Guide du GNV

Guide du GNV
Ou comment rouler vert ?
Réalisé en collaboration avec
A propos du gnv
Jack SAUTEL
Président du SMED13
Jules Susini
Premier Vice-Président
du SMED13
Catherine
EDWIGE
Directeur des
Régions Rhône Alpes
et Bourgogne et
Méditerranée
GrDF
Par la signature avec GrDF en 2006 de la concession
gaz, une des missions principales du SMED13 est la
valorisation du réseau de distribution publique de gaz.
Cela passe notamment par la promotion de nouveaux
usages de l’énergie gaz naturel.
A l’issue de cette deuxième étape, et fort logiquement,
nous avons souhaité faire partager notre expérience
en développant une politique de promotion et
d’accompagnement auprès de nos collectivités
membres.
C’est ainsi que naturellement, au Syndicat, nous
avons fait le choix du carburant gaz naturel (GNV) pour
nos véhicules de service. Depuis, le renouvellement
de notre flotte se fait systématiquement par des
véhicules fonctionnant au GNV.
Aujourd’hui, nous avons converti la quasi-totalité de
notre parc automobile.
Les premières années furent une période de test : la
filière est-elle mature ? L’intérêt environnemental est-il
significatif ? Quel est le coût d’utilisation par rapport à
une énergie classique ?
Le SMED13 propose un programme d’accompagnement étape par étape (présentation, dimensionnement technique, simulation économique…) et
depuis 2013, il propose une participation financière
des projets communaux.
Pour le SMED13, le bilan a été largement positif.
Fort de ce constat, en 2011, le Syndicat est passé
à la vitesse supérieure en devenant entièrement
autonome par la construction et l’exploitation de sa
propre station de compression GNV.
Le 21e siècle sera sans doute le siècle de l’énergie :
par de nouvelles utilisations des énergies
traditionnelles ou par la mise en lumière de sources
sans cesse renouvelées d’énergie telles que les
déchets agricoles et domestiques aujourd’hui, et les
algues demain.
GrDF, distributeur de gaz naturel, s’inscrit résolument
dans une démarche de recherche d’usages plus
performants, dans la volonté de maitrise de l’énergie
et d’utilisations moins polluantes pour l’atmosphère.
Dès aujourd‘hui, le GNV, ou gaz naturel pour véhicules,
est une de ces nouvelles applications, les plus
enthousiasmantes et déjà performantes. Il permet
de repenser la mobilité. Constitué à plus de 95% de
méthane, ce carburant, dont la combustion n’émet
pas de particules, permet de lutter simultanément
contre les pollutions globales et locales.
Le bilan positif obtenu par le SMED13 avec ses
véhicules roulant au gaz naturel nous encourage à
imaginer des solutions innovantes.
D’autant que le réseau de distribution de gaz
naturel se trouve revalorisé par sa capacité à
Depuis 3 ans, le Club biogaz ATEE travaille à
promouvoir le bioGNV. Meilleure utilisation du biogaz
pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, c’est
aussi une solution mature, performante et adaptée à
tous les usages des transports. Il est indispensable
que la France avance sur l’utilisation de ce carburant,
qui permet, de plus, de réduire les particules et nos
importations de carburant. Le temps que le biogaz
monte en puissance, la phase de transition se fera
Caroline
MARCHAIS
Déléguée générale
Club biogaz ATE
2
Aujourd’hui, avec la publication de ce guide, réalisé
en partenariat avec le Club biogaz de l’ATEE et GrDF,
nous souhaitons mettre le GNV à la portée de tous.
Enfin, comment ne pas conclure sans rappeler
l’intérêt que suscite l’arrivée prochaine dans nos
réseaux du biométhane : Rouler au GNV aujourd’hui,
vous roulerez au bioGNV demain !
dépasser son rôle d’acheminement pour devenir
un vecteur énergétique via l’accroissement de la
complémentarité entre les réseaux de gaz, de chaleur
et d’électricité et via l’optimisation du rendement des
ressources de biomasse par le biométhane et son
utilisation en carburant.
Trois réalisations de méthanisation en France (en
seine et marne, en Lorraine et dans le Nord) nous
montrent la fiabilité de la transformation des déchets
en un gaz renouvelable.Le biométhane ainsi obtenu
présente les mêmes qualités que le gaz naturel et
pourra donc être utilisé comme carburant sans qu’il
soit nécessaire de modifier les moteurs des véhicules.
GNV aujourd’hui, bioGNV demain répondent à
deux préoccupations majeures : la lutte contre
le réchauffement climatique et la recherche de la
performance économique.
Ce guide réalisé avec le SMED13 et le Club biogaz
de l’ATEE vous décrit toutes les étapes de montage
d’un projet GNV pour répondre, nous le souhaitons,
à toutes vos questions.
avec du GNV, comme cela se passe en Suède. C’est
pourquoi nous soutenons aussi le GNV, qui bien que
non renouvelable, présente les mêmes atouts pour
améliorer la qualité de l’air et réduire les nuisances
sonores, atouts de taille pour les collectivités. Grâce
à nos déchets et résidus agricoles, nous aurons
ensuite de quoi alimenter largement tout le parc des
collectivités avec du bioGNV, ce n’est pas rien !
Monter son projet de station GNV
Les questions à se poser avant de commencer
Lorsque l’on décide de monter son projet de station GNV,
plusieurs paramètres sont à prendre en compte avant de se lancer
1
De combien de véhicules ai-je
besoin et quelles sont leurs
consommations ?
Evaluer ses besoins en consommation de
carburant est incontournable avant de construire son
installation.
En effet, plus le nombre de véhicules et plus la fréquence
d’approvisionnement sont importants et plus la station
devra être grande.
Il faudra alors adapter le nombre d’équipements et la surface
nécessaire à la construction de l’installation.
2
Quel type de véhicule choisir ?
Il existe une large gamme de véhicules GNV
disponibles en France : des véhicules légers
de tourisme ou utilitaires, mais aussi des poids
lourds tels que des bus ou des bennes à ordures ménagères
ou encore des camions. La gamme est très étendue et, là
aussi, il faudra adapter la station en fonction du type de
véhicules et de leurs utilisations.
3
Le réseau de distribution de gaz
naturel est-il à proximité du
lieu où je souhaite installer ma
station ?
C’est un paramètre important à prendre en compte. Pour
fonctionner, la station doit être raccordée au réseau de
distribution de gaz naturel. Il faut se rapprocher de GrDF
pour valider l’emplacement de sa station.
4
Quel type de distribution
choisir ?
Plusieurs types de distribution de carburant gaz
naturel sont possibles : lente ou rapide, publique
ou privée ; il existe une solution pour chaque besoin.
La grande flexibilité de ce carburant permet de faire évoluer
son projet pour l’adapter à l’évolution de sa flotte.
5
De quelle surface ai-je besoin
pour l’implantation de ma
station ?
Une station GNV peut occuper des surfaces
très variables : 35 m² pour une petite station alimentant une
dizaine de véhicules utilitaires légers (VUL), 1000 m² pour une
station de quelques VUL et quelques bus, et jusqu’à plus de
3000 m² pour des grosses stations poids lourds (plus de 50
bus). Pour connaître la surface nécessaire à votre station,
il faut notamment prendre en compte la surface de la dalle
de béton supportant le matériel, la surface de manœuvre et
de circulation des véhicules. La station doit se trouver à une
distance de 3 m des limites des propriétés voisines.
6
Y-a-t-il une réglementation
spécifique à respecter ?
La mise en place d’une station de distribution
de gaz impose l’application des réglementations
Atmosphères Explosives (ATEX). Suivant l’installation, une
déclaration aux services de l’Etat sera nécessaire.
Guide du GNV
3
4
La composition d’une station GNV
Quels sont les équipements qui composent une station
Il existe différents types de station de distribution GNV. En effet, il faut savoir à quel type de véhicule est
destinée la station pour choisir au mieux le système de distribution adapté à ses besoins. La distribution
doit-elle être rapide ? Peut-elle s’effectuer de nuit ? Est-elle destinée uniquement aux besoins de ma
collectivité ? Peut on l’ouvrir à d’autres utilisateurs ?
Le compresseur
Le compresseur est le cœur de la station. Il permet de
comprimer le gaz qui arrive du réseau pour ensuite le distribuer.
Un compresseur fonctionne en moyenne 10 heures par
jour pour une durée de vie de 10 à 15 ans à un débit de
compression entre 10 Nm3/h et quelques centaines de
Nm3/h. Sa puissance électrique s’échelonne entre quelques
kW et plusieurs centaines de kW. Une station nécessite
entre 1 et 3 compresseurs en fonction de son débit. Par
exemple : un compresseur avec un débit de 9 Nm3/h est
idéal pour une flotte de 10 véhicules légers, alors que trois
compresseurs, avec une capacité de 450 Nm3/h, seront
nécessaires pour 50 à 100 bus.
Le stockage
Le stockage du gaz est réalisé dans des bouteilles en acier
d’une contenance de 80 litres pour un poids de 100 kilos.
Ces bouteilles sont nécessaires pour réaliser un remplissage
rapide et pour répondre à des demandes de pointe. Lors
de la distribution, le gaz est alors déstocké par paliers, de
manière à garantir un remplissage rapide.
A titre d’exemple, une station pour une dizaine de véhicules
légers nécessite l’installation de 8 bouteilles alors que
pour une vingtaine de véhicules lourds (bennes à ordures
ménagères et camions) elle doit disposer d‘une quarantaine
de bouteilles. La capacité de stockage nécessaire au
remplissage lent est moins importante et peut être utilisée
en cas de remisage du véhicule dans un lieu défini.
Distribution lente ou rapide
La distribution lente correspond à un remplissage “à la place”
et nécessite donc une surface importante pour permettre
le stationnement des véhicules. Elle dure plusieurs heures
et elle est souvent effectuée de nuit. Elle ne nécessite pas
de stockage et plusieurs véhicules peuvent être alimentés
simultanément. Ce type de distribution est adapté aux
véhicules remisés dans un lieu défini.
Le remplissage rapide nécessite un stockage à haute
pression à 250 bars ou plus mais il permet un remplissage en
2 à 3 minutes pour un véhicule léger. Ce type de distribution
est plus adapté aux besoins ponctuels.
Il existe également des stations mixtes proposant les deux
types de distribution. Le plein peut se faire de deux façons :
rapide pour véhicule léger et benne à ordures ménagères et
lent pour les bus.
Station privative ou ouverte au public
Dans la distribution privative, l’accès à la station est réservé
exclusivement à l’usage d’un client : la Collectivité. Elle peut
en contrôler l’accès à l’aide d’un badge.
Il existe également des stations multi-clients “intercommunales”
réservées aux détenteurs d’un badge et ayant préalablement
convenu d’un accord juridique approprié.
Les stations publiques sont accessibles à tous, sans badge.
Ce sont des stations de carburant classique avec paiement
par carte bancaire ou par l’intermédiaire d’un contrat
d’approvisionnement et paiement sur facture.
La distribution et le mode de paiement
La distribution du gaz carburant est réalisée grâce à des
bornes ayant des caractéristiques variables suivant les
besoins. Il existe des distributeurs simple ou double-face
ou encore en mono ou double pistolet. D’un point de vue
sécurité, lorsque la pression de remplissage est atteinte
dans le réservoir du véhicule, le ravitaillement en gaz
est automatiquement interrompu. Cette fonction permet
également d’éviter de surveiller le remplissage.
La distribution peut s’effectuer soit directement soit par
l’intermédiaire d’un système de badge ou de carte bancaire.
La facture de gaz naturel, elle devra être réglée auprès du
fournisseur de gaz attributaire.
Combien ça coûte ?
Les coûts pour une station GNV sont très variables, ils
peuvent aller de 35 000 euros pour une petite station
de 10 véhicules légers jusqu’à 100 000 euros pour plus
de 100 véhicules, voire plus de 1,5 millions d’euros pour une
station destinée à alimenter une cinquantaine de bus.
Différents postes de dépense sont à prendre en compte : le
prix des équipements, le raccordement au réseau électrique
et au réseau de gaz, le génie civil ainsi que la maintenance de
l’installation.
Guide du GNV
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Rouler au GNV
Un
véhicule
sûr
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o
Jusqu’à 25%
de réduction
des émissions
de CO2
CH4*
Un moteur
thermique aux
performances
égales aux
véhicules
standards
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Une
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étendue
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Le
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Jusqu’à 60%
de réduction
des émissions
d’oxydes
d’azote
Jusqu’à 90%
d’ozone
en moins
Jusqu’à 50%
de réduction
du bruit
Les nouveaux véhicules GNV
assurent un réel confort pour le
conducteur.
Tout d’abord, ils garantissent une importante atténuation
des vibrations et une grande souplesse de conduite. Un
plein est réalisé en seulement 2 à 5 minutes sans se salir
les mains à la pompe ! De plus, avec les véhicules GNV, on
ne dégage aucune fumée noire d’échappement pendant le
chargement et la manutention des camions ou bennes à
ordures.
Il s’agit de véhicule bicarburation ne brûlant qu’un seul
combustible à la fois et la permutation du GNV à l’essence
se fait automatiquement une fois le réservoir de gaz vide.
Un véhicule GNV enregistre une diminution de moitié des
émissions sonores par rapport aux autres motorisations,
Ne dégage
aucune
fumée
noire
par exemple : les résultats des
mesures faites sur des autobus
urbains sont de l’ordre de 3 dB
d’atténuation, soit 50% de bruit en moins par
rapport à la motorisation diesel, ce qui constitue une nette
amélioration en ville.
Les motorisations GNV répondent dès à présent aux futures
normes Euro 6.
De même, les véhicules fonctionnant au carburant GNV
sont autorisés à circuler à l’intérieur des zones de restriction
ou d’interdiction qui peuvent être mise en place, dans les
Zones d’Actions Prioritaires pour l’Air (ZAPA), dans les Plans
de Protection de l’Atmosphère (PPA) ou en cas de pic de
pollution (arrêté du 3 mai 2012).
En terme de sécurité, les véhicules au GNV sont
extrêmement sûrs et sont autorisés dans tous les parkings
aériens et souterrains.
*Molécule de CH4 composant essentiel du gaz naturel.
6
Les véhicules GNV
Une large gamme de véhicules GNV est disponible
Véhicules Utilitaires :
Fiat Panda ; Fiat Punto ; Fiat 500L ; Lancia Ypsilon ; Mercedes
classe E ; Mercedes classe B ; Opel Zafira ; Seat Leon ; Seat Mii ;
Skoda Citigo ; VW up ; VW Golf ; VW Touran ; VW Passat ;
Audi A3 ; …
Iveco Daily ; Mercedes Sprinter ; Piaggio Porter ; …
Véhicules Utilitaires Légers :
Bus, Poids lourds et autres :
Renault Kangoo ; Fiat Doblò ; Fiat Qubo ; Opel Combo ;
VW Caddy ; …
Iveco ; Scania ; Renault Truck ; Irisbus ; Volvo ; Mercedes ;
Heuliez ; …
Crédit photo SYDEME
Crédit photo FIAT
Véhicules Légers de tourisme :
Un logo a été créé par le Club biogaz pour reconnaître les véhicules GNV et bioGNV
BIO
BIO
Guide du GNV
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Réglementation
La création d’une station de distribution GNV
est concernée par diverses réglementations
La réglementation des Installations Classées pour la
Protection de l’Environnement (ICPE) : les stations sont
principalement concernées par la rubrique 1413 de cette
réglementation qui définit les régimes en fonction du débit.
Si celui-ci est compris entre 80 m3/h et 2 000 m3/h ou si la
masse de gaz contenue dans l’installation est supérieure à
1 tonne, l’installation est soumise à déclaration.
Si le débit est supérieur à 2 000 m3/h ou si la masse de
gaz contenue dans l’installation est supérieure à 10 tonnes,
l’installation est alors soumise à autorisation.
Une installation de GNV présente le risque de formation
d’atmosphère explosive, elle est donc concernée par les
normes ATEX. Quel que soit le débit de l’installation, son
propriétaire et son réalisateur doivent mettre en place des
mesures de sécurité pour limiter ces risques.
Pour aller plus loin le guide
“rouler au bioGNV,
inventaire du droit applicable”
du Club biogaz de l’ATEE sur
www.smed13.fr
(rubrique GNV)
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Acquisition et gestion
Il existe tout un panel de solutions concernant l’acquisition
et la gestion d’une station de compression GNV
Jacky GErard
Président de l’ATD13
Olivier
GASSEND
Directeur de l’ATD13
Par sa mission d’assistance juridique,
technique et financière, l’Agence Technique
Départementale des Bouches-du-Rhône assure
un accompagnement et une aide à la décision
pour le montage et la mise en place des projets
de ses collectivités adhérentes.
La réalisation d’un référentiel juridique pour le
guide GNV du SMED13, témoigne de cette
mission d’intérêt public local et de proximité, et
contribue à promouvoir de nouveaux usages
de l’énergie gaz naturel, tout en sécurisant
juridiquement l’ensemble des porteurs de projets
publics.
Assurer la transition énergétique et promouvoir
l’utilisation des nouvelles énergies représente
aujourd’hui un enjeu majeur pour les collectivités.
Le GNV est une alternative énergétique
intéressante sur laquelle le SMED13 accompagne
les collectivités dans leurs projets.
La réalisation de ce référentiel a pour objectif
de proposer aux communes les différentes
hypothèses de travail envisageables pour
s’équiper d’une station GNV afin d’alimenter leur
flotte automobile. De la nature institutionnelle
de la structure à créer à ses modalités de
fonctionnement et de financement, les avantages
et inconvénients de chaque scénario ont été
répertoriés.
La collectivité peut décider soit de :
• S’équiper seule pour ses besoins personnels.
• S’équiper seule et par la suite autoriser
l’accès à d’autres collectivités.
• Partager l’investissement et son utilisation
par regroupement de collectivités.
• Faire supporter l’acquisition par une institution
et ne régler que ses consommations.
Toutes ses possibilités sont plus ou moins
contraignantes juridiquement et administrativement. C’est pourquoi le SMED13 s’est
associé à l’ATD13 pour la réalisation d’un
référentiel juridique regroupant ces différents
modes d’acquisition et de gestion. Ce
référentiel permet une étude comparative entre
les partenaires concernés à réunir suivant la
solution choisie et à fournir les modèles de
documentations administratifs adéquats.
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Du GNV au bioGNV
Le bioGNV est un carburant gazeux majoritairement composé de
méthane (CH4). Il est entièrement renouvelable et le plus souvent
local. Il est produit à partir de nos résidus organiques. C’est une
version renouvelable du GNV.
La production du bioGNV, ou biométhane carburant, peut-être réalisée par captage de gaz en
décharge (ISDND). Il peut également provenir d’installations spécialisées permettant de réaliser un
processus de fermentation sans oxygène des déchets organiques appelé méthanisation.
Principe de la méthanisation :
Déchets
organiques
Injection /
Distribution
Méthanisation
Epuration
Injection
dans le réseau
bioGNV
BIO
Les déchets organiques
utilisés pour la méthanisation sont par exemple
des déchets ou
coproduits agricoles et
effluents d’élevages.
Parmi les déchets
organiques utilisables,
on compte : les déchets
industriels, les résidus de
repas, les biodéchets, la
fraction fermentescible
des ordures ménagères
et les boues de stations
d’épuration urbaines ou
industrielles.
10
La méthanisation est un
procédé biologique de
fermentation bactérienne
qui permet d’obtenir du
digestat, utilisé comme
fertilisant et du biogaz.
Ce dernier va alors subir
une épuration pour
obtenir du biométhane.
Ce biométhane pourra
alors être injecté dans
le réseau de gaz naturel
au travers duquel il
pourra être utilisé comme
carburant, le bioGNV,
version renouvelable
du GNV.
Un cycle pour l’autonomie énergétique des territoires
L’utilisation par les territoires de leurs déchets organiques
pour fabriquer du carburant peut se révéler très avantageuse.
En effet, le biométhane est un carburant produit localement
qui permet aux collectivités de devenir “énergétiquement
autonomes”.
Méthaniseur
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Station
distribution
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en
Ainsi, par exemple, les déchets organiques
de 200 habitants permettent de
produire l’équivalent du carburant de la
consommation annuelle d’un véhicule
léger. De la même manière, il faudrait une
ville de 4 000 habitants pour une benne
à ordures ménagères ou 7 000 habitants
pour un bus.
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m
ne
C’est donc l’énergie produite grâce aux déchets qui
permet de faire rouler les flottes de véhicules, et
notamment les bennes à ordures ménagères
utilisées pour la collecte de ces mêmes
déchets.
Tout cela contribue à aboutir à un cycle
énergétiquement autonome pour les
entreprises et collectivités.
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7 000 habitants
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Guide du GNV
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Imprimé sur du papier recyclé - Beluga 06 07 56 18 32
SYNDICAT MIXTE D’ENERGIE DU DEPARTEMENT DES BOUCHES-DU-RHONE
31, Chemin du Singe Vert - La Croix Blanche - Route de Pélissanne - 13656 Salon de Provence cedex
Tél. : 04 90 53 84 13 - Fax : 04 90 53 84 14 [email protected] - www.smed13.fr