Les granulés de bois pour remplacer le gaz russe et le fioul

Dans notre série sur le remplacement du gaz russe, voici le granulé de bois ou pellet. C’est un combustible normalisé, sec, de 3 à 4 cm de longueur pour un diamètre de 6 mm, fabriqué sans additif, par compactage de sciures ou d’autres résidus de bois finement broyés.

Pour fixer les idées, 650 kg de granulés représentent un volume de 1 m³, 1 kg de granulés contient 4,9 kWh PCI. 2 kg de granulés contiennent autant d’énergie qu’un litre de fioul.

Deux normes et trois certifications pour les granulés de bois

Les granulés de bois, qui sont apparus après la première grande crise pétrolière de 1974, font l’objet de deux normes, l’une mondiale : EN ISO 17225-2 (A1) spécifie les qualités requises ; l’autre européenne : EN 15234-2 porte aussi sur le suivi de la qualité de la fabrication à la livraison.

En France, on rencontre en plus trois certifications différentes. Mais toutes trois garantissent les dimensions des granulés, leur Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI), l’absence de colle dans leur composition, un taux d’humidité inférieur à 10%, un taux maximum d’émission de particules fines et de cendre après la combustion : la norme NF444, la certification ENplus, la certification allemande DINplus.

La norme française NF444 Biocombustibles solides-granulés ajoute la durabilité mécanique, la masse volumique apparente, les taux de soufre, de chlore et d’azote, la présence ou non de liant naturel (type amidon de maïs).

La certification internationale ENplus contrôle en plus la totalité de la chaîne logistique de la fabrication jusqu’à la livraison chez le client final. La certification DINplus à ENplus est comparable, mais elle est allemande, ce qui traditionnellement inspire davantage confiance.

Le prix et le marché des granulés en France

Pour avoir une idée claire du marché, on se tourne vers le site Propellet France géré par l’association des professionnels du chauffage au granulé de bois. Créée en 2008, Propellet France regroupe plus de 100 membres : des fabricants de granulés, des distributeurs de granulés, des fabricants et distributeurs de poêles et chaudières à granulés, des installateurs de poêles et chaudières, des bureaux d’études et divers professionnels impliqués dans le granulé de bois : fumisterie, exploitants de chauffage, ...

Propellet France édite notamment l’évolution du prix des énergies en centimes d’euros TTC/kWh PCI pour un usage de chauffage domestique à partir des statistiques publiques de la base de données PEGASE.

Selon Propellet France, les producteurs de granulés trouvent la matière première à 150 km de chez eux au maximum. Son prix est peu affecté par les variations du prix des énergies fossiles. Les producteurs en Europe ont eu d’importants stocks de granulés à la sortie de l’hiver 2020-2021. Cela a généré logiquement une forte baisse des prix jusqu’en mai 2021 et un ralentissement de la production. Mais, les ventes de poêles et chaudières à granulés ont fortement progressé, notamment grâce aux aides publiques. Ce qui a contribué à environ 300 000 tonnes de consommation supplémentaire en 2021. De plus, certains consommateurs surstockent, tandis que d’autres consommateurs ont consommé plus. En effet, au vu de la hausse fulgurante du prix des autres énergies, les utilisateurs d’appareils à granulés ou les chaufferies collectives ont privilégié le granulé pour des raisons économiques : le granulé n’a plus été un appoint. Ce qui explique une hausse, somme toute modérée depuis l’automne 2021. ©Propellet France.

L’année 2021 a été hors normes pour les granulés de bois : les ventes de chaudières à granulés sont passées de 15 000 en 2020 à 30 000 en 2021. Le parc installé d’appareils à granulés - chaudières + poêles - a atteint 1,27 million d’appareils fin 2021, contre 1 million en 2018.

La production française de granulés progresse. Estimée à 1,8 million de tonnes en 2021, elle devrait atteindre presque 3 M tonnes d’ici fin 2023.

Quelles chaudières pour les granulés de bois ?

Trois éléments sont importants dans une installation de chauffage par granulés de bois : le stockage des granulés, le générateur et sa fumisterie.

Côté chaudières, nous nous tournons cette fois-ci vers le site du label Flamme Verte. Il comporte un moteur de recherche qui liste 348 modèles de chaudières domestiques à fonctionnement automatique, utilisant les granulés de bois.

Il est possible de trier ces générateurs selon divers critères. Par exemple, on trouve dans cette base de données 34 modèles de chaudières dont le rendement dépasse 100% sur PCI. Ce sont des chaudières à condensation. En effet, les fumées des chaudières à bois contiennent de la vapeur d’eau dont il est possible de récupérer la chaleur latente. ©Ökofen

Du point de vue du rendement, Ökofen détient le record avec des chaudières dépassant 107% de rendement sur PCI, suivi de près par Fröling à plus de 106% sur PCI, puis de Hargassner entre 105,8 et 104,8%. La première chaudière française, la De Dietrich CPA 45 (45 kW) n’atteint que 94,4% de rendement sur PCI et la seconde, le modèle Morvan GMH Easy 24 parvient à 94,1% sur PCI. Les modèles français sont précédés par ceux de plusieurs marques allemandes, dont Viessmann, autrichiennes comme Windhager, KWB et Solarfocus ou Italiennes comme Domusa.

Et les émissions de poussière ?

Le second critère de qualité important pour les chaudières à bois d’une manière générale est l’émission de poussière. Par construction, les chaudières à granulés varient la quantité d’air comburant en fonction du volume de combustibles – les granulés – injecté dans le foyer. Ce qui tout à la fois permet une régulation de puissance efficace, maitient une bonne hygiène de combustion et réduit le volume des imbrûlés par rapport à des chaudières à bûches.

Du point de vue des émissions de poussières, exprimées en milligramme par normo-mètre cube à 10% d’oxygène, tout cela noté mg/Nm3 à 10% d'O2, Ökofen arrive de nouveau en tête avec 11 modèles de chaudières de ses gammes CONDENS PEK, Compact et Smart XS, affichant des valeurs d’émissions inférieures à 10 mg/Nm3 à 10% d'O2.

En dessous de 10 mg/Nm3 à 10% d'O2, on trouve également Solarfocus ecotop zero 15 à 1 mg/Nm3 à 10% d'O2, Fröling PE1c 16 à 5 mg/Nm3 à 10% d'O2 et PE1c 22 à 6 mg/Nm3 à 10% d'O2, accompagné par les modèles Hargassner NanoPK 32.3 PLUS (6 mg/Nm3 à 10% d'O2), NanoPK 6.3 PLUS (7 mg/Nm3 à 10% d'O2) et NanoPK 9.3 Plus (9 mg/Nm3 à 10% d'O2).

Du point de vue des émissions de poussières, KWB arrive en 28ème position avec le modèle Easyfire 2 CCA 35 kW (13 mg/Nm3 à 10% d'O2). Ces cinq marques (Ökofen, Solarfocus, Fröling et KWB) trustent les 43 premières places du point de vue des émissions de poussière.

La chaudière Morvan GMH Easy 24 arrive en 44ème position (18 mg/Nm3 à 10% d'O2). Tandis que la chaudière De Dietrich CPA 45 se place en 52ème position (23 mg/Nm3 à 10% d'O2).

Quelles sont les puissances disponibles ?

Parmi les 50 meilleures chaudières à granulés du point de vue rendement, classées dans la base de données Flamme Verte, la plus puissante atteint 64 kW. La moins puissante se limite à 7 kW. Ces chaudières assurent le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire, en général par préparateur séparé.

Ce sont des générateurs à puissance modulable, souvent de 10 à 100% de leur puissance nominale, par action sur le rythme d’introduction des granulés dans le foyer, liée à un volume d’air comburant variable lui aussi pour conserver l’hygiène de combustion.

La plupart des fabricants font en sorte que leurs générateurs soient cascadables par 3 ou même jusqu’à 6. Ce qui permet de dépasser des puissances totales de 300 kW. Ce qui suffit pour de nombreuses chaufferies d’immeubles collectifs. Certains fabricants proposent également des modèles plus puissants jusqu’à 500 kW ou davantage. Ce qui couvre les besoins des plus grosses chaufferies tertiaires.

Tous les fabricants de chaudières à granulés proposent diverses formes de silos et divers systèmes de chargement automatique. Il faut tout de même évacuer les cendres. ©Ökofen

La plupart des fabricants de solutions domestiques proposent des ensembles granulés/solaire thermique, dont ökofen. ©PP