Étude de faisabilité de l'estérification d'un diacide par distillation ...
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RAPPORT
Étude de faisabilité technique et économique
Chauffage à la granule
No/Dossier : 9300.3125-0097.0001
Réseau de chaleur
MUNICIPALITÉ DE SAINTE-AURÉLIE
151 A, chemin des Bois-Francs Sainte-Aurélie (Québec) G0M 1M0
Samuel Barabe, ing.
OIQ- 129578
Mai 2013
Signature de l’ingénieur
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 2
TABLES DES MATIÈRES
INTRODUCTION ........................................................................................................................ 4
1 - Étude des besoins ..................................................................................................... 5
1.1 - Les mises en garde applicables ...................................................................................................... 5
1.2 - Bâtiments étudiés ......................................................................................................................... 6 1.2.1 - Plan de localisation ......................................................................................................................... 6 1.2.2 - Tableau des renseignements généraux: .......................................................................................... 7
1.3 - Installations techniques existantes................................................................................................ 7 1.3.1 - Tableau des équipements thermiques : .......................................................................................... 7 1.3.2 - Tableau des consommations et besoins actuels (2010) ................................................................... 8
1.4 - Méthodes d’estimation ................................................................................................................. 8
1.5 - Puissance requise dans chacun des bâtiments : ............................................................................ 9
2 - Réglementation, contraintes et analyse des risques .............................................. 12
2.1 - Détermination des exigences en termes d’émissions polluants .................................................. 12
3 - Étude technique ...................................................................................................... 14
3.1 - Considération du tracé du réseau ................................................................................................ 14
3.2 - Tracé réseau court : chaufferie située dans l’église ..................................................................... 14 3.2.1 - Répartition de la consommation entre les bâtiments .................................................................... 15 3.2.2 - Tableau des consommations:........................................................................................................ 16
3.3 - Détermination des besoins en système d’appoint et en système de sécurité ............................. 17
3.4 - Les principales conclusions du rapport ........................................................................................ 17
4 - Chaudière et approvisionnement ........................................................................... 18
5 - Disposition des cendres .......................................................................................... 19
5.1 - Détermination du volume annuel................................................................................................ 19
5.2 - Évaluation du potentiel de valorisation ....................................................................................... 19
5.3 - Proposition d’option de disposition ............................................................................................ 20
5.4 - Coût de la disposition par enfouissement ................................................................................... 20
6 - Analyse économique et financière.......................................................................... 21
6.1 - Structure d’opération proposée et coûts de main-d’œuvre ........................................................ 21
6.2 - Analyse des consommations annuelles ....................................................................................... 22
6.3 - Planification de réalisation des dates butoirs .............................................................................. 23
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 3
6.4 - Coûts des infrastructures et des équipements ............................................................................ 24
6.5 - Frais d’ingénierie, de démarrage et de mise en œuvre ................................................................ 25
6.6 - Coûts d’opérations et frais fixes .................................................................................................. 26
6.7 - Analyse économique et projections financières .......................................................................... 28
7 - Impact sur la mise en place de la mesure ............................................................... 31
7.1 - Nouvelle chaufferie ..................................................................................................................... 31
7.2 - Réseau chaleur ............................................................................................................................ 31 Schéma : Coupe type tranchée réseau ........................................................................................................ 31
7.3 - La vie utile de la mesure .............................................................................................................. 32
7.4 - Impact sur la production, le confort, la santé .............................................................................. 32
7.5 - Impact environnemental GESe .................................................................................................... 32
8 - Résultats et recommandations ............................................................................... 33
9 - Plan de surveillance ................................................................................................ 34
ANNEXE 1 : Petit glossaire ................................................................................................ 36
ANNEXE 2 : Remboursement du prêt................................................................................ 38
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 4
INTRODUCTION
Sainte-Aurélie est située au sud du Saint-Laurent, à environ cent kilomètres de Québec, dans les Appalaches. Cette
municipalité a été constituée civilement le 3 avril 1909 sur un territoire d’environ 79 kilomètres carrés. Elle appartient à la région
administrative des Chaudière-Appalaches et fait partie de la municipalité régionale de comté des Etchemins. La population
atteint mille Auréliennes et Auréliens.
C’est l’exploitation forestière et l’agriculture qui ont amorcé le développement de la municipalité et ces activités continuent à
marquer la vie économique de Sainte-Aurélie. Aujourd’hui, Sainte-Aurélie vit loin du rythme effréné des agglomérations
urbaines.
Le projet de réseau chaleur de Sainte-Aurélie rassemble les différents clients potentiels. La composition du réseau est assortie
de bâtiments municipaux, religieux et scolaires. Le positionnement géographique des bâtiments permet d’obtenir un réseau
relativement court d’une densité thermique de 1,02 MWh par mètre linéaire de réseau, de plus, l’approvisionnement de la
granule est de courte distance pour le transport de l’entreposage transitoire vers la chaufferie, répondant ainsi à la diminution
des GESe.
Les objectifs sont :
1. D’établir le bilan des besoins énergétiques;
2. D’identifier l’approvisionnement en granules;
3. De proposer des solutions techniques adaptées au site et à l’environnement;
4. De proposer un montage juridique adapté au projet;
5. De vérifier la faisabilité économique du projet.
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 5
1 - Étude des besoins
L’étude des besoins consiste à réaliser l’inventaire des bâtiments raccordables au réseau chaleur (description des bâtiments, fluide caloporteur utilisé, caractéristiques et état des installations de chauffage actuel et de production d’eau chaude sanitaire dont : (puissance, consommation en kWh/an, rendement énergétique, âge des chaudières, énergie utilisée). Dans cette partie, on y retrouve un tableau synthèse de l’analyse par bâtiment décrivant la puissance installée, la consommation totale annuelle électrique ou d'autres énergies fossiles servant pour le chauffage converti sur une base kWh/an. Une évaluation des besoins futurs est également disponible. À partir de ces données, les besoins en granules seront établis sur la base de granules ayant un taux d’humidité de 8 %.
1.1 - Les mises en garde applicables
a) Les consommations d’énergie nous ont été fournies par les propriétaires des bâtiments faisant partie de l’étude.
b) Nous n’avons pas tenu compte de l’isolation ou des changements d’air des bâtiments.
c) Étant donnée la Loi sur les appels d’offres des bâtiments institutionnels, le fournisseur de chaudière ne peut être
identifié; il devra se conformer et répondre au concours de l’appel d’offres.
d) Aux fins de calcul, nous avons utilisé un rendement (efficacité) de la chaudière à la granule de 90 %, un rendement des
chaudières mazout léger de 85 %.
e) L’ingénierie détaillée devra être réalisée à la phase avant projet dans le but de fixer les paramètres finaux avant de
lancer les appels d’offres.
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1.2 - Bâtiments étudiés
1.2.1 - Plan de localisation
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 7
1.2.2 - Tableau des renseignements généraux:
Bâtiment Propriétaire/Gestionnaire Usage
Église Fabrique Lieu de culte
École primaire Commission scolaire Garage municipal et caserne de pompier
Municipalité
Chalet des loisirs Municipalité Salle pour la patinoire
Hôtel de ville/bibliothèque Municipalité Bureaux municipaux et bibliothèque
Centre Alizé Municipalité Entreposage et commercial
1.3 - Installations techniques existantes
1.3.1 - Tableau des équipements thermiques :
Bâtiment Puissance
actuellement installée (kW)
Équipement de chauffage
Église 90 Bi-énergie/air chaud
École primaire 72 Électricité/eau chaude
Garage Municipal et caserne de pompier
2 x 58 Propane/air chaud
Chalet des loisirs Électricité plinthe
Hôtel de Ville/bibliothèque
35 Mazout/eau pour hôtel de ville et
électricité/plinthe pour la bibliothèque
Centre Alizé Électricité et propane/air chaud
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1.3.2 - Tableau des consommations et besoins actuels (2010)
Bâtiment Consommation
L mazout Consommation
L propane Consommation électrique kWh
Besoin utile selon les
consommations (kWh)
Remarque
Église 17230 0 22300 171167
École primaire 0 0 106300 106300
Garage Municipal et caserne de pompier
0
3620 19400 38405
Les consommations
électriques reçues sont
probablement dues au
chauffe-eau Chalet des loisirs 0 0 24500 24500 Hôtel de Ville/bibliothèque 5250 0 27120 72480
Centre Alizé 0 4000 28200 49200
1.4 - Méthodes d’estimation
Deux méthodes ont été utilisées pour estimer la charge de chauffage de chacun des bâtiments.
La première trace la corrélation entre les moyennes climatiques et les consommations énergétiques passées de chaque immeuble.
La deuxième méthode est la comparaison avec des bâtiments similaires desquels la puissance requise est connue
La première méthode s’appuie sur les données d’environnement Canada de la station météo la plus proche. À partir des températures horaires des quatre dernières années, le profil d’un hiver moyen est tracé. Par la suite, cet hiver permet de caractériser chacun des bâtiments à l’aide de leur consommation énergétique. Le chauffage électrique est considéré comme 100 % efficace alors que les bâtiments chauffés avec des carburants combustibles se voient attribués des rendements arbitraires basés sur nos expériences passées et sur l’état des équipements. Ensuite, une recherche est faite afin de trouver la journée la plus froide à s’être présenté sur la région durant les dernières années. La puissance requise par le bâtiment lors de la journée la plus froide des dernières années est alors calculée. Afin de permettre l’utilisation de cette méthode, certaines hypothèses doivent être considérées :
1. Les gains solaires ainsi que le dégagement de chaleur des divers équipements à l’intérieur de l’immeuble sont négligés.
2. Les pertes de chaleur sont directement proportionnelles au différentiel de température entre l’intérieur et l’extérieur. 3. Les pertes de chaleur par infiltration d’air sont négligées.
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 9
Cette méthode donne une bonne approximation de la puissance à installer dans un bâtiment. Cependant, dans certaines situations, cette méthode est inexacte et ne peut être employée. Ces situations sont :
1. Immeuble peu fréquenté où la température est abaissée durant de longues périodes. Les églises font généralement partie de ces exceptions. Souvent, les lieux de culte ne sont pas utilisés en semaine et la température intérieure est abaissée durant plusieurs jours ce qui introduit une erreur non négligeable dans le calcul.
2. Les immeubles équipés de portes de garage qui sont ouvertes fréquemment posent également un problème. C’est le cas, par exemple des garages municipaux. Le chauffage ne sert pas uniquement à combattre les pertes thermiques du bâtiment, mais doit également chauffer de grandes quantités d’air froid introduit à l’intérieur lors de l’ouverture des portes. Il doit également réchauffer les véhicules arrivant de l’extérieur.
La visite sur les lieux permet donc de déceler les exceptions où il faut plutôt utiliser une autre méthode d’estimation telle la comparaison. La deuxième méthode est la comparaison. Un bâtiment similaire en termes d’utilisation, de superficie et de type de construction est recherché parmi les études effectuées par le passé. En utilisant les moyennes climatiques régionales de chacun des bâtiments, une pondération est appliquée en tenant compte de la rigueur de l’hiver de chacun des emplacements afin d’utiliser une même base de comparaison. Les puissances de chaque bâtiment permettent donc d’affronter la température extrême des 4 dernières années. Comme cette situation est très rare, moins de 24 h sur 4 ans, il n’y a pas de pondération appliquée à cette puissance. Ainsi par température plus clémente, le réseau bénéficie d’une marge de manœuvre pour effectuer une variation de température intérieure rapidement.
1.5 - Puissance requise dans chacun des bâtiments :
Église Cet immeuble est équipé d’un chauffage à air chaud bi énergie. Actuellement, toute l’installation électrique n’est pas utilisée et le chauffage provient uniquement du mazout sauf dans la sacristie où il y a des plinthes de chauffage électrique. L’installation à la granule se ferait aisément en ajoutant tout simplement un radiateur dans la ventilation actuelle. Dans le but de réduire au maximum les coûts, le chauffage à la granule ne reprendrait que le chauffage actuellement pris en charge par le mazout. La sacristie demeurerait chauffée à l’électricité. Avec la méthode des degrés jours et de la consommation actuelle en mazout, la puissance requise serait de 62 kW excluant la sacristie. Cette méthode est inexacte dans le cas où l’occupation des lieux n’est pas faite à temps plein et la température intérieure abaissée sous les 18oC durant l’hiver. La valeur obtenue dans ce cas est inférieure à celle requise pour maintenir 18oC intérieur tout l’hiver. Par comparaison, une église requiert dans cette région une puissance entre 65 kW et 90 kW. Le brûleur au mazout actuellement installé offre une puissance de chauffage d’environs 90 kW.
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École primaire L’école est équipée d’une chaudière électrique à eau chaude. La visite a permis de constater que la puissance de cette chaudière est de 100 kW maximum, mais que seulement 72 kW sont utilisés actuellement. Il est probable que le propriétaire a tenté d’optimiser la puissance de son installation au besoin exact de son immeuble afin de minimiser sa facture d’électricité. De plus, seulement 2 des 3 étapes sont utilisées ce qui corrobore ces observations. La méthode des degrés jours donne une puissance aux alentours de 50 kW. Aux fins de l’étude, 72 kW seront utilisés. La mise en place du réseau dans l’école sera très aisée. La chaufferie se situe à l’arrière du bâtiment, mais un vide sanitaire relie l’avant à l’arrière du bâtiment et donne directement dans la chaufferie. Ce vide permettra de minimiser les travaux autour de l’école lors de l’installation du réseau.
Garage et Caserne de pompier
Les deux garages sont chacun équipés d'un aérotherme au propane. Leur puissance est de 58 kW pour un total de 116 kW. Le problème qui se pose avec un garage ou une caserne est que la puissance installée est souvent beaucoup plus grande que celle requise pour compenser les pertes thermiques. La raison est qu’une grande puissance permet de rétablir rapidement la température intérieure suite à l’ouverture des portes et sert également à réchauffer plus rapidement tout véhicule gelé qui est placé dans le garage. Comme les deux garages ne sont théoriquement pas en opération en même temps, il est possible de combiner leur utilisation d’énergie. En d’autres termes, il serait facile de mettre une puissance x à la disponibilité des deux bâtiments qui pourra être utilisée en totalité par un ou l’autre des garages. Ainsi, quand la caserne ouvre ses portes, elle peut aller puiser dans la puissance disponible pour le garage municipal et vice versa. Selon les degrés jours, la puissance requise pour les deux garages avoisine 17 kW. Cette valeur ne tient pas compte des grandes demandes requises lors de l’ouverture des portes. Ces bâtiments posent un problème pour le chauffage à la granule étant donné la grande variabilité de la puissance qu’ils utilisent. Avec le chauffage à la granule, il n’est pas souhaitable de sur dimensionner les installations pour des cas similaires. Diverses solutions sont donc envisageables dans ce cas-ci.
Installer un réservoir d’eau chaude local qui permettra de fournir un surplus de chaleur lors de l’ouverture des portes, et ce, sans sur dimensionner le réseau ou la chaudière.
Prévoir seulement la puissance requise, mais dimensionner la tuyauterie afin de permettre d’utiliser une plus grande puissance. Cette option fonctionnerait seulement lors de température moyenne puisque cela ne fonctionnerait pas lors de grand froid.
Conserver les aérothermes actuels en plus du chauffage à la granule. Le propane ne sera ainsi qu’utilisé que pour fournir les grandes demandes lors de l’ouverture des portes alors que la granule s’occuperait du reste du chauffage.
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Lors de la visite, il a été constaté que la ville utilise de temps en temps beaucoup d’eau chaude pour la surfaceuse et lors du tournoi annuel, les deux chauffe-eau totalisant 100 gallons impériaux ne suffisent pas à la tâche. La ville a donc demandé d’évaluer la possibilité d’inclure une partie chauffage de l’eau sanitaire. Étant donné que la puissance à installer au garage est relativement modeste (17 kW), même en coupant complètement le chauffage des deux immeubles, un chauffage d’eau domestique instantané n’offrirait que des performances décevantes. Pour chauffer en continu le débit d’un tuyau d’arrosoir résidentiel à une température similaire à celle d’un chauffe-eau, il faudrait envisager aux alentours de 50 kW. Considérant l’investissement requis ainsi que les performances décevantes, il ne serait pas économiquement viable de chauffer de l’eau domestique au garage municipal. Cependant, il serait probablement plus réaliste de le faire directement à la chaufferie puisqu’une grande puissance serait disponible. Dans le cas où la chaufferie se situerait sur l’actuel terrain de volley-ball, il ne suffirait que d’un léger détour pour s’approvisionner en eau chaude.
Chalet des loisirs
Ce bâtiment est actuellement chauffé à l’électricité uniquement. Comme ce bâtiment offre de grands espaces ouverts, il serait possible de placer 1 aérotherme sur chaque étage afin de prendre en charge le chauffage. Cette modification ne serait donc pas trop onéreuse et propice au chauffage à la granule. La puissance requise pour cet immeuble est de 11 kW.
Hôtel de Ville/Bibliothèque L’Hôtel de Ville est présentement chauffé au mazout et la bibliothèque à l’électricité. La conversion de la partie Hôtel de Ville serait aisée, mais celle de la bibliothèque demanderait plus d’investissement. Donc considérant l’Hôtel de Ville seul il faudrait 20 kW et en incluant la bibliothèque il faudrait calculer 32 kW. Lors de la mise en œuvre du réseau final, il faudra vérifier s’il est possible de passer la tuyauterie dans le sous-sol de la bibliothèque ou encore s’il faut longer le bâtiment à l’extérieur pour se rendre à la chaufferie.
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2 - Réglementation, contraintes et analyse des risques
Cette partie consiste à identifier tous règlements municipaux ou environnementaux applicables à l’implantation d’une chauffer ie à la granule sur le site analysé. Une évaluation des contraintes et des risques associés au transport du combustible, à son entreposage et à sa combustion sera effectuée. Selon les besoins, la préparation et l’animation d’une rencontre avec les citoyens seront réalisées afin de les informer sur le projet. Les solutions proposées par les fournisseurs d’équipements devront tenir compte des aspects réglementaires applicables notamment pour la chaufferie, l’entreposage du combustible et le réseau de distribution.
2.1 - Détermination des exigences en termes d’émissions polluants
Règlement sur l’assainissement de l’atmosphère
Sanctionné en 2011, le Règlement sur l’assainissement de l’atmosphère remplace l’actuel Règlement sur la qualité de l’atmosphère.
L’article 75 du Règlement sur l’assainissement de l’atmosphère précise les normes d’émission de matières particulaires qui peuvent être émises par un appareil de combustion utilisant comme combustible le bois ou les résidus de bois seuls ou combinés avec un combustible fossile. .
Pour les appareils d’une puissance nominale inférieure à 3 MW, la norme du Règlement est de 200mg/Nm3 de gaz sec corrigé à 7 % d’oxygène.
En résumé, les systèmes de combustion de la granule devront respecter les valeurs limites d’émission de particules en fonction du taux d’alimentation de la granule et un échantillonnage à la source (cheminée) devra être effectué tous les cinq ans afin de vérifier le respect de la norme applicable d’émission de matières particulaires.
Matières résiduelles
Les cendres de combustion et les poussières récupérées des dépoussiéreurs sont les rejets qui seront produits par l’opération des systèmes de combustion. Ces rejets constituent des matières résiduelles au sens du Règlement sur l’enfouissement et l’incinération de matières résiduelles. Ces matières résiduelles devront donc être disposées dans un lieu d’élimination local ou régional autorisé par le MDDEP.
Des possibilités de valorisation de ces matières résiduelles pourraient également être envisagées (ex. : amendement agricole). Toutefois, en raison des faibles quantités produites et des analyses qui doivent être préalablement effectuées, la valorisation de ces matières résiduelles n’est pas considérée dans le présent document.
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Effluent
Une fois rendue à destination, la granule sera entreposée sous abri de façon à éviter un taux d’humidité trop élevé. Étant donné que la granule ne sera pas exposée aux précipitations, aucun effluent ne sera donc produit.
Les règlements de la MRC des Etchemins concernant l’installation de chauffage à la granule ont été validés et aucun règlement n’existe à ce sujet.
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3 - Étude technique
La détermination des équipements reposera, entre autres, sur l’établissement de la puissance totale nécessaire en chaufferie en détaillant la somme des puissances nécessaires par bâtiment en fonction des consommations par saison. Nous pourrons ainsi déterminer la puissance optimale à installer pour la chaudière à la granule. Les besoins en chauffage d’appoint et en génératrice de secours seront évalués.
Un choix de site pour la chaufferie et pour le circuit du réseau chaleur sera proposé en fonction de la disponibilité des locaux et terrains, des conditions d’accès, du voisinage et de la proximité des plus gros consommateurs.
3.1 - Considération du tracé du réseau
Les bâtiments grands consommateurs d’énergie, dits principaux, ont un effet déterminant sur le réseau. Ce sont des immeubles qui influencent le plus le dimensionnement de la chaufferie ainsi que l’emplacement du tracé. L’église et l’école primaire sont ces bâtiments principaux. À l’opposé, les petits bâtiments, dits secondaires, ne sont que des « valeurs ajoutées » au réseau de chauffage et ils n’ont qu’un effet marginal tant sur le réseau que sur la chaufferie. Afin d’obtenir un réseau le plus viable économiquement, il est impératif de connecter les bâtiments principaux. Par la suite, il est intéressant de greffer le plus possible de bâtiments secondaires.
3.2 - Tracé réseau court : chaufferie située dans l’église
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3.2.1 - Répartition de la consommation entre les bâtiments
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3.2.2 - Tableau des consommations:
Mois Consommation Granule
kWh Couverture
bois
Énergie consommée
kWh Approx. tonnage
Juillet
Aout
Septembre 21 315 100 % 21 315 4
Octobre 41 007 100 % 41 007 7
Novembre 50 895 100 % 50 895 10
Décembre 75 994 100 % 75 994 15
Janvier 86 865 100 % 86 865 17
Février 70 934 100 % 70 934 15
Mars 62 027 100 % 62 027 13
Avril 42 277 100 % 42 277 9
Mai 26 241 100 % 26 241 6
Juin
Totaux 477 556 100 % 477 556 95
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3.3 - Détermination des besoins en système d’appoint et en système de sécurité
Nous avons établi d’installer une chaudière mazout léger de 250 kW pour les situations d’urgence. La chaudière mazout léger pourrait alors fournir l’énergie du réseau dans la situation où la chaudière à la granule serait défectueuse. Une génératrice d’urgence est également prévue dans le cas où il y aurait une rupture d’alimentation électrique de la part de la société Hydro Québec.
3.4 - Les principales conclusions du rapport
Le projet de la municipalité de Sainte Aurélie est intéressant dans sa version « installé dans l’église ». Tel que montré sur les consommations, la chaudière au mazout d'appoint n'est pratiquement pas utilisée en temps normal. De plus, ce projet est attrayant pour les trois aspects des objectifs, soit : économique, environnemental et social. La chaufferie serait donc constituée d’une chaudière à la granule de 200 kW, d’un appoint au mazout de 250 kW. Le chauffage à la granule serait très profitable financièrement et écologiquement.
Les résultats de l’étude font ressortir des avantages sur trois volets distincts :
a. Volet économique
i. Économies sur production d’énergie de 18 672 $ annuellement
ii. Économies nettes après remboursement capital et intérêts de 8 341 $ l’an 1
iii. Économies moyennes annuelles (30 ans) de 39 080 $ (en indexant 2 % les frais généraux, granule et de
5 % le mazout léger)
iv. Un investissement local de 296 868 $.
b. Volet social
i. Achat local pour 17 331 $ annuellement de granule
c. Volet environnement
i. Réduction nette de 66,95 tonnes de GESe annuellement à l’atmosphère
Une recommandation de déposer le projet au bureau de l’efficacité et de l’innovation énergétiques du MRNF pour le volet implantation, et de réaliser le projet pour l’année 2013.
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4 - Chaudière et approvisionnement
Les fournisseurs retenus pour les chaudières sont :
Belo TEK ltée 829 #1, rue Craig,
St-Nicolas (Québec), G7A 2N2
Distribution LG 593 Rue Monfette Est
Thedford Mines
G6G-7H4
Le fournisseur retenu pour l’approvisionnement est :
Granules combustibles Energex inc. 3891 Président Kennedy
Lac-mégantic (Québec), G6B 3B8
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5 - Disposition des cendres
Une évaluation de la production de cendre en fonction de la qualité de combustion de la chaudière et des caractéristiques de la granule se retrouve dans le tableau suivant. La production est ventilée selon les quantités produites mensuellement. Les coûts de disposition ainsi que les sites possibles de valorisation seront évalués.
5.1 - Détermination du volume annuel
% de cendre % de cendre % de cendre 2,0% 2,5% 3,0%
Densité de
la cendre
kg/m3
Volume du
conteneur
M3
% de
remplissage
TMV TMA 1,00% 2,00% 2,50% # de conteneur # de conteneur # de conteneur 620 4 65%
Janvier 17 16 156 311 389 0,1 0,2 0,2
Février 15 14 135 271 339 0,1 0,2 0,2
Mars 13 12 119 239 298 0,1 0,1 0,2
Avril 9 8 83 166 208 0,1 0,1 0,1
Mai 6 5 51 102 128 0,0 0,1 0,1
Juin 0 0 0 0 0 0,0 0,0 0,0
Juillet 0 0 0 0 0 0,0 0,0 0,0
Août 0 0 0 0 0 0,0 0,0 0,0
Septembre 4 3 35 70 87 0,0 0,0 0,1
Octobre 7 7 65 130 163 0,0 0,1 0,1
Novembre 10 9 93 186 233 0,1 0,1 0,1
Décembre 15 14 138 275 344 0,1 0,2 0,2
95 88 875 1751 2188 0,5 1,1 1,4
200 kW
Nous devons considérer
qu'un pourcentage non
négligeable de cendres
sont rejetées directement à
l'atmosphère par la
cheminée soit 150 mg par
mètre cube d'air sortie
cheminée
5.2 - Évaluation du potentiel de valorisation
Valorisation des cendres
Dans un premier temps, il est recommandé de contacter un représentant du Ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs, pour bien comprendre le protocole pour obtenir un certificat d’autorisation. La demande de certificat d’autorisation peut être réclamée par le producteur de cendre ou l’entreprise agricole. Dans les deux cas, c’est le demandeur qui a la responsabilité des cendres. En général, il existe deux protocoles possibles pour obtenir un certificat d’autorisation.
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Avis de projet – MRF (solution la plus récente et la plus rapide)
1. Recueillir des échantillons de cendre (minimum 2) par un Agronome.
2. Faire approuver les échantillons de cendre par une firme accréditée par la norme BNQ 0419-090.
3. Si les échantillons répondent à la norme BNQ 0419-090.
4. Remplir, avec l’Agronome, le formulaire « Avis de projet – MRF ».
5. Envoyer l’avis de projet – MRF au Ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs
Plan de valorisation
1. Recueillir des échantillons de cendre (minimum 2) par un Agronome.
2. Faire approuver les échantillons de cendre par un laboratoire accrédité par le Ministère.
3. Si les échantillons répondent à la norme BNQ 0419-090.
4. Remplir, avec l’Agronome, le plan de valorisation.
5. Envoyer le plan de valorisation au Ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs.
5.3 - Proposition d’option de disposition
Il existe présentement quatre options pour disposer des cendres :
En milieu agricole
En parterres de coupes
L’enfouissement
Récupération par le fournisseur de granule
5.4 - Coût de la disposition par enfouissement
Le coût de la disposition par enfouissement est de 78,69$/tonne métrique (pas de taxes). À cela s’ajoute le coût du transport, qui est évalué (avec un camion 10 roues à 15 T.M. par voyage) + 10% de majoration à 7,35$/T.M. (taxes incluses).
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 21
6 - Analyse économique et financière
Dans cette partie, l’ensemble des coûts du projet est présenté. En fonction des exigences techniques et opérationnelles, une
structure d’opération sera proposée. Celle-ci permettra d’établir les coûts de main-d’œuvre, les coûts d’infrastructures,
d’équipements, de démarrage, et d’opérations. Selon une hypothèse de financement et d’indexation des coûts, l’analyse
économique sera réalisée.
6.1 - Structure d’opération proposée et coûts de main-d’œuvre
L’opération générale sera effectuée par la municipalité de Ste-Aurélie
Le promoteur : la municipalité de Ste-Aurélie
Le propriétaire des équipements :
Chaufferie : la municipalité de Ste-Aurélie
Réseau : la municipalité de Ste-Aurélie
Échangeur de chaleur : la municipalité de Ste-Aurélie
Opération de la chaufferie « : la municipalité de Ste-Aurélie
Achat de granule : la municipalité de Ste-Aurélie
Vente d’énergie et facturation : la municipalité de Ste-Aurélie
Fourniture de granule : Un tiers, par exemple, Granules combustibles Énergex inc.
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 22
6.2 - Analyse des consommations annuelles
Énergie distribuée MWh 390
Perte réseau MWh 31
Rendement réseau % 92,0%
Perte du réseau / mètre linéaire kWh/m 81,38
Pertes / énergie distribuée % 8,0%
Longueur réseau excavé mètres 383
Densité thermique MWh / mètre 1,02
Énergie produite MWh 421
Bois
Couverture % 96,45%
Énergie produite MWh 406
Tonne équivalent pétrole (tep) tm 35
Rendement chaudière bois % 90%
Énergie consommée MWh 446
Masse de bois consommée Tonnes/an 95
Cube apparent (MAP) m3 340
Tonne équivalent pétrole (tep) tm 38
Cendres 1,5% kg/an 1427
Appoint/secours mazout léger
Couverture % 3,55%
Énergie produite MWh 15
Rendement chaudière mazout % 85%
Énergie consommée MWh 17
litres 0
Énergie totale consommée MWh 463,63
Nature du combustible
Granulométrie moyenne
Humidité moyenne
Pouvoir calorifique
kWh/tonne 4692
kWh/MAP 1313,76
Masse volumique kg/MAP 280
Densité MAP/tonne 3,6
Pouvoir calorifique anhydre kWh/tonne 5100
Mélange de plaquettes forestières
50/60 X 30 X20 mm
8%
L’énergie distribuée est l’énergie consommée par les clients, cette énergie a été évaluée en fonction des consommations de chacun. L’énergie produite est l’énergie nécessaire en fonction de l’énergie distribuée et des pertes du réseau. Les pertes du réseau ont été calculées en fonction de la longueur du réseau, des matériaux d’isolation des conduits enfouis dans le sol, de la profondeur des canalisations, de la température du sol du delta T O du fluide caloporteur.
Le taux de couverture est en fonction de la puissance de maintien de la chaudière à la granule et des besoins réels des clients en période estivale.
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 23
6.3 - Planification de réalisation des dates butoirs
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 24
6.4 - Coûts des infrastructures et des équipements
Estimation projet chaufferie biomasse 12-07-06 (ICC 1)
Coût de base budgétaire m2 $/m2
Bâtiment incluant la réserve église 15 000 $
0 $
0 $
ml $/ml
Réseau 383 318 121 650 $
Conditions spéciales forfaitaires
Ragréage chaufferie ex istante 0 $
Voies d'accès extérieures et terrassement 5 000 $
Installation, électricité, eau, égout, transport 15 000 $
Sous-total 156 650 $
Contingences 0% 0 $
Taxes 0,000% 0 $
Total construction (récupération des taxes inclus) 156 650 $
Honoraires professionnels (bâtiment) (±) 45 000 $
Frais notariés 3 500 $
Contingences (services professionnels) 0% 0 $
Taxes sur honoraires 9,975% 4 838 $
Total honoraires 53 338 $
Sous-total projet 209 988 $
Équipement Chaufferie (système clé en main par fournisseur ) 55 000 $
Urgence 24 000 $
- $
Contingences (équipements de production ) 0% - $
Taxes sur équipements 9,975% 7 880 $
Sous-total équipements 86 880 $
Œuvre d'art (non requis) 0,00% (±) 0,00 $
Total projet immobilisation 296 868 $
Indexation sept. 2011 indice du coût de construction (ICC) de 1,0 296 868 $
- $
(148 434) $
148 434 $
Option racleurs
Subvention du FMV
Mise de fond
Subvention de BEIÉ
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 25
6.5 - Frais d’ingénierie, de démarrage et de mise en œuvre
Le tableau suivant nous apporte des précisions au sujet des honoraires professionnels prévus.
Honoraires professionnels (bâtiment) (±) 45 000 $
Frais notariés 3 500 $
Contingences (services professionnels) 0% 0 $
Taxes sur honoraires 9,975% 4 838 $
Total honoraires 53 338 $
Professionnels :
Les frais d’ingénierie sont pour le tracé final du réseau sous-terrain ainsi que pour les plans et devis de la partie
plomberie.
Gestion :
Gestion de projet : consiste à coordonner toutes les phases de réalisation du projet.
AMO (Assistance maître d’œuvre)
Préparer appels d’offres :
granule
réseau
plomberie
chaufferie
Préparer contrat :
granule
vente d’énergie pour le client
Support au maître d’ouvrage pour la réalisation du projet
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 26
6.6 - Coûts d’opérations et frais fixes
Les deux tableaux suivants vont démontrer les coûts d’opération du projet.
Ste AuréliePuissance chaudière
bois kW
Puissance chaudière bois 200
Taux d'indexation des frais d'opération Opération
Frais généraux, biomasse et électricité 2% Jour 365
Carburant (mazout) 5% utilisation 100%Marge de risque et profit visée 0%
Biomasse Biomasse
Volume en tonnes vertes - Efficacité de chaudière 90%
kWh net - Perte du réseau 8,00%
Coût unitaire/tonne verte - $ Biomasse forestière (tmv) 95
Coût total - $ Total biomasse (tmv) 95
kWh net 405 843
Prix moyen ($ / tmv) 182,00 $
Total 17 331 $
Électricité de chauffage
kWh net 175 048 -
Coût unitaire marginal 0,0800 $ 0,08200 $
Coût total 14 004 $ - $
Electricité
Capacité installée (MW) 0,2
Mazout no 2 Ratio d'élect. auxiliaire (kW/MW) 18
Volume en litres 22483 Puissance auxiliaire 4
kWh net 193 174 Facteur d'utilisation 30%
Coût unitaire/litre 0,980 $ kWh 9 461
Coût total 22 033 $ Coût unitaire marginal 0,08200 $ Total 776 $
Mazout lourd
Volume en litres année de référence - Carburant d'urgence (mazout no 2)
kWh net - Litres -
Coût unitaire/litre 0,658 $ Efficacité 85%
Coût total - $ kWh net -
GES évités - $ / litres 0,980 $
Propane Total - $
Volume en litres 3621 -
kWh net 21407
Coût unitaire/litre 0,550 $
Coût total 1 992 $ Consommation totale
kWh net de chauffage 389 629
Consommation totale 9 461
kWh net de chauffage 389 629 kWh net chauffage et auxiliaire 405 843
Frais d'entretien Frais d'entretien
Pieces de rechange - $ Pieces de rechange 750 $
Service externe - $ Service externe 500 $
Produits chimiques - $ Petit outils - fournitures - $
Décendrage - $ Décendrage - $
Maintenance bâtiment - $ Maintenance bâtiment - $
Fréquence annuelle Produits chimiques - $
Provision/An entretien majeur - $ Provision/An entretien majeur 500 $
Total annuel - $ Total annuel 1 750 $
Frais fixes d'opération Frais fixes d'opération
Frais de gestion - $ Frais de gestion - $
Honoraire comptable - $ Revenu - $
Télécommunication - $ Télécommunication 1 500 $
Entretien informatique - $ Entretien - $
Total - $ Total 1 500 $
Environnement Environnement
- $ - $
Main-d'œuvre Main-d'œuvre
Salaire de base - $ Salaire de base - $
Bénéfices marginaux 22% Bénéfices marginaux 22%
Total - $ Total - $
Assurance responsabilité Assurance responsabilité
- $ - $
Maintenance Maintenance
Entretien annuel 1 sem Entretien annuel 1 sem
Entretien journalier 1 hr Entretien journalier 1 hr
1489200
Production d'énergie possible à 85 %
utilisation kWh
AVANT PROJET : ÉNERGIE NETTE CONSOMMÉE
Ges produit
Électricité de chauffage
kWh net
Coût unitaire marginal
APRÈS PROJET: ENERGIE NETTE CONSOMMÉE
kWh de charges auxiliaires
Coût total
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 27
Tableau comparatif des coûts actuels et granule
$ % $/kwh $ % $/kwh
Carburant d'appoint 24 025 $ 60,0% 0,0617 - $ 0,0% -
Granule - $ 0,0% - 17 331 $ 81,2% 0,0445
Électricité chauffage - $ 0,0% -
Electricité 14 004 $ 35,0% 0,0359 776 $ 3,6% 0,0020
Frais d'entretien 2 000 $ 5,0% 0,0051 1 750 $ 8,2% 0,0045
Frais fixes d'opération - $ 0,0% - 1 500 $ 7,0% 0,0038
Environnement - $ 0,0% - - $ 0,0% -
Main-d'œuvre 0,0% - - $ 0,0% -
Assurance responsabilité - $ 0,0% - - $ 0,0% -
Impôt 0,0% - - $ 0,0% -
Marge de risque sur opération 0,0% - - $ 0,0% -
Frais de soutien technique 0,0% - - $ 0,0% -
Total des frais sans carburant d'appoint 16 004 $ 40,0% 0,0411 21 357 $ 100,0% 0,0548
Total des frais d'opération 40 029 $ 100% 0,1027 21 357 $ 100% 0,0548
Nouvelle chaufferie
Granule + mazout no 2- An 1
Ancienne chaufferie
Élect/Mazout/Propane - An 1
La consommation d’énergie, telle que déterminée dans les sections précédentes du présent document, a été utilisée pour effectuer les analyses financières;
Un taux d’indexation de 2 % par année est appliqué sur les frais d'opération à l’exception du carburant d’appoint (mazout) qui est fixé à 5 %;
La consommation de granule est en lien direct avec la capacité d’une chaufferie de 200 kW avec un taux d’humidité à 35 % et le prix de 182 $/tmv;
La supervision des opérations est assumée par un mécanicien de machinerie fixe;
La consommation électrique est établie selon la puissance et le calibrage de chaque équipement utilisé. Aux fins de l’exercice, on fixe à 18 kWh/1000 kW de puissance installée; le besoin énergétique à un taux facturé de 0,082 $/kWh;
Les frais généraux et d’administration apparaissant au tableau sont fixés selon des estimations budgétaires;
Les frais d’entretien incluent les pièces de rechange, la fourniture ainsi que les services d’expertise pour le maintien des opérations courantes.
N.B. Les coûts d’opération de l’année de référence ont été fournis par les représentants des clients potentiels du réseau chaleur, les coûts d’opération de la chaufferie à la granule ne tiennent pas compte des coûts de remboursement du capital et intérêts.
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 28
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6.7 - Analyse économique et projections financières
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 29
Coûts réel
production
d'énergie
du kWh en
fonction de
l'année de
référence
Coûts
opération
maintenance
actuels
Coûts total% de rabais
sur kWh
Coûts
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Coûts réels
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Vente d'énergie
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électrique
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Église 0,1125 $ 0,1125 $ 0,08133 $ 170346 19 171 $ 13 854 $ 5 317 $
École 0,0847 $ 0,0847 $ 0,08133 $ 106272 9 002 $ 8 643 $ 359 $
Bureau municipal 0,1082 $ 0,1082 $ 0,08133 $ 72219 7 814 $ 5 873 $ 1 940 $
Garage municipal et caserne 0,0991 $ 0,0991 $ 0,08133 $ 40792 4 042 $ 3 318 $ 725 $
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biomasse
vendu0,0813 $
Coûts du litre - $
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biomasse
produit0,0548 $
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Subvention BEIÉ Différence 0,0265 $
Subventions et mise de fond - $ (148 434) $ (148 434) $
%
D'augmenta
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référence
0% Coûts de
l'investisse
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0,0265 $ Bénifices du
promoteur
Investissement total 296 868 $ Écart (0,0000) $ (0,00) $
Emprunt 148 434 $ Total économie 8 341 $
Taux intérêt 3,5% Indexée an 1 8 341 $ Durée du prêt 20 rendement
Mise de fond du promoteur - $ 0%
Biomasse TMV 20% 182,00 $ Volume 21 357 $
Carburant d'appoint - $ 95 31 687 $
Electricité 776 $ 0 10 330 $
Frais d'entretien 1 750 $ 10 330 $
Frais fixe d'opération 1 500 $ 0 $
Tableau synthèse
Coûts annuels de financement
Écart
Coûts de production biomasse
Coûts de vente biomasse
Différence
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
Église École Bureau municipal Garage municipal et caserne
28%
4%
25%
18%
% d'économie de chaque bâtiment
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 30
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0870
33 9
10 $
0,03
7014
422
$
2018
70,
0463
0,08
260,
1289
50 2
19 $
0,06
170,
0000
0,00
000,
0617
0,02
650,
0882
34 3
82 $
0,04
0615
837
$
2019
80,
0472
0,08
680,
1339
52 1
89 $
0,06
300,
0000
0,00
000,
0630
0,02
650,
0895
34 8
63 $
0,04
4517
326
$
2020
90,
0481
0,09
110,
1392
54 2
47 $
0,06
420,
0000
0,00
000,
0642
0,02
650,
0907
35 3
53 $
0,04
8518
893
$
2021
100,
0491
0,09
570,
1447
56 3
97 $
0,06
550,
0000
0,00
000,
0655
0,02
650,
0920
35 8
54 $
0,05
2720
543
$
2022
110,
0501
0,10
040,
1505
58 6
43 $
0,06
680,
0000
0,00
000,
0668
0,02
650,
0933
36 3
64 $
0,05
7222
278
$
2023
120,
0511
0,10
550,
1565
60 9
89 $
0,06
820,
0000
0,00
000,
0682
0,02
650,
0947
36 8
85 $
0,06
1924
104
$
2024
130,
0521
0,11
070,
1628
63 4
42 $
0,06
950,
0000
0,00
000,
0695
0,02
650,
0960
37 4
16 $
0,06
6826
026
$
2025
140,
0531
0,11
630,
1694
66 0
05 $
0,07
090,
0000
0,00
000,
0709
0,02
650,
0974
37 9
58 $
0,07
2028
047
$
2026
150,
0542
0,12
210,
1763
68 6
84 $
0,07
230,
0000
0,00
000,
0723
0,02
650,
0988
38 5
10 $
0,07
7430
174
$
2027
160,
0553
0,12
820,
1835
71 4
85 $
0,07
380,
0000
0,00
000,
0738
0,02
650,
1003
39 0
74 $
0,08
3232
411
$
2028
170,
0564
0,13
460,
1910
74 4
13 $
0,07
520,
0000
0,00
000,
0752
0,02
650,
1018
39 6
49 $
0,08
9234
764
$
2029
180,
0575
0,14
130,
1988
77 4
75 $
0,07
680,
0000
0,00
000,
0768
0,02
650,
1033
40 2
35 $
0,09
5637
239
$
2030
190,
0587
0,14
840,
2071
80 6
76 $
0,07
830,
0000
0,00
000,
0783
0,02
650,
1048
40 8
33 $
0,10
2339
843
$
2031
200,
0598
0,15
580,
2157
84 0
24 $
0,07
990,
0000
0,00
000,
0799
0,02
650,
1064
41 4
43 $
0,10
9342
581
$
2032
210,
0610
0,16
360,
2246
87 5
26 $
0,08
150,
0000
0,00
000,
0815
0,00
000,
0815
31 7
35 $
0,14
3255
791
$
2033
220,
0623
0,17
180,
2340
91 1
89 $
0,08
310,
0000
0,00
000,
0831
0,00
000,
0831
32 3
70 $
0,15
1058
819
$
2034
230,
0635
0,18
040,
2439
95 0
21 $
0,08
470,
0000
0,00
000,
0847
0,00
000,
0847
33 0
18 $
0,15
9162
003
$
2035
240,
0648
0,18
940,
2542
99 0
29 $
0,08
640,
0000
0,00
000,
0864
0,00
000,
0864
33 6
78 $
0,16
7765
352
$
2036
250,
0661
0,19
890,
2649
103
224
$
0,08
820,
0000
0,00
000,
0882
0,00
000,
0882
34 3
51 $
0,17
6868
872
$
2037
260,
0674
0,20
880,
2762
107
613
$
0,08
990,
0000
0,00
000,
0899
0,00
000,
0899
35 0
38 $
0,18
6372
574
$
2038
270,
0687
0,21
920,
2880
112
206
$
0,09
170,
0000
0,00
000,
0917
0,00
000,
0917
35 7
39 $
0,19
6376
467
$
2039
280,
0701
0,23
020,
3003
117
013
$
0,09
360,
0000
0,00
000,
0936
0,00
000,
0936
36 4
54 $
0,20
6880
559
$
2040
290,
0715
0,24
170,
3132
122
044
$
0,09
540,
0000
0,00
000,
0954
0,00
000,
0954
37 1
83 $
0,21
7884
861
$
2041
300,
0729
0,25
380,
3267
127
310
$
0,09
730,
0000
0,00
000,
0973
0,00
000,
0973
37 9
27 $
0,22
9489
383
$
TOTA
L1
172
412
$
CO
UTS
UN
ITA
IRES
ET
TOTA
UX
IND
EXÉS
ECO
NO
MIE
SA
VA
NT
LE P
RO
JET
AP
RÈS
LE
PR
OJE
T
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 31
7 - Impact sur la mise en place de la mesure
7.1 - Nouvelle chaufferie
La nouvelle chaufferie sera construite dans le sous-sol de l’église, à proximité du plus gros consommateur. Une réserve d’un volume d’entreposage de 65 m3 de granule sera construite adjacente au bâtiment de la chaufferie, un convoyeur de transport de la granule l’acheminera vers la chaudière. Un réseau sous terrain sera excavé à un mètre de profondeur et des conduits isolés de différentes grosseurs seront installés, en fonction de la charge raccordée et des pertes de charge des branches du réseau. De plus, le réseau sera composé d’un réservoir d’expansion, de deux pompes de circulation du fluide caloporteur, de jeux de valves d’isolation par client, d’un échangeur à plaques par client, de pompes secondaires et compteur d’énergie par client. Une chaudière mazout léger sera aussi installée afin de combler les périodes ou la chaudière à la granule sera en arrêt ou lors de demande inférieure à la puissance de maintien de la chaudière à la granule.
7.2 - Réseau chaleur
Le réseau de chaleur sera réalisé en tubes pré isolés posés en tranchée sur lit de sable dont une coupe type est représentée sur le plan ci-dessous. Les tubes du réseau de chaleur devront être éloignés au minimum de 25 cm des autres réseaux.
Le réseau de chaleur à proprement parler concerne le raccordement de la chaufferie bois aux chaufferies centrales existantes, qui s'effectuera par l'intermédiaire d’un ballon tampon, d’un réservoir d’expansion, d’échangeurs à plaques par bâtiment, d’un compteur d’énergie par bâtiment, par jeu de pompes et de valves d’isolation.
Schéma : Coupe type tranchée réseau
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 32
7.3 - La vie utile de la mesure
Selon les manufacturiers et l’expérience outre-mer la durée de vie utile est d’environ 20 ans selon le niveau d’entretien qu’on accorde aux équipements.
7.4 - Impact sur la production, le confort, la santé
Le remplacement des chaufferies de références par une chaufferie à la granule est transparent pour les utilisateurs. Nous avons prévu dans nos dépenses de production d’énergie à la granule des budgets pour l’entretien préventif et correctif annuel ainsi qu’un budget de main d’œuvre pour l’opération et l’entretien. En ce qui concerne la santé, éliminer quelque 66,95 tonnes de GESe annuel est sûrement un élément à considérer, pour ce qui est du particulaire à la sortie de la cheminée nous demandons un système de filtration qui répond à la norme de (200 mg/nm3 à la sortie de la cheminée).
7.5 - Impact environnemental GESe
Élimination de 66,95 tonnes GESe annuellement en remplaçant le mazout léger # 2 par un système à la granule. Nous nous en sommes tenus à la norme ISO 14064 pour le calcul des GESe nets évités. Soit en calculant les GESe émis par les utilisateurs et en soustrayant les GESe émis par le système d’appoint de la nouvelle chaufferie.
Litres 22 483 3 621 -
Facteur de conversion 2,7347360 1,5100000 2,7347360
GESe 61,49 5,47 - 66,95
Litres de
mazout # 2
évités
Litres de
mazout # 2
consommés
Litres de
propane
Tonnes de
GESe net
évitées
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 33
8 - Résultats et recommandations
À la lumière de cette étude de faisabilité technique et économique, nous recommandons l’implantation d’une chaufferie à la granule. Les coûts de production d’eau chaude à partir de la granule comparés à l’utilisation des énergies actuelles aux coûts fournis par les administrateurs des bâtiments du réseau nous démontrent une économie de 8 341 $ , la première année incluant le montant de remboursement de capital et intérêts, ceci en considérant une subvention de 148 434 $ provenant du programme de remplacement du mazout léger du Bureau de l’efficacité et de l’innovation énergétiques du Ministère des Ressources naturelles et de la Faune (MRNF) du Québec. Cette subvention permettrait un retour sur investissement de 7,5 ans.
Enfin, la consommation d’énergie pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire correspond à son utilisation actuelle, telle qu’observée sur les factures de mazout ou documents fournis par les représentants des clients du réseau. Aucune validation concernant la qualité d’air frais requise ou la qualité de l’enveloppe du bâtiment n’a donc été effectuée.
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 34
9 - Plan de surveillance
Un plan de surveillance est mis en place dès la première année d’exploitation de la mesure proposée. La durée d’application du plan de surveillance est en relation directe avec la durée du contrat entre la municipalité de Ste-Aurélie et le Bureau de l’efficacité et de l’innovation énergétiques du MRNF, dans le cadre de la subvention pour la réduction des GESe par l’implantation du chauffage à la granule comme substitution du mazout léger. Le plan de surveillance permettra de valider la consommation du mazout léger et les GESe produits en relation avec : le scénario de référence, les degrés jour, l’achat de mazout léger servant pour le chauffage, le volume de granule, le % d’humidité de la granule. La personne responsable de la mise en place et de l’application du plan de surveillance est la direction générale de la municipalité de Ste-Aurélie. La date de mise en place est en fonction de la date de démarrage de la chaufferie à la granule. L’outil de vérification est un chiffrier Excel que le représentant désigné par le Bureau de l’efficacité et de l’innovation énergétiques du MRNF pourra consulter à la demande.
Année _________
Degrés jour de référence
Degrés jour année en cours
Litres de mazout achetés
Tonnes de
granule
année de référence
Tonnes de
granule
consommées
% d’humidité moyenne
GESe
équivalent produits
Janvier
Février
Mars
Avril
Mai
Juin
Juillet
Aout Septembre
Octobre
Novembre
Décembre
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 35
Explications sur le fonctionnement du chiffrier : 1. Colonne année : le responsable identifie l’année d’opération et créera un onglet sous l’appellation de cette année
d’opération.
2. Colonne degrés jour de référence : cette colonne fait référence aux degrés jour de l’année qui a servi de
référence pour l’étude tout au long de la durée du plan de surveillance. Cette colonne du chiffrier sera verrouillée
de façon qu’il n’y ait pas d’erreur possible.
3. Degrés jour de l’année en cours : le responsable devra importer à partir du logiciel RETScreen, les degrés jour de
l’année d’opération.
4. Litres de mazout achetés : le responsable du plan de surveillance recevra du responsable achat la quantité de
mazout achetée mensuellement et gardera copie des factures. Un inventaire physique du volume de mazout
léger dans le réservoir sera pris au début de chaque année d’opération et à la fin de l’année. La somme des
volumes achetés durant l’année et la différence des inventaires physiques de début et de fin d’année permettront
d’établir la consommation réelle de mazout léger annuellement.
5. Tonnes de granule consommées : le responsable du plan de surveillance recevra du responsable achat les bons
de livraison de la granule et sur ce bon, nous retrouverons la masse livrée par voyage ainsi que le pourcentage
d’humidité selon le fournisseur, ces tonnes de granule seront compilées mensuellement.
6. Pourcentage d’humidité moyen : le responsable du plan de surveillance recevra du responsable achat le résultat de l’analyse interne du pourcentage d’humidité qui fait foi de directive de paiement pour la facturation et la procédure de validation du pourcentage d’humidité est établie à partir du contrat d’approvisionnement de granule. Le responsable du plan de surveillance fera une moyenne pondérée du taux d’humidité mensuelle et inscrira ses données dans cette colonne mensuellement.
7. GESe produits : le responsable du plan de surveillance, à partir des consommations mensuelles de mazout léger
et du facteur de conversion fourni par le Bureau de l’efficacité et de l’innovation énergétiques du MRNF, remplira
une fois à la fin de chaque année les GESe produits.
8. a) Les données colligées dans le chiffrier électronique Excel de l’ordinateur seront dupliquées et conservées
mensuellement en Back-up sur un support externe (ex. : clé USB).
b) En cas de perte des données colligées, la compensation des données de consommation de mazout et de
la granule consommés par mois pourront être extrapolés selon l’historique des consommations du
scénario de référence et le fichier de degrés jour afin d’évaluer l’impact GESe du projet.
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 36
ANNEXE 1 : Petit glossaire
Unité d'énergie
L'unité utilisée au Québec est le kilowattheure (kWh) : c'est la quantité d'énergie dégagée en une heure par un appareil de puissance 1 kW Le multiple est le mégawattheure (MWh) = 1 000 kWh Autre unité légale : le Joule (J) : s'est la quantité d'énergie dégagée par en une seconde par un appareil de puissance 1 Watt. Facteur de conversion 3 600 J = 1 Wh 3.6 MJ = 1 kWh 1 MJ = 0.2778 kWh
PCI : Pouvoir Calorifique Inférieur
Le pouvoir calorifique d'un combustible est la quantité d'énergie dégagée par la combustion complète de l'unité de masse (ou de volume) de celui-ci. On distingue le Pouvoir Calorifique Supérieur (PCS), lorsque l'on valorise la chaleur latente de condensation de la vapeur d'eau contenue dans les fumées humides produites par la combustion. Cette chaleur n'est utilisable que dans des “chaudières à condensation”, qui ne sont courantes que dans les installations utilisant du gaz. Le Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) ne prend pas en compte la chaleur latente, et en pratique, c'est cette valeur qu'il convient de prendre en compte. Le PCI est généralement exprimé en kWh/kg (ou kWh/tonne ou kWh/litre ou kWh/m3).
Puissance
La puissance d'un appareil est la quantité d'énergie disponible ou émise par unité de temps. Pour une chaudière : l'énergie sous forme de chaleur transmise à l'eau de circulation Pour un émetteur (radiateur, aérotherme, plancher chauffant...), énergie sous forme de chaleur céder à l'ambiance. La puissance s'exprime en kW (unité légale). Une ancienne unité est la kilocalorie par heure (kcal/h) Facteur de conversion de kW à kcal/h : 1 kW = 0.86 kcal/h Facteur de conversion de kcal/h à kW : 1 kcal/h = 1.1626 kW
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 37
Rendement chaudière
Le rendement d'une chaudière est le rapport entre la quantité de chaleur utilisable et celle contenue dans le combustible. Il s'exprime en %. Généralement l'énergie contenue dans le combustible est exprimée en valeur PCI. Il s'agit du rendement PCI.
Les différentes pertes de chaleur sont principalement :
pertes par la chaleur des fumées chaudes envoyées à la cheminée;
pertes par les imbrûlés (gazeux ou solides);
pertes par rayonnement de la chaudière;
Il convient également de distinguer le rendement instantané du rendement moyen annuel qui intègre les pertes à l'arrêt de la chaudière.
Degré Jour Unifié (DJU)
Caractérise la rigueur du climat. La quantité de chaleur à apporter à un bâtiment est théoriquement proportionnelle à la différence de température entre l'extérieur et l'intérieur (à 18 °C). Cet écart de température moyenne pour une journée est une donnée météorologique calculée par la NASA appelée DJU (base 18 °C). Si la température moyenne extérieure est de 2 °C, le DJU de la journée est : 18-2 = 16. La quantité de chaleur nécessaire au chauffage d'un bâtiment durant une saison de chauffe est proportionnelle au DJU de la période.
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 38
ANNEXE 2 : Remboursement du prêt
A) Tableau de la période de récupération de l’investissement (PRI)
an 1 2 3 4 5 6 7 8
01-janv 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Debut
148 434 $
1 556 $ 1 647 $ 1 743 $ 1 844 $ 1 951 $ 2 063 $ 2 181 $ 2 305 $
Chaufferie à la biomasse 18 672 $ 19 766 $ 20 918 $ 22 131 $ 23 408 $ 24 752 $ 26 167 $ 27 656 $
Intérêt sur emprunt 4 587 $ 4 514 $ 3 953 $ 3 339 $ 2 641 $ 1 881 $ 1 044 $ 126 $
Économies annuelles 161 385 $ 14 085 $ 15 252 $ 16 965 $ 18 792 $ 20 767 $ 22 872 $ 25 123 $ 27 530 $
Investissement 148 434 $
PRI
Ces informations financières inclus un taux de taxation de 0 %
90 mois
Taux d'intérêt: 3,5 %
Investissements
Economies récurrentes
Chaufferie incluant le bâtiment
Solde à investir
Ste Aurélie - Période de récupération de l'investissement (PRI)
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 39
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 40
B) Tableau du calcul des intérêts pour le remboursement d'un prêt
Ste Aurélie
Calcul des intérêts pour remboursement d'un prêt
avec paiements irréguliers
Emprunt Actionnaire
Taux annuel 3,5%
Date Paiement Intérêts Capital Solde
Montant prêté 01-juil-12 148 434,06 $
1 01-août-12 1 555,98 $ 441,24 $ 1 114,74 $ 147 319,32 $
2 01-sept-12 1 555,98 $ 437,92 $ 1 118,05 $ 146 201,27 $
3 01-oct-12 1 555,98 $ 420,58 $ 1 135,40 $ 145 065,87 $
4 01-nov-12 1 555,98 $ 431,22 $ 1 124,75 $ 143 941,12 $
5 01-déc-12 1 555,98 $ 414,08 $ 1 141,90 $ 142 799,22 $
6 01-janv-13 1 555,98 $ 424,49 $ 1 131,49 $ 141 667,73 $
7 01-févr-13 1 555,98 $ 421,12 $ 1 134,85 $ 140 532,87 $
8 01-mars-13 1 555,98 $ 377,32 $ 1 178,66 $ 139 354,21 $
9 01-avr-13 1 555,98 $ 414,24 $ 1 141,73 $ 138 212,48 $
10 01-mai-13 1 555,98 $ 397,60 $ 1 158,38 $ 137 054,10 $
11 01-juin-13 1 555,98 $ 407,41 $ 1 148,57 $ 135 905,53 $ 4 587,21 $
12 01-juil-13 1 647,16 $ 390,96 $ 1 256,20 $ 134 649,34 $
13 01-août-13 1 647,16 $ 400,26 $ 1 246,90 $ 133 402,44 $
14 01-sept-13 1 647,16 $ 396,55 $ 1 250,61 $ 132 151,83 $
15 01-oct-13 1 647,16 $ 380,16 $ 1 267,00 $ 130 884,84 $
16 01-nov-13 1 647,16 $ 389,07 $ 1 258,09 $ 129 626,75 $
17 01-déc-13 1 647,16 $ 372,90 $ 1 274,26 $ 128 352,49 $
18 01-janv-14 1 647,16 $ 381,54 $ 1 265,62 $ 127 086,87 $
19 01-févr-14 1 647,16 $ 377,78 $ 1 269,38 $ 125 817,49 $
20 01-mars-14 1 647,16 $ 337,81 $ 1 309,35 $ 124 508,14 $
21 01-avr-14 1 647,16 $ 370,11 $ 1 277,05 $ 123 231,10 $
22 01-mai-14 1 647,16 $ 354,50 $ 1 292,66 $ 121 938,44 $
23 01-juin-14 1 647,16 $ 362,47 $ 1 284,68 $ 120 653,76 $ 4 514,12 $
24 01-juil-14 1 743,17 $ 347,09 $ 1 396,08 $ 119 257,68 $
25 01-août-14 1 743,17 $ 354,51 $ 1 388,66 $ 117 869,02 $
26 01-sept-14 1 743,17 $ 350,38 $ 1 392,79 $ 116 476,23 $
27 01-oct-14 1 743,17 $ 335,07 $ 1 408,10 $ 115 068,13 $
28 01-nov-14 1 743,17 $ 342,05 $ 1 401,12 $ 113 667,01 $
29 01-déc-14 1 743,17 $ 326,99 $ 1 416,18 $ 112 250,83 $
30 01-janv-15 1 743,17 $ 333,68 $ 1 409,49 $ 110 841,34 $
31 01-févr-15 1 743,17 $ 329,49 $ 1 413,68 $ 109 427,66 $
32 01-mars-15 1 743,17 $ 293,81 $ 1 449,36 $ 107 978,30 $
33 01-avr-15 1 743,17 $ 320,98 $ 1 422,19 $ 106 556,11 $
34 01-mai-15 1 743,17 $ 306,53 $ 1 436,64 $ 105 119,48 $
35 01-juin-15 1 743,17 $ 312,48 $ 1 430,69 $ 103 688,79 $ 3 953,03 $
36 01-juil-15 1 844,25 $ 298,28 $ 1 545,97 $ 102 142,82 $
37 01-août-15 1 844,25 $ 303,63 $ 1 540,62 $ 100 602,20 $
38 01-sept-15 1 844,25 $ 299,05 $ 1 545,20 $ 99 057,01 $
39 01-oct-15 1 844,25 $ 284,96 $ 1 559,29 $ 97 497,72 $
40 01-nov-15 1 844,25 $ 289,82 $ 1 554,43 $ 95 943,29 $
41 01-déc-15 1 844,25 $ 276,00 $ 1 568,25 $ 94 375,04 $
Rapport - Étude de faisabilité technique et économique – Chauffage à la granule - Municipalité de Sainte-Aurélie 41
42 01-janv-16 1 844,25 $ 280,54 $ 1 563,71 $ 92 811,33 $
43 01-févr-16 1 844,25 $ 275,89 $ 1 568,36 $ 91 242,97 $
44 01-mars-16 1 844,25 $ 253,73 $ 1 590,52 $ 89 652,46 $
45 01-avr-16 1 844,25 $ 266,50 $ 1 577,75 $ 88 074,71 $
46 01-mai-16 1 844,25 $ 253,37 $ 1 590,88 $ 86 483,83 $
47 01-juin-16 1 844,25 $ 257,08 $ 1 587,17 $ 84 896,66 $ 3 338,85 $
48 01-juil-16 1 950,66 $ 244,22 $ 1 706,44 $ 83 190,22 $
49 01-août-16 1 950,66 $ 247,29 $ 1 703,37 $ 81 486,85 $
50 01-sept-16 1 950,66 $ 242,23 $ 1 708,44 $ 79 778,41 $
51 01-oct-16 1 950,66 $ 229,50 $ 1 721,16 $ 78 057,25 $
52 01-nov-16 1 950,66 $ 232,03 $ 1 718,63 $ 76 338,62 $
53 01-déc-16 1 950,66 $ 219,60 $ 1 731,06 $ 74 607,56 $
54 01-janv-17 1 950,66 $ 221,78 $ 1 728,88 $ 72 878,67 $
55 01-févr-17 1 950,66 $ 216,64 $ 1 734,02 $ 71 144,65 $
56 01-mars-17 1 950,66 $ 191,02 $ 1 759,64 $ 69 385,01 $
57 01-avr-17 1 950,66 $ 206,25 $ 1 744,41 $ 67 640,60 $
58 01-mai-17 1 950,66 $ 194,58 $ 1 756,08 $ 65 884,52 $
59 01-juin-17 1 950,66 $ 195,85 $ 1 754,81 $ 64 129,70 $ 2 641,00 $
60 01-juil-17 2 062,68 $ 184,48 $ 1 878,20 $ 62 251,50 $
61 01-août-17 2 062,68 $ 185,05 $ 1 877,63 $ 60 373,87 $
62 01-sept-17 2 062,68 $ 179,47 $ 1 883,22 $ 58 490,65 $
63 01-oct-17 2 062,68 $ 168,26 $ 1 894,42 $ 56 596,23 $
64 01-nov-17 2 062,68 $ 168,24 $ 1 894,44 $ 54 701,79 $
65 01-déc-17 2 062,68 $ 157,36 $ 1 905,32 $ 52 796,46 $
66 01-janv-18 2 062,68 $ 156,94 $ 1 905,74 $ 50 890,72 $
67 01-févr-18 2 062,68 $ 151,28 $ 1 911,40 $ 48 979,32 $
68 01-mars-18 2 062,68 $ 131,51 $ 1 931,18 $ 47 048,14 $
69 01-avr-18 2 062,68 $ 139,86 $ 1 922,83 $ 45 125,32 $
70 01-mai-18 2 062,68 $ 129,81 $ 1 932,87 $ 43 192,45 $
71 01-juin-18 2 062,68 $ 128,39 $ 1 934,29 $ 41 258,16 $ 1 880,65 $
72 01-juil-18 2 180,59 $ 118,69 $ 2 061,90 $ 39 196,25 $
73 01-août-18 2 180,59 $ 116,51 $ 2 064,08 $ 37 132,18 $
74 01-sept-18 2 180,59 $ 110,38 $ 2 070,21 $ 35 061,96 $
75 01-oct-18 2 180,59 $ 100,86 $ 2 079,73 $ 32 982,23 $
76 01-nov-18 2 180,59 $ 98,04 $ 2 082,55 $ 30 899,68 $
77 01-déc-18 2 180,59 $ 88,89 $ 2 091,70 $ 28 807,98 $
78 01-janv-19 2 180,59 $ 85,63 $ 2 094,96 $ 26 713,02 $
79 01-févr-19 2 180,59 $ 79,41 $ 2 101,19 $ 24 611,84 $
80 01-mars-19 2 180,59 $ 66,08 $ 2 114,51 $ 22 497,33 $
81 01-avr-19 2 180,59 $ 66,88 $ 2 113,72 $ 20 383,61 $
82 01-mai-19 2 180,59 $ 58,64 $ 2 121,95 $ 18 261,65 $
83 01-juin-19 2 180,59 $ 54,28 $ 2 126,31 $ 16 135,35 $ 1 044,30 $
84 01-juil-19 2 304,69 $ 46,42 $ 2 258,28 $ 13 877,07 $
85 01-août-19 2 304,69 $ 41,25 $ 2 263,44 $ 11 613,63 $
86 01-sept-19 2 304,69 $ 34,52 $ 2 270,17 $ 9 343,46 $
87 01-oct-19 2 304,69 $ 26,88 $ 2 277,82 $ 7 065,64 $
88 01-nov-19 2 304,69 $ 21,00 $ 2 283,69 $ 4 781,95 $
89 01-déc-19 2 304,69 $ 13,76 $ 2 290,94 $ 2 491,01 $
90 01-janv-20 2 304,69 $ 7,40 $ 2 297,29 $ 193,73 $
91 01-févr-20 2 304,69 $ 0,58 $ 2 304,12 $ 2 110,39 $-