Enerbois, pionnier du couplage cogénération & granulation bois
🖨️Article paru dans le Bioénergie International n°36 de mars-avril 2015
Vue sur la scierie Zahnd et Enerbois à Ruyères, photo Frédéric Douard
La gazéification du bois sur la grille de la chaudière, photo Frédéric Douard
En 2007, deux entreprises du canton de Vaud en Suisse, la scierie Zahnd et l’énergéticien vaudois Romande Energie, ont décidé de créer ensemble Enerbois SA pour développer leur activité et respecter l’environnement. La scierie met en effet en valeur ses sous-produits pour produire trois énergies totalement d’origine renouvelables, de la chaleur, de l’électricité et des granulés de bois, et avec la chaleur résiduelle, elle peut également sécher ses sciages. Inaugurée en 2010, Enerbois fut le second exemple de couplage cogénération & production de granulés bois en Europe francophone, après l’expérience également très réussie de IBV à Vielsalm en Wallonie. Sur ce modèle qui a montré la voie de l’efficacité énergétique, de nombreuses réalisations verront le jour dans la francophonie, de AEB en Isère, à Piveteau sur la côte atlantique, en passant par Bioénergie Lozère, Moulin Bois, Siat, Pellet Land et bien d’autres désormais.
Genèse d’une solution intelligente
La scierie Zahnd, créée en 1904, est aujourd’hui la seconde scierie de Suisse de par sa taille, avec près de 150 000 m³ de bois sciés par année. En 2006, par souci environnemental, mais aussi parce que la valorisation des sous-produits de sciage en Suisse devenait difficile avec la disparition des usines de pâte à papier, elle décide de les valoriser énergétiquement afin de produire de l’électricité, la meilleure plus value possible pour ce type de sous-produit. Mais comme la production d’électricité passe d’abord par une production thermique, puis par une conversion mécanique, le rendement électrique est toujours relativement faible dans les puissances disponibles en scieries. Par conséquent, pour être le plus écologique et le plus économique, le projet se devait de valoriser au maximum la chaleur, tant en sortie de turbine qu’en sortie de chaudière (fumées).
La scierie Zahnd et Enerbois à Ruyères, photo Enerbois
La scierie a bien sûr des besoins de chaleur pour le séchage de ses sciages, mais cela n’était pas encore suffisant. S’impose alors une troisième valorisation, la production de granulés, qui va permettre de consommer une grande quantité de chaleur, qui plus est de la chaleur à basse température. Cette production permet de surcroit de valoriser une quantité importante de sous-produits. 2006, l’année des premières études, est aussi l’époque où la demande en granulés, partout en Europe commence à se faire beaucoup plus importante. Le dimensionnement du projet électrique va donc se faire de manière à épuiser la ressource en sous-produits de la scierie comme combustible et comme matière première, mais aussi en termes de ration de chaleur récupérable et valorisable.
Le turbo-alternateur d’Enerbois, photo Frédéric Douard
C’est à ce moment, devant ce projet ambitieux, que la scierie lance un appel d’offre pour trouver une partenaire économique et technique pour mener à bien le projet. C’est l’énergéticien régional, Romande Energie, qui sera sélectionné. En 2007, la société Enerbois SA est créée, les études précises débutent, et les travaux commencent en septembre 2008. L’installation sera mise en service en juillet 2010 ; elle livre aujourd’hui 30 GWh d’électricité par an sur le réseau électrique.
Chaîne d’arrivage et de tri des grumes écorcées à la scierie, photo Frédéric Douard
Pour Romande énergie, le projet a aussi des avantages, car l’énergéticien, qui distribue 3 TWh d’électricité par an, ne produit que 20% de son volume commercialisé, et devant l’accroissement de la demande, est obligé d’engager des investissements, en recherchant bien entendu le meilleur rapport.
Le convoyeur aérien transportant les sous-produits de la scierie à granuler, photo Frédéric Douard
Les sous-produits, évacués par le passé par camions, sont à présent valorisés sur place, et les granulés consommés par la population peuvent être produits localement au lieu d’être importés. En cela, Enerbois est un projet très réussi d’écologie industrielle. Les volumes produits, la taille de l’usine (plus de 100 mètres de long pour 30 mètres de large et 30 mètres de haut), combinés à l’exemplarité du traitement des questions écologiques, en font l’une des deux plus grandes réalisations en Suisse dans ce domaine.
La production d’énergie
La chaleur est produite par une chaudière à grille mobile Weiss-GmgH de 12 MW qui peut produire jusque 17 tonnes de vapeur/h à 65 bar, afin d’entrainer un turbo-alternateur TGM Kanis de 4 MWé. Le combustible est composé des parties du bois les moins nobles disponibles dans la scierie.
La chaudière à vapeur Weiss GmbH, photo Frédéric Douard
Au-delà donc de la production électrique, la chaleur est récupérée à trois endroits du processus :
- Dans un récupérateur sur les gaz de fumée pour fournir une eau à 105°C ;
- Dans un condenseur sur les gaz de fumée pour fournir une eau à 65°C ;
- En sortie turbine pour fournir une eau à 30°C.
La salle de contrôle avec vue sur la centrale, photo Frédéric Douard
La production de granulés
Elle est donc réalisée sur le site même de la scierie, évitant ainsi tout transport supplémentaire. Les matières premières transitent de la scierie à la centrale par un convoyeur sur portique.
Arrivée du convoyeur de matière première à granuler et silo de la chaufferie, photo Frédéric Douard
Le séchage de la matière à granuler (sciure) est réalisé à basse température(env. 54°C), dans un séchoir à bande fourni par Swiss Combi, et alimenté uniquement par la chaleur récupérée sur le condenseur de fumée et en sortie de la turbine.
La presse à granulés CPM installée par les Ets ZM Technique, photo Frédéric Douard
La granulation est réalisée dans une presse CPM de 3 tonnes/h installée par les Ets ZM Technique et Friedli. Les granulés sont stockés dans deux silos en béton verticaux, équipés de sondes de niveau électroniques et de dispositifs mécaniques anti-explosion, avant d’être commercialisés en exclusivité par l’entreprise locale O.Bise.
Granulés sur le tamis après refroidissement, photo Frédéric Douard
La production de granulés consomme deux types d’énergie : de l’énergie thermique, ici 9% de l’équivalent PCI des granulés, et de l’électricité, ici 3% de l’équivalent PCI des granulés. Etant productrice elle-même d’électricité d’origine renouvelable, L’entreprise Enerbois produit donc des granulés 100% renouvelables et 100% neutres en CO₂. Ils répondent également aux standards de la certification forestière FSC qui garantissent une exploitation durable des forêts. Au delà de cette certification sur l’origine durable des matières première, les granulés Enerbois sont eux-mêmes certifiés EN Plus A1 pour garantir aux consommateurs les critères de qualité les plus exigeants du marché.
| Enerbois en chiffres |
|---|
| Equipements |
| Investissements : 45 millions CHF au total |
| Puissance thermique générée : 14 MW ou 17 tonnes/heure de vapeur à 65 bar et 485°C |
| Puissance électrique générée : 4 MWé |
| Rendement de la chaudière : 88% |
| Epuration des fumées : Filtre à manches suivi d’un refroidisseur et un condenseur en colonne. |
| Productions annuelles |
| Electricité : 30 GWh |
| Chaleur : 36 GWh de chaleur utile dont 5/6 utilisés pour la production de granulés et le restant par les séchoirs de la scierie. |
| Granulés : 20 000 tonnes. |
| Consommables |
| Combustibles : 45 000 tonnes d’écorces, de copeaux de souches, de plaquettes (50% d’humidité moyenne). |
| Matière première granulée : 40 000 tonnes de sciure. |
| Electricité : 8% de la production propre. |
| Besoins assurés |
| Electricité pour 8300 ménages. |
| Chaleur du séchage de 20 000 m³ de sciages. |
| Granulés pour chauffer 5000 ménages. |
Caméra de surveillance du foyer, photo Frédéric Douard
Contacts :
- www.enerbois.ch
- www.romande-energie.ch
- www.swisscombi.ch
- www.friedliag.ch
- www.zmtechnik.ch
- www.rudnick-enners.com/fr/
- www.cpmeurope.nl
- www.obise-pellets.ch
Frédéric Douard, en reportage à Rueyres
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