Évaluation environnementale de systèmes de production d'électricité renouvelable

1. Évaluation environnementale de systèmes de production d'électricité renouvelable Université de Liège Faculté des Sciences Appliquées Année académique 2010-2011 Travail de fin d’étude présenté par GERBINET Saïcha en vue de l’obtention du grade d’Ingénieur Civil en Chimie et Sciences des matériaux

2. Évaluation environnementale de systèmes de production d'électricité renouvelable • Introduction et objectifs • La méthodologie ACV • Les panneaux photovoltaïques • La biométhanisation • Conclusions et perspectives

3. Évaluation environnementale de systèmes de production d'électricité renouvelable • Introduction et objectifs • La méthodologie ACV • Les panneaux photovoltaïques • La biométhanisation • Conclusions et perspectives

4. Introduction • Concept de développement durable • Protocole de Kyoto • Plan « Climate Action » • Sources renouvelables d’électricité http://www.ymag.be/fr/un-projet-ambitieux-humanitaire-innovant/ consulté le 13-06-2011

5. Objectifs Évaluation environnementale de systèmes de production d'électricité renouvelable • Panneaux photovoltaïques vs électricité disponible sur le réseau • Biométhanisation vs éoliennes

6. Évaluation environnementale de systèmes de production d'électricité renouvelable • Introduction et objectifs • La méthodologie ACV • Les panneaux photovoltaïques • La biométhanisation • Conclusions et perspectives

7. La méthodologie ACV Etapes: • Logiciel: ReCiPe • Base de données: EcoInvent http://www.ecopartners.fr/images/droite/ACV_grand.jpg, consulté le 20-06-2011

8. Évaluation environnementale de systèmes de production d'électricité renouvelable • Introduction et objectifs • La méthodologie ACV • Les panneaux photovoltaïques • La biométhanisation • Conclusions et perspectives

9. Les différents types de panneaux Domain, F. Solaire Photovoltaique. 2007

10. Procédé de fabrication de PVs basés sur le silicone multicristallin

11. Objectifs et champ d’étude • Objectifs: Comparaison de l’impact environnemental de l’utilisation de l’électricité disponible sur le réseau et de celle produite par des PVs pour l’alimentation d’un ménage belge pendant un an, soit 3650 kWh. • Unité fonctionnelle = production de 3650 kWh

12. Inventaire • Description du PV choisi (basé sur la littérature): • Module en silicone multicristallin • Efficacité de 14 % • Durée de vie de 30 ans • Installation montée sur toit, orientation sud, inclinaison de 30° par rapport à l’horizontal • Coefficient de performance de 75 % • Irradiation moyenne pour Bruxelles : 960 kWh/m2/an • Deux onduleurs nécessaires sur la durée de vie du PV (durée de vie d’un onduleur de 15 ans) et une installation électrique • Système de montage négligé

13. Interprétation des résultats – PV Caractérisation en pourcentages relatifs

14. Interprétation des résultats – PV Scores pondérés

15. Etude d’incertitude Caractérisation en pourcentages relatifs - EndPoint

16. Comparaison : PVs vs électricité Allemande, Belge et Suisse Scores uniques

17. Temps de retour énergétique • = Rapport entre l’énergie consommée pendant le cycle de vie et l’énergie produite par an • Toujours inférieur à la durée de vie

18. Évaluation environnementale de systèmes de production d'électricité renouvelable • Introduction et objectifs • La méthodologie ACV • Les panneaux photovoltaïques • La biométhanisation • Conclusions et perspectives

19. Principe

20. Objectifs et champ d’étude • Comparer l’électricité produite par une unité de biométhanisation à celle produite par une éolienne • Unité fonctionnelle : 1 kWh • Deux systèmes particuliers de biométhanisation vont être étudiés (GreenWAtt)

21. Inventaire • Biométhanisation de déchets de marché • Déchets de marché + déchets de tonte + fientes de volailles • Digestat séché • Biométhanisation de déchets de ferme • Effluents liquides d’hydrocurage + effluents solides d’hydrocurage + déchets de tonte + herbes de fauche + inter-culture • Digestat: séparation liquide-solide • Pas de transport • Biométhaniseur: • Durée de vie de 20 ans • Distance de transport du digestat: 50 km

22. Résultats Caractérisation en pourcentages relatifs

23. Résultats – comparaison déchets de marché et déchets de ferme Scores normalisés

24. Analyses d’incertitude -EndPoint Déchets de marché Déchets de ferme Caractérisation en pourcentages relatifs

25. Distance de transport du digestat – déchet de ferme Scores Uniques

26. Comparaison avec l’électricité éolienne Scores Uniques

27. Évaluation environnementale de systèmes de production d'électricité renouvelable • Introduction et objectifs • La méthodologie ACV • Les panneaux photovoltaïques • La biométhanisation • Conclusions et perspectives

28. Conclusions et perspectives Conclusions • Avantage environnemental des différentes filières de production d’électricité renouvelable • PVs: • Importance de la production de silicone de grade solaire • Avantage vis-à-vis de l’électricité du réseau • Biométhanisation: • Rôle du digestat • Intérêt vis-à-vis des éoliennes

29. Conclusions et perspectives Perspectives • PVs: nombreuses avancées encore attendues • Biométhanisation : avancées et normes adaptées • Croissance attendue • Incertitudes élevées: intérêt de disposer de données plus fiables MAIS intermittence

30. Merci pour votre attention Travail de fin d’étude présenté par GERBINET Saïcha en vue de l’obtention du grade d’Ingénieur Civil en Chimie et Sciences des matériaux