" Vision La Tuque 2023 " Répondre aux défis de l'exploitation des résidus forestiers à grande échelle.
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« Vision La Tuque 2023 » Répondre aux défis de l’exploitation des résidus forestiers à grande échelle. Patrice J. Mangin Patrice Bergeron DG, BioÉnergie La Tuque Président, BioÉnergie La Tuque Chaire bioéconomie/bioénergie Directeur, Développement UQTR Économique et forestier, La Tuque
Sommaire
Considérations technico-économiques
Globales
Québec
Le projet « La Tuque »
Objectif-visions
Quelques chiffres
Défis de la filière
Pistes de solutions
Conclusions
PJM150925-2
Energy & Environment
Top 10 Mega Trends Defining the Future
MARKET BY 2020
Internet of Things
$1.3 TRILLION
Fuels for
Big
the Future
Data
Energy
Supply
Connectivity & Costs Capacity
Smart Cities & Integration Optimisation Carbon
Reduction
Global
Environment Energy
Demand
Market
Sustainability Efficiency &
Globalisation
Intelligence
Water Stress New Business
Models Source: Frost &
Energy Efficiency
Sullivan
Gracieuseté: Ross Bruton, Frost & Sullivan PJM150925-3
Composantes structurelles
Scierie Bois Immeubles verts
Produits/meubles/esthétique
Pâtes et papiers
Fibres Filaments de cellulose
Cellulose cristalline Nouveaux produits
Énergie thermique/
Granules Combustion
Densification électrique
(torréfiées) directe
Biocarburants
Conversion thermo- Gaz/Huiles Énergie thermique/
chimique électrique
Fischer-Tropsch Biocarburants
Gazéification/Pyrolyse
synthèse
Usine pâte Filières technologiques
Hémicelluloses
Produits chimiques
alcools
BIOMASSE
mécanique Xylose, xylitol, furfural
Bio
envisageables
Cellulose
Hydrolyse Sucres
Fermentation Éthanol
enzymatique C5 et C6
chimiques
« La bioraffinerie »
Lignine
Énergie thermique/électrique
Résines, noir de carbone, etc.
Boues/ Traitement Bio-méthane
effluents anaérobique
Résines,
Usine pâte
Liqueur noire Lignine kraft noir de carbone, etc.
kraft
Énergie thermique/électrique
Pâte/pâte à dissoudre-nanocellulose
Pré-hydrolyse Hémicelluloses Xylose, xylitol, furfural
Traitement
Bio-méthane
D’après PJ.Mangin, Cours PNA6027-UQTR anaérobique PJM150925-4
Marchés Mondiaux Potentiels
Produits verts de biomasse (Milliards US $)
Produits forestiers conventionnels
2015 2020 2030
Industries du bois 245 262 295
Pâtes et papiers 250 250 250
Total 495 512 545
Produits de biomasse
nouvelles technologies
Chauffage/électricité 220 325 430
Biocarburants et bio-gaz 69 122 152
Produits chimiques verts 132 177 381
Matériaux composites (fibres) 62 97 241
Construire en bois 20 50 95
Vivre avec le bois 2 5 10
Total 505 776 1309
Sources : 1 FAO, 2010; IIASA, 2010 2 NRCan and Industry Canada, 2010 Consulting Reports, 2008, 2010
3 FPInnovations, 2010; Nilsson/Goodison, 2010
PJM150925-5
LE MARCHÉ DES BIOCARBURANTS
$143 MILLIARDS EN 2020 Carburants
(hydrocarbures)
de résidus
municipaux
ÉVOLUTION DES TECHNOLOGIES DE
BIOÉNERGIE, 2015 – 2025 Biométhane
Source: Frost & Sullivan – Sept. 2015 microbien
(digestion CO2)
Biocarburants
d’origine algale
Granules
de résidus
municipaux Carburants
Biocarburants (hydrocarbures)
de biomasse de biomasse
cellulosique Biogaz pour
Granules véhicules au gaz
de biomasse pour naturel Carburants
centrales Granules
électriques
Gaz
2015 2017 2020 2023 2025
MOTEURS DE CROISSANCE
Prolifération des mesures et Augmentation des ventes Avancées technologiques Intégration + poussée
mandats législatifs mondiaux de véhicules dans les de production de des investissements
sur les mélanges de économies en développement biocarburants dans les cultures
carburants bio/fossiles et automobiles dédiées
PJM150925-6
Avantages des biocarburants….
Avantages biodiesels
Analyse: « Well-to-wheel » pour
les carburants alternatifs PJM150925-7
Positionnement énergétique du Québec
Considérations régionales
Pétrole
Demande énergétique Hydro
(2014)
Biomasse
563 TWh
56% importés
Sources: RNCan 2014
Valeur: 16 G$ et Pineau 2015
Déficit de la balance
commerciale
-29,8 G$ (2012)
54% relié à
l’importation
d’énergie (pétrole)
Selon AQPER basé sur https://www.desjardins.com/fr/a_propos/etudes
_economiques/actualites/point_de_vue economique/pv052213.pdf PJM150925-8
Consommation produits énergétiques
En 2011 (MERN), la consommation finale des produits
énergétiques au Québec, soit GPL, essence,
carburéacteur, kérosène, carburant diesel, mazout léger,
mazout lourd et autres (gaz, etc.) représentait 15,35 M
tep1 soit environ 16+ GL essence/diesel.
Le carburant diesel représentait environ 30% de la
consommation soit un peu plus de 4,8 GL de diesel.
Au Québec, le transport = 27,2% consommation
énergétique mais 43,5% émission de GES2 (2009)
Politique du gouvernement: réduction significative des
GES
1tep
= tonne équivalent pétrole
2GES = gaz à effet de serre
PJM150925-9
La ressource forestière au Québec
Biomasse forestière
Disponibilité* approximative
4,9 Millions TMA
4,15 branches +
(3,28 feuilles/aiguilles)
Hors racines/souches
Résidus forestiers (première et deuxième
transformation) Source: *MRN (2012) Statistical Portrait-Edition
2012 - Forest Resources and Industries (dans
Écorces, sciures, copeaux, nœuds Marianne Royer, Bioforextra, PaperWeek 2014)
Révision: Forestier-en-chef.Oct.2014
Parc à bois
Récole forestière (branches, houppiers, cimes, etc.)
PJM150925-10Développement de la filière
énergétique
Biomasse forestière - Québec
Cogénération
Phase 1
Biocarburants
Phase 3
Granules
Phase 2
Biocarburants/Bioproduits
Phase 4
Valeur ajoutée – temps de déploiement
2003 2012 2015 2023 2025 2030
PJM150925-11Vision La Tuque 2023
OBJECTIF: Implanter à La Tuque d’ici 2023* la
première bioraffinerie forestière commerciale au
Canada
Exploiter/valoriser les 650,000 à 1 200 000
TMV/an de résidus forestiers (de coupes de la
région 04, Mauricie) par la mise en place d’une
bioraffinerie de grande échelle produisant de
préférence du biodiesel de qualité « drop-in »
VISION: Utiliser les atouts régionaux de la Ville
de La Tuque et du Haut-Saint-Maurice
*2023: résultat d’une analyse de planification du projet
PJM150925-12Portrait du Haut-St-Maurice
33 881 km2 dont 85% recouverts
de forêts
Érablières à tilleul, érablières à
bouleau jaune, sapinières à
bouleau jaune, pessières à mousse
Deuxième forêt la plus productive au Québec
La forêt est le moteur économique de la
Pâtes, sciage de résineux et de feuillus, déroulage de bois
nobles, panneaux gaufrés, champignons forestiers
La Tuque : 15,000 hab. mais surface supérieure à la
Belgique (30 528 km²)
PJM150925-13Atouts régionaux
Conditions gagnantes pour être « région témoin ».
Projet (Vision 2023 LT) portée par une OBNL
récemment créée (BioÉnergie LaTuque ou BELT) avec
mandat de développer et promouvoir le projet.
650 à 1200 kTMV/an de résidus forestiers (parterres de coupe)
Forte volonté politique et du milieu des affaires, forte
acceptabilité sociale et régionale; forte motivation
Pas de compétition sur les résidus forestiers;
Sites d’enfouissement d’écorces 430T/an pour 20 ans;
Forte humidité, niveaux de contamination, …
30 000 kms de routes forestières, sans restriction de charge
Agenda de mise en place validé;
Site d’installation présélectionné (Vallières) et réservé;
Missions commerciales pour valider le projet et sécuriser des
investisseurs.
PJM150925-14Grandes capacités de résidus
forestiers
(650 kT/an* à 1856 kT/an**).
Potentiel énorme de
diversification économique.
Gisements additionnels
(Parent/La Tuque):
3,1 MT(forte humidité)
soit 430T/jour
pendant 20 ans.
30,000 km de
routes/chemins
forestiers
*FPInnovations (2009)
**Estimation de la biomasse générée par les
activités de récolte prévues aux possibilités
forestières 2013-2018. Modification 2014
Bureau du forestier en chef, 28 oct.2014
(incluant les feuilles)
PJM150925-15Bioraffinerie de 650 000 TMV/an
1 806 TMV/jour avec un taux d’humidité moyen de 40%
Production de 126,4 MW biodiesel/190 MW intrants bois
Production de 112 ML/an de biodiesel (95 700T/an).
rendement en biodiesel sur tonne métrique sèche de 25%, ou
encore un rendement énergétique sur bois sec de 2/3 environ.
Environ 2,32 % de la consommation de diesel
(transport) du Québec
Revenu brut potentiel (non divulgué)
Considérant les diverses taxes mais non la possibilité de crédits
Système de plafonnement et d’échange de droits d’émission de
gaz à effet de serre (SPEDE)
Coût de la biomasse = 25% à 31% des revenus bruts potentiels
PJM150925-16Bioraffinerie de 1 200 000 TMV/an
3 333 TMV/jour avec un taux d’humidité moyen de 40%
Production de 233,3 MW biodiesel/350 MW intrants bois
Production de 207 ML/an de biodiesel (176 600 T/an).
rendement en biodiesel sur tonne métrique sèche de 25%, ou
encore un rendement énergétique sur bois sec de 2/3 environ.
Environ 4,28 % de la consommation de diesel
(transport) du Québec
Revenu brut potentiel (non divulgué)
Considérant les diverses taxes mais non la possibilité de crédits
Système de plafonnement et d’échange de droits d’émission de
gaz à effet de serre (SPEDE)
Coût de la biomasse = 25% à 31% des revenus bruts potentiels
PJM150925-17Résidus forestiers du Québec
Défis 1/4
La biomasse issue des scieries est trop coûteuse: pertes
trop élevées, distances trop grandes, coûts d’opération,
etc.
La filière de valorisation énergétique requiert une sécurité
d’approvisionnement à long terme en biomasse, 15 à 25
ans pour des investissements en capitaux importants (650
M$-1,5 G$)
Actuellement impossible dans le contexte du nouveau
régime forestier, même avec le libre marché de 25% des
volumes alloués en bois par le BMMB (Bureau de Mise
en Marché des Bois);
PJM150925-18Résidus forestiers du Québec
Défis 2/4
Résidus forestiers de coupe: 0,10 $ m3 MAIS
Logistique/coûts (60-75 $/T - 4-5 $/GJ)
Équilibre financier des scieries fonction de
a) marchés, dont immobilier américain (résidentiel);
b) industrie papetière (déclin, source d’incertitudes);
Les droits de coupe (bois marchand) sur une base du m3
(espèces, distance); impliquant une incitation à maximiser
les parterres de coupes, potentiellement avec un besoin
de nouveaux clients (filière énergie).
Panier fonction de la qualité pas de la finalité/usage
Quid des allocations de bois marchand sans preneurs?
PJM150925-19Chaîne d’approvisionnement
40%
-50 km
Stratégies de
densification
énergétique
+50%
+50 km
PJM150925-20Stratégie(s) d’approvisionnement
Objectif:
Amener la tonne de
biomasse à la
bioraffinerie au
moindre coût…
PARENT
4-5 $/GJ
< 4 $/GJ
LA TUQUE
PJM150925-21Biomasse Disponibilité … Théorique (oct.2014, Forestier-en-chef) 1,856,000 TMV (branches, houppiers, feuilles mais pas de racines) 1,200,000 TMV (sans feuilles - BELT) Technique 650,000 TMV (FPI 2009- BIOS) Pas de prise en compte des changements législatifs/règlementation potentiels Economique Comme ci-dessus mais facteurs coût/distance/qualité Economique ET durable À définir, sous études (sensibilité) PJM150925-22
Portrait forestier
Sensibilité à la récolte de la biomasse
(modéré à faible)
88% du territoire de
sensibilité modérée
à faible (analyse de
texture requise)
PJM150925-23Étude du potentiel de biomasse
L’étude traite non
seulement des
disponibilités mais des
coûts de « récolte » de la
biomasse résiduelle
PJM150925-24Résidus forestiers du Québec
Défis 3/4
Réduire les coûts d’approvisionnement en biomasse
livrée usine: coupe/récolte, transport et stratégies
d’intégration;
Étude LT : 88-128$/TMA* (législation actuelle)
Excédents en approvisionnement de pâtes reliés au
déclin des papiers journaux et impression-écriture;
L’économie de la filière énergétique ne peut assumer
les coûts historiques/actuels des copeaux de l’industrie
papetière (100-115$/TMA)
Assurer/développer des méthodes pour garantir la
sécurité d’approvisionnement à long terme (20-25 ans);
Législateur…
*TMA: tonne métrique anhydre
PJM150925-25Résidus forestiers du Québec
Défis 4/4
En fonction des besoin d’intégration – cohabitation des
coupes de bois commerciaux et de la collecte des
résidus forestiers – développer/proposer un partage
équitable des coûts et des profits dans une politique
d’intégration supportée par le gouvernement;
Les coûts du diesel (en partie reliés au coût du pétrole
brut) ont un impact sur les coûts d’opération de coupe et
de récolte;
Les prix du brut vont influer directement tout calcul
technico-économique d’un projet de bioraffinerie…
Nécessité absolue de raisonner sur le long terme, de
considérer l’impact de réduction des GES et du marché
du carbone (Québec).
PJM150925-26Valeur énergétique….
Pour considérations technico-économiques
Valeur marché($/GJ)
Granules 12,4 $ 8,1 €
Diesel (Canada) 34,0 $ 22,2 €
À la pompe!
Diesel (EU) 48,0 $ 31,3 €
Huile pyrolitique(EU) 17,0 $ 11,1 €
Pétrole brut WTI 7,3 $ 4,7 €
Pétrole brut Brent 8,4 $ 5,5 €
Gaz naturel (Alberta) 2,9 $ 1,9 € Pas de compétition…
Résidus forestiers (coupe)
FOEX 5,1 $ 3,4 €
3 études indépendantes 4,4-5,0 $ 2,9 - 3,3 € Livré usine
Étude Mangin- publiée 2012 4,8 $ 3,1 € 10% humidité
Valeurs actualisées, Août 2015 PJM150925-27Solutions potentielles
Piste 1/2
Augmentation du diamètre autorisé pour considération
de la qualité bois commercial versus bois/biomasse
énergie;
Considération d’une qualité bois dite « biomasse-
énergie »
Impact sur les droits de coupes mais potentiel de
revenus additionnels
Bois marchand « sans preneur »
Bois de trituration (fermeture usine papetières)
PJM150925-28Solutions potentielles
Piste 2/2
Optimisation des opérations forestières par intégration
avec les coupes traditionnelles
Assouplir les règlements/approches d’intégration (2009)
Ne pas considérer tous les coûts au même titre que pour le bois
marchand (mais OK si revenus additionnels)
Mise en place de centre de valorisation pour allocations
des ressources bois marchand/biomasse selon le concept
des 4 B (Bon bois-Bonne usine-Bon usage-Bon prix)
Augmenter le pourcentage en mélange de biocarburant
autorisé pour attirer de « gros » investisseurs (pétrolières)
8-10% Europe/USA vs 2% Québec (5% Canada)
PJM150925-29Conclusions 1/3 Au Québec, la biomasse forestière est disponible en grandes quantités mais…. l’économie de la récolte dans des principes de développement durable reste à confirmer; Coûts d’approvisionnement réalistes, stratégies de récoltes, modifications/adaptations des règlements pour garantir la sécurité d’approvisionnement sur le long terme (pas si simple); Les stratégies d’approvisionnement impliqueront divers scénarios, notamment la densification énergétique (mobile fixe, in situ) pour des distances de plus de 50 kms. Analyse d’impact environnemental – acceptabilité sociale PJM150925-30
Conclusions 2/3
Production d’éthanol, de méthanol, de biodiesel
cogénération, huile pyrolytique, … plusieurs
marchés/produits sont évalues pour Vision LT2023
même si le biodiesel de type « drop in » semble le plus
approprié.
Évaluation « locale » incontournable pour tout projet
« Penser en dehors des clous »
Faire preuve d’originalité et d’innovation…
PJM150925-31Conclusions 3/3
Le niveau de maturité technologique des technologies
de production de biocarburants sont toujours l’objet de
controverse… et le seront encore pour quelque temps;
Sauf qu’elles le sont mais le niveau de risque
économique reste difficile à évaluer/appréhender
(financement de mégaprojets)
Études indépendantes d’experts reconnus
Études de faisabilité approfondies et exhaustives
(coûteuses mais investissements)
Penser long terme… GES… réchauffement
climatique
Le prix du baril de pétrole va nécessairement
remonter (géopolitique).
PJM150925-32UPM Biofore
(biodiesel)
Värmsland Metanol
Valmet (pyrolyse)
PJM150925-33Patrice&Patrice
Mission vision 2023 – Stockholm, 2014, Ambassade du Canada
F. Bourdon, Investissement Québec, P. Mangin, UQTR; Kenneth
Macartney: ambassadeur: , N. Beaudoin, maire LT, M. Lethiecq, DG LT,
P. Bergeron, DDF LT
PJM150925-34VISION2023 L A TUQUE
2014 2015 2016 2017 2018 2019
(Agenda-sommaire) Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4
A Création d'un consortium/firme/entreprise
B Financements pour études
C Étude de marchés
D Étude impact environnemental
E Mission commerciale initiale (Scan.)
1 Évaluation d'une usine de démonstration
Décision démonstration
2 Étude approvisionnement détaillée
3 Localisation (site, Vallières)
4 Partenaires technologiques potentiels/fournisseurs
Choix technologique (décision)
5 PLAN AFFAIRES 01
6 Consultation publique et autochtones
7 Partenaires financiers
8 Partenaires gouvernementaux Pierre Arcand, MRN, Julie Boulet, etc.
Finalisation (accords)
9 Finalisation financement
VISION2023 L A TUQUE
2019 2020 2021 2022 2023
(Agenda Sommaire) Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4
10 Appels d'offres (pré-ingénierie)
11 Contrats
12 Ingénierie détaillée
13 BAPE
14 Construction
15 Démarrage (commissioning/inauguration)
PJM150925-35Vous pouvez aussi lire
