Ferme d’élevage à énergie positive

Les fermes d’élevage ont un potentiel non négligeable pour atteindre une autonomie au niveau de l’énergie. Une nouvelle brochure apporte aujourd’hui des aides à la décision pour améliorer le...

Les fermes d’élevage ont un potentiel non négligeable pour atteindre une autonomie au niveau de l’énergie. Une nouvelle brochure apporte aujourd’hui des aides à la décision pour améliorer le bilan énergétique des exploitations.

De l’importance de la maitrise de l’énergie en exploitation d’élevage

Dans un contexte de raréfaction des ressources énergétiques et de maîtrise des coûts de production, la gestion de l’énergie apparait essentielle en exploitation d’élevage. Des solutions existent : les techniques qui entrainent des réductions de consommations d’électricité et de fioul peuvent être combinées à celles qui permettent de récupérer de la chaleur ou de produire de l’énergie renouvelable. Certaines centrées sur le bâtiment (solaire thermique ou photovoltaïque…) participent d’ores et déjà à construire des bâtiments basse consommation voire à énergie positive. D’autres techniques mises en place à l’échelle de l’exploitation (optimisation de l’alimentation et de la fertilisation, unité de méthanisation, valorisation de la biomasse…) permettent aux éleveurs de participer au concept de ferme à énergie positive.
Sans changer de système de production, les leviers pour réduire la consommation d’énergie et tendre vers une ferme à énergie positive, sont le plus souvent les mêmes que ceux contribuant à la maitrise des coûts de production. Créer une ferme d’élevage à énergie positive améliore la situation environnementale de l’exploitation, tout en préservant les résultats économiques et la capacité « nourricière » de l’exploitation. Un pari gagnant sur tous les plans !

Le concept de ferme d’élevage à énergie positive

Une exploitation d’élevage à énergie positive peut être définie comme étant une ferme qui produit plus d’énergie qu’elle n’en consomme. Le chemin vers l’autonomie énergétique comporte trois étapes (voir figure 1 et tableau 1).

 


Figure 1 : Les 3 étapes menant à la ferme d’élevage à énergie positive (extrait de la publication)


Tableau 1 : Le potentiel de chacune des 3 étapes menant à la ferme d’élevage à énergie positive

 

Etape 1
Réduire les consommations d’énergie
Le potentiel de réduction représente de 20 à 25 % de l’énergie totale consommée par l’exploitation. Les économies se réalisent au niveau de :

  • l’alimentation du troupeau,
  • la fertilisation,
  • le poste carburant,
  • la stabulation,
  • le bloc traite.
Etape 2
Récupérer de l’énergie
Le potentiel de récupération est assez faible : de 1 à 1,5 % de l’énergie totale consommée. Pour les élevages laitiers, au niveau de :

  • la stabulation : récupérer des calories (toiture, sous l’aire paillée ou puits climatique),
  • le bloc traite : récupérateur de chaleur sur tank à lait.
Etape 3
Produire de l’énergie renouvelable
Le potentiel de production d’énergie représente de 20 à 150 % de l’énergie totale consommée.
  • Principales possibilités à l’échelle de la ferme d’élevage : plaquettes de bois déchiqueté, chauffe-eau solaire thermique, centrale photovoltaïque, biogaz-méthanisation, petit éolien, microcentrale hydroélectrique.
  • Différentes combinaisons de techniques.

 

Evaluer des besoins et des combinaisons de techniques

Avant de choisir les techniques qui permettent d’économiser, de récupérer ou de produire de l’énergie, il est important de faire un diagnostic des besoins en énergie et du potentiel de production en lien avec les besoins de consommations d’énergie.
Les facteurs de complexité technique, de coût d’investissement et de disponibilité des ressources (soleil, biomasse, vent…) orientent la décision sur les moyens de production d’énergie à privilégier.

Produire de l’énergie renouvelable : les solutions possibles

Pour la majorité des techniques de production d’énergie, l’investissement financier est important (cf. tableau 2). Pour concevoir une ferme à énergie positive, la combinaison de plusieurs techniques est souvent nécessaire. Le choix de produire du biogaz (investissement lourd) et du bois énergie (investissement plus léger en utilisant du matériel souvent présent sur l’exploitation) semble une solution bien adaptée aux exploitations d’élevage car les ressources (déjections animales et bois) sont disponibles sur l’exploitation.
Par ailleurs, ces équipements de production d’énergie demandent un pilotage de l’installation et un temps de maintenance indispensable (observation, vérification, entretien) adapté à chaque technique. Cet investissement temps est à évaluer au cas par cas.

La combinaison des trois étapes «Réduire», «Récupérer» et «Produire» permet de couvrir une grande partie des consommations d’énergie d’une exploitation d’élevage, voire d’atteindre son autonomie «virtuelle» (on vend de l’énergie et on en rachète d’autre), ou encore une réelle autonomie dans le cas d’autoconsommation de l’énergie produite. Cette autonomie passe à la fois par l’optimisation des différentes techniques mises en place au niveau de la ferme d’élevage. Dans tous les cas, la priorité doit être l’efficacité énergétique avant d’envisager la production d’énergies renouvelables (voir tableau 2).

 

Tableau 2 : Puissance, coût d’installation, avantages et inconvénients d’une sélection de procédés de production d’énergie renouvelable à la ferme pour une exploitation de 100 bovins adultes et 125 ha de SAU

 

Quantité d’énergie produite (min/max) Coût Retour sur investissement Avantages / Inconvénients

Produire pour autoconsommer l’énergie

Petit éolien (puissance 20 kW, vitesse moyenne du vent 7 m/s) 43 000 / 47 000 kWh/an 90 000 à 100 000 € 20 à 23 ans
  • Gisement inépuisable
  • Etude de vent pour évaluer l’intérêt économique
  • Entretien régulier
Plaquettes de bois déchiquetés (8 km de haies exploitées par rotation) 16 000 / 18 000 kWh/an

14 000 à 16 000 €

(y compris chaudière et silo)

4 à 5 ans
  • Valorisation du bois présent sur l’exploitation y compris le bois à faible valeur marchande
  • Utilisation des engins agricoles de l’exploitation
  • Ressource renouvelable sous réserve d’une gestion des haies et bois

Produire pour vendre de l’énergie

Plaquettes de bois déchiquetés (8 km de haies exploitées par rotation) 16 000 / 18 000 kWh/an 600 à

1 000 €

1 à 2 ans
  • Valorisation du bois présent sur l’exploitation y compris le bois à faible valeur marchande
  • Utilisation des engins agricoles de l’exploitation
  • Ressource renouvelable sous réserve d’une gestion des haies et bois
Microcentrale hydroélectrique (puissance 30 kW) 100 000 / 120 000 kWh/an 60 000 à 70 000 € 10 à 12 ans
  • Stabilité de la ressource en eau à vérifier
  • Ne génère ni GES, ni déchet
  • Cadre juridique. Droit d’eau
Centrale photovoltaïque 100 kWc (région nord-ouest, rendement de 1 008 kWc, 650 m² de panneaux) 95 000 / 105 000 kWh/an 140 000 à 180 000 € 13 à 15 ans
  • Energie solaire non polluante, disponible et renouvelable
  • Coût du raccordement au réseau
  • Recyclage des panneaux en fin de vie
Méthanisation (2 100 t de lisier par an) 280 000 / 300 000 kWh/an 290 000 à 320 000 € 15 à 20 ans
  • Valorise des déchets organiques
  • Limite les émissions de méthane et leurs odeurs
  • Digestat valorisé sur l’exploitation
  • Pilotage et entretien de l’unité de méthanisation

 

Des cas concrets pour illustrer la notion de ferme à énergie positive

Dans ce document, trois exemples d’exploitation d’élevage (bovin lait, bovin viande et ovin allaitant) illustrent la notion de ferme à énergie positive (cf. figure 2). Les coûts d’investissement et les gains possibles liés à la mise en œuvre d’une ou plusieurs solutions techniques ont été évalués en tenant en compte leur localisation géographique.


Figure 2 : Un exemple de cas concret en bovin lait extrait de la publication – Diverses possibilités pour produire de l’énergie renouvelable

Une publication disponible sur idele.fr

 

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Cette publication a pour objectif de donner les clés pour concevoir une ferme à énergie positive, en répondant aux questions suivantes :

  • de quels leviers de progression les éleveurs disposent-ils pour réduire leur consommation d’énergie ?
  • quel potentiel d’autonomie la production d’énergie à la ferme permet-elle pour les élevages bovins et ovins ?
  • quels sont les avantages et limites des différentes techniques de production d’énergie ?

 

 

 

 

 

 

 

Ce document s’articule autour de la démarche en 3 étapes. Deux parties le complètent : l’une sur la prospective en matière d’énergies renouvelables, et l’autre rassemble des fiches sur les technologies pour récupérer de l’énergie et pour produire de l’énergie renouvelable.

 

Contact :

> Jean-Yves BLANCHIN
Institut de l’Elevage – 04 92 72 33 57

Source:: Institut de l’élevage

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Elevage

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