLE-MÊME PEU CONCEVABLE EN L’ÉTAT

Pistes de réflexion

Une plateforme de saisie multi-projet , plus intuitive ?

Une prestation externalisée – coût entre 2500 et 4000 € HT /an ?

o Prestataires privés ?

o EIE ?

Mutualisation intercommunale ?

Merci de votre attention

Communes forestières Maison des Parcs et de la Montagne 256 rue de la République 73000 Chambéry Tél. 04 79 60 49 05 http://www.territoiresforestiers-

rhonealpes.eu

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Suivi et optimisation de réseaux de chaleur bois … · Or il s’agit de données cruciales pour le suivi et l’optimisation du réseau et pour le prix de vente de la chaleur !!