Exemple de pratique

Trois branches d'activité - une idée pleine d'énergie

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Valorisation énergétique optimale de la biomasse à Lignières (NE) - L'installation de couplage chaleur-force du village de Lignières (NE) fonctionne de manière fiable grâce à des facteurs favorables et à l'audace entrepreneuriale : la communauté d'exploitation, qui gère en outre une entreprise de travaux agricoles avec un parc de véhicules, a beaucoup investi dans la logistique pour la biomasse. La banque et l'Aide aux Montagnards ont fait confiance aux investisseurs. Et la commune rurale, qui gère un réseau thermique, prend en charge la chaleur.

Valorisation énergétique optimale de la biomasse à Lignières (NE) Prendre le risque - et profiter des facteurs favorables

En longeant les célèbres villages viticoles du lac de Bienne, on ne se doute guère de l'existence du «Plateau de Diesse», une plaine fertile située à environ 800 mètres d'altitude. Le village encore rural de Lignières, situé dans le canton de Neuchâtel, s'étend sur le bord sud-ouest de ce plateau, au sud du Chasseral; Le Moulin est situé sur une terrasse surplombant le lac, accessible par une route de montagne en lacets. Dans le hameau du Moulin - au nord-est du centre du village - on peut découvrir deux grands biodigesteurs ronds et un grand hangar ouvert rempli de fumier. Ce doit être l'installation de biogaz !

Trois branches d'activité

Jean-Luc Bonjour, associé d'un groupement d'exploitations agricoles, fait visiter l'installation. Les matières premières utilisées comme substrat pour la fermentation microbienne présentent une large palette de couleurs - de la poussière de farine jaune clair au marc de café presque noir, en passant par le fumier grossier de cheval et de bovin. Avec son partenaire commercial et cousin Aurèle Chiffelle, il dirige une exploitation agricole de 80 hectares. Ils ont en outre fondé l'entreprise TeamAgri S.A., une entreprise dite de sous-traitance qui effectue des travaux pour d'autres exploitations du voisinage. La construction de l'installation de biogaz a entraîné la création d'une troisième entreprise il y a trois ans : TeamEnergie S.A. Entre-temps, les fils des deux hommes sont également intégrés dans toutes les activités. Avec leurs propres étables, ils produisent certes beaucoup de fumier et de purin. Mais cela ne suffit pas. Parallèlement à la construction de l'installation de biogaz, un réseau de conduites souterraines a été mis en place pour acheminer régulièrement le purin de quatre fermes vers les digesteurs.

Les changements structurels dans l'agriculture ont également une influence sur l'offre de biomasse. Bonjour explique : «Les écuries à proximité sont un avantage, car nous pouvons régulièrement aller y chercher du fumier avec nos containers tout au long de l'année. L'élevage de vaches est en recul. Nous-mêmes, nous élevons encore 120 jeunes taureaux».»

Un long chemin

Les digestats issus d'une installation de biogaz sont un précieux substitut aux engrais azotés qu'il faudrait sinon acheter. Mais une installation de biogaz coûteuse n'est rentable que si plusieurs avantages en découlent. A Lignières aussi, le gaz produit est utilisé sur place dans une centrale de cogénération pour produire de l'électricité et de la chaleur. Mais comment en est-on arrivé là ? Jean-Luc Bonjour raconte : «L'histoire a commencé en 2013, mon fils était en dernière année d'école d'agriculteurs. La classe a visité une installation de biogaz. Le fils en a parlé avec enthousiasme à la maison». Cela a fait son effet. Le père Bonjour et son partenaire commercial ont pris contact avec une entreprise régionale de distribution d'électricité, alors leader dans la région pour la conception de telles installations. Des années de planification s'écoulent : de nombreux concepts et esquisses suivent. Sur conseil, les investisseurs s'inscrivent sur une liste d'attente pour la rétribution à prix coûtant du courant injecté (RPC).

Entre-temps, la situation de départ pour le financement avait changé. Les anciens conseillers d'une filiale d'un groupe électrique de Suisse romande se sont retirés et ont changé d'orientation. Une banque régionale leur a recommandé d'assumer eux-mêmes le risque entrepreneurial. «C'est là que nous avons dû tout d'abord respirer et que des doutes sont apparus, car nous avions injecté toute notre fortune dans le projet en tant que fonds propres», se souvient Bonjour. L'Aide Suisse aux Montagnards (ASM) a été une bouée de sauvetage, car selon le cadastre de production de la Confédération, Lignières se trouve dans une zone de montagne. Un dossier a donc été déposé avec tous les détails du projet. Et effectivement, le SAB a accordé une aide à fonds perdu substantielle. Le dos plus solide, on se lance dans l'aventure entrepreneuriale.

Grand moteur installé

Finalement, il a fallu demander un permis de construire à la commune, qui a été accepté sans problème et sans opposition. Il s'agissait ensuite de savoir quel moteur à gaz installer pour la centrale de cogénération. Sur les conseils d'autres exploitants de la région, le choix s'est porté sur une installation de cogénération de type Jenbacher. Bonjour explique : «L'entreprise nous a dit : nous ne construisons que des grosses machines ; nous devions donc nous procurer une turbine à gaz deux fois plus puissante que les 280 kW initialement prévus. Il y a 2 ½ ans, nous n'étions pas sûrs de pouvoir fournir la quantité de biogaz nécessaire pour faire fonctionner efficacement le moteur. Aujourd'hui, nous n'en doutons plus. Nous avons la quantité».»

L'avantage des trois branches de l'exploitation agricole : elles se complètent parfaitement. Grâce à son grand parc de véhicules, l'entreprise TeamAgri est en mesure d'effectuer des transports plus importants avec un camion et des conteneurs adaptés, y compris pour la livraison de fumier dans l'installation de biogaz.

Commercialiser l'électricité et la chaleur

L'électricité est commercialisée par Flecopower, une filiale d'Oekostrom, l'association professionnelle pour le biogaz agricole. Flecopower propose de l'électricité groupée sur le marché et négocie les prix avec l'exploitant du réseau Swissgrid. L'entreprise achète également les co-substrats très convoités, tels que le marc de café et le perméat, auprès des fabricants de l'industrie alimentaire.

Que se passe-t-il avec la chaleur ? Les investisseurs ont étudié cette question à partir de 2014 et ont examiné différentes variantes, notamment a) le séchage intensif des copeaux de bois pour divers acheteurs ou b) le turbinage d'hydrocarbures organiques - à la place de l'eau (procédé ORC).

Finalement, la commune s'est approchée d'eux. La commune de Lignières exploite depuis de nombreuses années un réseau de chauffage à distance de plus de 7 km, auquel sont raccordés plus de 150 bâtiments. La grande centrale de chauffage à plaquettes de bois, que l'on vient de rénover, se trouve à 500 mètres de l'installation de biogaz. On a donc décidé de raccorder cette source de chaleur fiable à la centrale à plaquettes au moyen d'une conduite, grâce au fonctionnement toute l'année de la centrale de cogénération.

TeamEnergie profite en outre du calcul de la protection du climat : on calcule les tonnes de méthane nuisibles au climat - mesurées en équivalents CO2 - qui ne sont pas rejetées librement dans l'atmosphère grâce à la centrale de cogénération.

Et les exploitations agricoles voisines, qui cultivent du maïs, des betteraves sucrières ou du colza, sont friandes des digestats riches en nutriments issus de l'installation de biogaz. TeamAgri en remplit régulièrement une citerne et les distribue dans les environs. Et c'est ainsi que le cycle des matières se referme.

Données techniques du module de cogénération TeamEnergie Lignières

Fabricant de moteursJenbacher (A)
Type de moteurJMS 312
Nombre & disposition des cylindres 12 en V
Cylindrée totale lt29.2
Puissance électrique kW548
Rendement électrique 42%
Puissance thermique (utilisable) kW557
Rendement thermique 43%
Rendement global85%
Consommation de gaz Nm³/h 260

Dimensions et poids du module

(moteur + générateur)

Longueur4.7 m
Largeur2.3 m
Hauteur2.3 m
Poids9’600 kg

Taxe sur l'énergie 2023

Production d'électricité en GWh * par an4,095 GWh électrique
Chaleur produite par an en GWh (estimation)4,163 GWh
*En 2023, environ 4,1 GWh d'électricité ont été injectés dans le réseau. Cela permet d'alimenter environ 1000 foyers en électricité 24 heures sur 24. Le module de cogénération a été mis en service par IWK début décembre 2021 et a fonctionné jusqu'à présent 25 000 heures.
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Jean-Luc Bonjour dirige la communauté d'exploitation agricole avec son associé et leurs fils, ainsi qu'une entreprise de travaux agricoles et l'installation de biogaz, qui lui tient à cœur depuis le début du projet.
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Vue sur le moteur à gaz - le cœur de la centrale de cogénération de TeamEnergie S.A.
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Un mélange de fumier et de digestat est propulsé à travers le doseur, puis réduit avant d'être introduit dans le biodigesteur.
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Vue de la salle de commande avec l'installation visualisée sur l'écran.
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La matière organique solide est broyée dans le déchiqueteur à flux transversal (à gauche sur la photo).
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À environ 500 mètres de l'installation de biogaz, la commune stocke du bois destiné à être transformé en plaquettes dans la centrale de chauffage à plaquettes située à proximité.

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