Plongée au coeur de Biowatts, la centrale biomasse d’Angers
Article paru dans le magazine Bioénergie International n°57 de novembre 2018
La centrale Biowatts sur le site de La Roseraie à Angers, photo Frédéric Douard
Eric Gandar, responsable Dalkia du site et Jérôme Béarelle de Vyncke nous accueille à la centrale Biowatts, photo Frédéric Douard.
Biowatts est une centrale de cogénération qui produit chaleur et électricité verte à partir de bois. Grâce à 27 km de réseau de chaleur, la centrale chauffe l’équivalent de 13 000 logements.
Histoire d’une transition énergétique
L’aventure du réseau de chaleur d’Angers commence en 1974 avec la construction de l’usine d’incinération et d’un réseau de la chaleur de 12 km alimentant 6 000 équivalent-logements dans le quartier de la Roseraie. En 2005, les élus d’Angers Loire métropole décident d’abandonner l’incinération des ordures ménagères dès 2011. C’est ainsi qu’est construite une nouvelle chaufferie à gaz et fioul pour le réseau de chaleur de la Roseraie. Elle est utilisée aujourd’hui lors des pics d’hiver et des opérations de maintenance sur la centrale Biowatts.
Le foyer VYNCKE à la base de la chaudière de Biowatts, photo Frédéric Douard
Biowatts a été mise en service en décembre 2012 dans le cadre de l’appel à projets CRE 3 biomasse. Elle a été construite sur le site-même de l’ancienne usine d’incinération. Les équipements d’incinération y ont été démantelés mais pas toutes les infrastructures qui accueillent aujourd’hui la centrale à bois : une partie des bâtiments, la fosse de déchargement avec ses deux grappins et la cheminée.
Vue partielle de l’échangeur de la chaudière, photo Frédéric Douard
En parallèle de ces travaux de production, la distribution a également évolué. Le réseau de la Roseraie a été étendu de trois kilomètres. Pour en simplifier l’entretien et en améliorer l’efficacité, le réseau a été déclassé en basse pression et température, alors qu’il avait été conçu en eau surchauffée.
Les deux hydro-condenseurs de Biowatts qui alimentent les deux réseaux de chaleur, photo F. Douard
En même temps un second réseau de 14 km, également alimenté par la centrale, a été construit pour desservir le quartier Orgemont. Ce réseau dispose lui aussi d’une chaufferie d’appoint et secours de 18 MW gaz et d’un moteur de cogénération Jenbacher de 4,5 MW à gaz.
L’approvisionnement en bois
Installation de criblage et déferraillage du bois chez Biowatts, photo Frédéric Douard
Biowatts utilise des plaquettes forestières et du bois de classe A en SSD qui sont mobilisés par Bois Énergie France, filiale de Dalkia spécialisée dans l’approvisionnement en bois-énergie. Environ 6 000 m³ de combustible sont nécessaires en plein hiver pour sept jours de production, ce qui correspond à deux fois le volume de la fosse qui accueillait auparavant les ordures ménagères.
A Biowats, le bois est déchargé de manière confinée, photo Frédéric Douard
Les camions sont déchargés dans un hall entièrement clos et avec aspiration et traitement d’air empêchant tout envol de poussières à l’extérieur. Deux postes de déchargement avec trémie sont disponibles en simultané et un poste de secours, avec déversement direct dans la fosse, complète le dispositif de livraison. Le bois déchargé dans les trémies est convoyé vers une chaîne de tri composée d’un déferrailleur et d’un crible écartant les su-longueurs.
Le bois criblé est stocké dans les anciennes fosses à déchets de l’usine d’incinération, photo F. Douard
Chaque livraison fait l’objet d’une prise d’échantillon et d’une mesure d’humidité en étuve de manière à établir le contenu énergétique de chaque camion. Lors du convoyage vers la chaudière, l’humidité du bois est mesurée en continu par une sonde à infrarouge Edit Laser de manière à affiner la régulation automatique de la combustion.
Une production d’énergie verte optimisée et vertueuse
C’est le chaudiériste spécialisé Vyncke qui a réalisé le système de combustion sur la base d’une grille dynamique semi-refroidie à l’eau. Ce type de foyer à grille refroidie permet ici de brûler parfaitement du bois jusque 50 % d’humidité mais permet aussi de limiter la formation de mâchefer et d’oxyde d’azote. Le projet a été réalisé avec Stein Énergie, aujourd’hui AIT Stein, qui a fourni les échangeurs de la chaudière.
La turbine à vapeur à droite et son alternateur, photo Frédéric Douard
La chaudière permet d’entraîner une turbine à vapeur et de couvrir plus de 90 % des besoins des deux réseaux de chaleur sur l’année. La production électrique est réalisée à partir d’un alternateur Elin entraîné par une turbine à vapeur MAN à condensation, suivie de deux hydro-condenseurs alimentant chacun un réseau de chaleur. Lors des périodes de grand froid, l’exploitant donne la priorité à la chaleur sur la production électrique.
Le filtre à manches de Biowatts, photo Frédéric Douard
La chaudière est équipée d’un filtre à manches Scheuch puis les gaz de combustion passent dans un condenseur, également Scheuch, irrigué par le retour du réseau de la Roseraie et/ou d’Orgemont à environ 53 °C, ce qui permet de récupérer ~4,5 MW sur les fumées.
La zone de combustion est également équipée d’injecteurs d’urée pour la maitrise des émissions d’oxydes d’azote.
L’extraction des fumées à la base de la cheminée de Biowatts, photo Frédéric Douard
Les 1 500 tonnes de cendres de grille produites annuellement sont quant à elles valorisées au travers d’un plan d’épandage sur 1 384 ha répartis sur 15 exploitations agricoles. Cette opération est assurée par la SEDE qui stocke, crible et déferraille la cendre avant de l’expédier vers les cultures à la période adéquate.
L’évacuation des cendres de la centrale Biowatts, photo Frédéric Douard
Cette opération est particulièrement remarquable car bien souvent la cendre des chaudières à bois n’est pas valorisée alors qu’elle peut constituer un fertilisant et un neutralisant du sol très efficace. La cendre de Biowatts dispose ainsi d’un pH de 12,6 et contient 82,3 % d’eau. Mais surtout sa matière sèche contient 65 % de chaux, 19 % d’oxyde de potassium, 7 % d’oxyde de magnésium et 5 % d’oxyde de phosphore, ce qui en fait un produit fort intéressant pour l’agriculture.
L’exploitation de la centrale
C’est la société Biowatts Roseraie Énergie (BRE) qui porte l’investissement de la centrale dans le cadre d’un bail emphytéotique et d’une convention temporaire d’occupation de 20 ans, confiés par la Ville d’Angers, qui courent jusqu’en 2032. Elle est constituée d’un actionnariat public/privé avec la SEM ALTER Cités (53 %), présidente de BRE, la Soclova (bailleur, 27 %) et Dalkia (20 %).
Le ballon de vapeur au sommet de la centrale Biowatts, photo Frédéric Douard
La centrale est exploitée 24 h/24 et fait travailler environ 70 personnes (emplois indirect compris).
Le poste de pilotage de la centrale, photo Frédéric Douard
| Les chiffres de la centrale biomasse Biowatts d’Angers | |
|---|---|
| Puissance chaudière | 27 MW |
| Production de vapeur | 32,5 tonnes à 485 °C et 65 bar |
| Récupération chaleur sur condenseur | 4,5 MW |
| Production électrique | 7,5 MWé |
| Puissance de chauffage | 14 MW (17 MW de besoin par -7°C) |
| Vente de chaleur | 102 GWh/an dont 88 au bois |
| Consommation de bois | 78 à 90 000 tonnes/an |
| VLE poussières | 20 mg/Nm3 à 6% d’O2 |
| VLE oxydes d’azote | 300 mg/Nm3 à 6% d’O2 |
| Investissement centrale | 34 millions € |
| Investissements réseaux et appoints | 24 millions € |
| CO2 évité | 40 500 tonnes/an |
| Equivalent-logements chauffés | 13 000 |
| Emplois induits | 70 |
La ville d’Angers et sa centrale biomasse Biowatts, photo Frédéric Douard
Vue de l’échangeur de la chaudière de Biowatts, photo Frédéric Douard
Contacts :
- Maître d’ouvrage : reseauxdechaleur@anjouloireterritoire.fr – www.anjouloireterritoire.fr
- Bailleur : www.angersloiremetropole.fr
- Maîtrise d’oeuvre : www.cabinet-merlin.fr
- Exploitant : Eric Gandar – eric.gandar@dalkia.fr – www.dalkia.fr
- Chaudiériste : Jérôme Béarelle / +33 619 883 353 – jbe@vyncke.com – www.vyncke.com
- Échangeurs vapeur Stein Energie : www.aitgroup.fr
- Filtre à manches et condenseur : Abdelaziz Berkoune / +33 608 88 40 93 – a.berkoune@wanadoo.fr – www.scheuch.com/fr/
- Grappins : www.euroben.fr et www.stemm.com
- Pont roulant : www.konecranes.fr
- Séparateur ferreux : www.raoul-lenoir.com
- Mesure d’humidité en continu : edit-laser.com
- Turbine à vapeur : turbomachinery.man-es.com
- Alternateur : www.elinmotoren.at
Frédéric Douard, en reportage à Angers
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