Moduler la production et l'injection de biométhane

Certains producteurs de biométhane subissent parfois des saturations aussi appelées congestions. Elles résultent d'un déséquilibre entre la production et la consommation de biométhane, par exemple en juillet / août lorsque les besoins en chauffage sont faibles et certaines entreprises à l'arrêt.  

Face à l'enjeu d'équilibrage du réseau entre la production de biométhane et la consommation de gaz, GRDF a soutenu l'émergence de solutions pour vous permettre de moduler votre production et optimiser l'injection de biométhane afin de maintenir la rentabilité des projets. 

Comment limiter les pertes de production lors des saturations ponctuelles ?  

Chaque site de production de biométhane en injection est raccordé à une zone de consommation appelée maille plus ou moins importante. Lorsque la capacité de consommation de cette maille est inférieure à la production locale, on observe une montée en pression du réseau jusqu'à sa valeur maximale d'exploitation à laquelle l'injection n'est plus possible : c'est une situation de saturation du réseau de distribution. Même si les saturations sont inévitables dans certains cas, de nombreuses actions peuvent être mises en place pour en limiter l'impact. 

Être à l'écoute du contexte local 

GRDF actualise chaque année avant l'été les études de chaque zone de consommation en fonction des consommations de l'année précédente et de l'évolution du registre des capacités. Chaque producteur concerné reçoit donc un courrier personnalisé lui permettant d'anticiper les potentielles saturations et lui indiquant les meilleurs réglages à effectuer sur son installation d'épuration. En complément, GRDF informe certains consommateurs qu'ils sont raccordés sur une maille avec injection de gaz vert et peut échanger avec lui sur ses prévisions de consommation.

Se préparer en amont des saturations 

Le maître mot est l'anticipation ! En amont des saturations, il est recommandé de diminuer les rations d'intrants et de libérer des capacités de stockage. Par exemple, les gazomètres (du digesteur, du post-digesteur et du stockage du digestat) peuvent être vidés en période de forte consommation puis reremplis pour stocker du biogaz pendant quelques heures (3 à 10h) pour éviter de torcher.  

De plus, l'adaptation du débit d'injection à la consommation instantanée peut être mise en place via l'utilisation d'un algorithme d'injection. Il s'agit d'un programme qui module le débit d'injection selon les variations de pression du réseau de distribution (aussi appelée pression aval). L'objectif est d'éviter la saturation immédiate du réseau en injectant moins mais plus longtemps. Lorsque la consommation de la maille réaugmente, l'injection retrouve peu à peu son niveau initial. Cette méthode nommée régulation de l'épuration par la pression aval (REPA) permet d'optimiser automatiquement l'injection des installations de biométhane. Il est aussi possible de stopper temporairement l'injection avant que la pression du réseau de distribution n'atteigne son seuil maximal et que le poste d'injection ne se ferme ce qui provoquerait une mise en sécurité des systèmes et un délai avant de pouvoir réinjecter. 

Pour plus d'information concernant l'algorithme d'injection, contactez le fabriquant de votre épurateur. 

Gérer la période de saturation 

En raison de l'inertie de la biologie, il est difficile d'adapter la production en temps réel aux baisses de consommation. C'est pour cette raison qu'il est essentiel de bien préparer les périodes de saturations qui sont prévisibles. Cependant, il est toujours possible d'actionner certains leviers en période de saturation pour continuer à produire sans avoir à torcher le biogaz. 

Et si vous stockiez le biométhane ?  

Est-il possible de stocker le biométhane sur une longue durée ? C'est ce qui a été démontré par le projet FLORES 2 (Flexibilité Opérationnelle du Réseau) soutenu par GRDF. Il s'agit de bouteilles (type station GNV), qui permettent de stocker temporairement le biométhane sous forme comprimée. Le biométhane peut être réinjecté après les saturations ou servir directement de source GNV. Implantées en amont des postes d'injections de biométhane sur le site du producteur, les unités FLORES nécessitent peu d'aménagement. Elles sont composées d'une dalle en béton, d'un assemblage de bouteilles (les formes et tailles peuvent varier) et d'un compresseur conteneurisé. 

GRDF dispose d'un retour d'expérience sur l'unité FLORES 2 qu'il peut mettre à profit de tout producteur intéressé pour investir dans un tel système. Des fournisseurs peuvent proposer des solutions clés en main. Le coût d'investissement est de minimum 350 k€, et dépend au premier ordre du volume de stockage souhaité. N'hésitez pas à contacter votre interlocuteur GRDF.  

Et le réseau dans tout ça ? Comment GRDF s'adapte à l'arrivée du biométhane ? 

L'injection de biométhane dans les réseaux de gaz en modifie profondément la gestion, on parle désormais d'Exploitation Dynamique du Réseau (EDR).  

GRDF se fait un devoir d'acheminer en priorité le gaz vert. Pour cela, GRDF étudie et met en œuvre des réglages permettant : 

• De consommer le gaz vert en priorité et de n'utiliser le gaz naturel qu'en complément. En aucun cas la production locale ne sera volontairement bridée si celle-ci peut être consommée dans le respect du registre des capacités.  
• D'utiliser la capacité de stockage associée aux canalisations du réseau en abaissant la pression de la maille : la variation entre cette pression basse et la pression maximale est une réserve gazométrique permettant d'injecter du gaz vert pendant quelques heures lors d'une saturation.  

Ces réglages sont calculés et mis en oeuvre dans le respect de nos missions de service public : sécurité du réseau et approvisionnement en gaz des clients

GRDF étudie également les flux de gaz pour anticiper les saturations et avertir les producteurs en fonction des informations à sa disposition. Pour les saturations importantes et longues, GRDF participe au déploiement de renforcements du réseau permettant d'injecter un maximum de biométhane. Leur mise en place est soumise aux règles du droit à l'injection et à la validation de la Commission de Régulation de l'Energie (CRE).  Parmi ces solutions, on trouve :  

• L'augmentation de la capacité de consommation en reliant entre elles plusieurs zones de consommation par des maillages. 
• La compression du gaz pour l'envoyer vers le réseau de transport ouvrant ainsi l'acheminement vers des zones plus éloignées. Ces dispositifs nommés “rebours” sont déployés régulièrement. Consultez la carte des rebours de France. 

Pour les saturations ne répondant pas aux critères de la CRE, ces renforcements ne sont pas adaptés technico-économiquement. La capacité à moduler la production / injection lors de ces périodes est donc nécessaire. Tout comme pour le producteur, la solution FLORES 2 peut être déployée sur le réseau par GRDF dans certains cas de saturations critiques répondant à des critères prédéfinis. Cela permettrait de traiter une partie des mailles non couvertes par des rebours ou maillages. 

Les opérateurs de réseau veillent également au respect des priorités d'injection entre les différents sites de méthanisation.  

Pour mieux répondre aux attentes des producteurs et faciliter l'accès aux services de GRDF, un numéro unique service client biométhane a été mis en place. Les producteurs peuvent ainsi joindre le service d'urgence sécurité gaz pour les dépannages, une cellule technique gaz vert régionale pour toutes questions techniques ou liées à la réglementation. Ces interlocuteurs sont disponibles 24h/24 et 7j/7 au numéro suivant et en tapant 2 puis 1 :