Un deuxième moteur de cogénération Tedom-Schnell chez le méthaniseur Plumagaz

Article publié dans le Bioénergie International n°68 d’octobre 2020

Les installations de Plumagaz dans les Côtes d’Armor avec en bas à droite une cuve de stockage en construction, photo Frédéric Douard

Romain Delaroche, photo Frédéric Douard

La société productrice de biogaz agricole Plumagaz est installée sur la commune de Plumaudan, petit village du département des Côtes d’Armor à quelques kilomètres au sud de Dinan. Le projet est porté par cinq associés : les frères Ludovic, Sébastien et Romain Delaroche du GAEC Delaroche, et les frères Patrice et Hervé Desriac du GAEC du Pré Long. L’installation de cogénération a été mise en service en juin 2018 avec un moteur Tedom-Schnell de 250 kWé. Après un rodage des pratiques et une montée en charge des approvisionnements, elle fonctionne depuis avril 2020 en régime nominal avec un deuxième moteur identique.

Deux exploitations en agriculture biologique

Les deux exploitations voisines sont en polyculture et élevage. Le GAEC Delaroche est une exploitation laitière de 100 vaches sur 200 ha. Le GAEC du Pré Long dispose lui de 160 ha et d’un élevage de porcs sur paille avec 300 truies. Pour ces deux exploitations en agriculture biologique, la méthanisation est apparue naturellement comme une diversification logique et cohérente, tant pour la production d’énergie renouvelable que pour une fertilisation naturelle des terres. Cet investissement se monte à 3,5 M€, les deux phases comprises.

Conduite de biogaz chez Plumagaz, photo Frédéric Douard

Les productions végétales tournent autour des céréales, des pommes de terre, des haricots verts et des petits pois, ainsi que du maïs ensilage, du ray-grass et du foin pour les animaux. Des CIVE de seigle viennent s’intercaler dans ces productions.

La ration de la méthanisation varie de 21 à 26 tonnes de solides par jour soit jusque sept de fumier porcin et bovin, six de CIVE, trois de maïs ensilage, cinq de fientes d’une exploitation voisine, trois de pommes de terre déclassées, une d’ensilage de pelouse des déchetteries de Dinan et une d’issues de céréales par jour. Le liquide provient du lisier bovin à raison de quatre tonnes par jour.

Remplissage de l’incorporateur de Plumagaz par Patrice Desriac, photo Frédéric Douard

11 000 tonnes de digestat brut sont produites chaque année et épandues sur les deux exploitations à raison de 170 unités d’azote par hectare, ainsi que sur l’exploitation qui fournit les fientes. Pour les deux fermes biologiques, cet apport de fertilisant naturel permet l’autosuffisance.

L’analyseur de biogaz, photo Frédéric Douard

La méthanisation

C’est sur le site du Breuil, sur la ferme du GAEC Delaroche que l’installation de méthanisation a été construite. L’installation est composée de 3 000 m³ de plateforme bétonnée, dont 1 900 m² de silos à plat, d’un incorporateur de solides de 40 m³, d’une fosse de coproduits de 100 m³, d’une fosse d’hydrolyse de 300 m³, d’un broyeur avec pompes, de deux cuves de 1 700 m³ pour la digestion et le post-digestion, d’une cuve de stockage de 3 000 m³. Une seconde cuve de stockage de 3 000 m³ a été construite en 2020 avec l’arrivée du second moteur, pour des raisons logistiques et stratégiques. La ferme du Pré Long dispose également de deux fosses de 1 200 et 800 m³ pour le digestat.

Le ciel gazeux du premier digesteur de Plumagaz, photo Frédéric Douard

C’est Romain Delaroche et Patrice Desriac qui sont en charge de cette activité qui occupe l’équivalent d’un mi-temps, y compris la culture des CIVE, mais sans l’épandage. Le suivi biologique est assuré par le constructeur.

Deux moteurs de cogénération à chambre de précombustion passive

Pour la partie cogénération du projet, la société a fait appel au constructeur Tedom-Schnell, pour le rendement particulièrement élevé de ses cogénérateurs. Le 20 juin 2018, elle a mis en service un Flexi 265 de chez Tedom-Schnell, un moteur Scania de 12,7 litres à six cylindres, bridé ici à 250 kWé selon le contrat d’injection. Son rendement électrique peut atteindre les 43 %. Satisfait de son choix, la société a mis en service un second moteur identique en avril 2020.

Les deux moteurs Tedom-Schnell de Plumagaz, photo Frédéric Douard

Ces moteurs se caractérisent par l’usage de chambres de précombustion passive. Le mélange de gaz combustible et d’air présent dans la chambre de précombustion est enflammé au moyen d’une bougie d’allumage industrielle spécialement adaptée. L’augmentation de la pression au sein de la chambre de précombustion chasse le mélange déjà enflammé vers la chambre de combustion en plusieurs jets de longue portée, ce qui accélère et optimise la combustion tout en minimisant les émissions.

L’un des deux moteurs Tedom-Schnell de Plumagaz, photo Frédéric Douard

Par rapport aux bougies d’allumage standards, ce système permet de s’affranchir des limites d’encombrement, de parfaitement l’adapter à la chambre et d’optimiser la combustion. En outre, cette bougie d’allumage démontable, ainsi que la chambre de précombustion, peuvent éventuellement être nettoyées et remplacées individuellement.

Les chambres de précombustion passive permettent d’augmenter le rendement, de diminuer les émissions et d’allonger la durée de vie des bougies d’allumage jusque 3 600 heures. Plus simples, elles facilitent également les opérations de dépannage.

Chambres de précombustion passive, photo Tedom-Schnell

Ce système est également moins sensible à l’insuffisance de qualité du gaz grâce à la diminution du nombre de composants (absence de conduits de biogaz et de clapets antiretour dans la culasse de cylindre). Les ratés d’allumage sont détectés au niveau de chaque cylindre.

Un SAV Tedom-Schnell renforcé sur la France

Le SAV est l’un des critères majeurs pour le choix d’un équipementier, a fortiori s’il est étranger. Aussi, avec plus de 8 000 cogénérateurs installés dans le monde dont 200 en France, et le groupe Tedom-Schnell a renforcé ses effectifs de service après-vente qui compte aujourd’hui 220 collaborateurs qualifiés en France et en Allemagne. Les techniciens sont répartis sur différents centres pour faciliter la rapidité des interventions de maintenance ou de dépannage. Sur le territoire français, le groupe a ainsi étendu son réseau de techniciens français par un partenariat avec la société Secodi, une entreprise familiale implantée à Nantes. Par ailleurs, chaque client est en relation avec un interlocuteur dédié facilement.

Carte des références et implantations françaises de Tedom-Schnell en 2020

Utilisation de la chaleur

La récupération totale de chaleur sur les deux moteurs est de 4 GWh par an.

Le GAEC du Pré Long utilise 200 kWh de chaleur par heure pour chauffer sa maternité. Situé à moins de 400 mètres du local de cogénération, la maternité est reliée par un réseau de chaleur enterré, en conduites souples pré-isolées.

La fosse d’hydrolyse et les digesteurs sont chauffés par les moteurs, photo Frédéric Douard

Régulateur de pression de biogaz chez Plumagaz, photo F. Douard

Le chauffage des cuves de méthanisation (hydrolyse et les deux digesteurs) est estimé à 70 kW. Pour valoriser la totalité de sa chaleur, la société a projeté d’investir dans un séchoir à plat pour produits biologiques, pour ses propres productions et à façon. Qu’on se le dise, on pourra bientôt sécher à la chaleur renouvelable à Plumaudan !

Contacts :

Frédéric Douard, en reportage à Plumaudan

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