Les cinq départements de la région Hauts-de-France accueillent actuellement 159 unités de méthanisation opérationnelles, dont 90 unités sont en injection. Ces 90 méthaniseurs représentent un volume horaire injecté de 19 300 m3 de biométhane dans les réseaux de gaz. La production annuelle est estimée à 1,8 million de MWh PCS, soit les besoins en gaz naturel de 179 000 foyers.
Les cinq méthaniseurs suivis par la chambre d’agriculture ont en moyenne 4 ans de fonctionnement. Ils ont une capacité de traitement moyenne de 51 tonnes de matière brute par jour, avec une variabilité de 30 à 65 tonnes selon les sites. Le volume de digestion moyen est de 6 800 m³ (digesteur et post digesteur).
Ils sont en moyenne approvisionnés par 18 320 tonnes de matière brute annuelle, dont 5 400 t de pulpes (voir graphique 1). La capacité maximale d’injection (Cmax) contractualisée est de 201 m3/h de CH4, exclusivement sur le réseau GRDF. La production injectée est de 194 m³/h de CH4. En moyenne, les 5 sites injectent 1,7 million de m3 par an de biométhane épuré dans le réseau avec un pouvoir calorifique supérieur (PCS) moyen de 10,48 kWh/m3. La quantité d’énergie annuelle moyenne est de 17 850 MWh.
Le poids de la facture électrique
La consommation électrique est un des points importants pour une unité de méthanisation en injection. L’épurateur est un équipement qui consomme énormément d’électricité et la moyenne des consommations sur les 5 sites étudiés est de 1 400 MWh d’électricité par an. Par comparaison, un foyer moyen consomme 2,2 MWh chaque année. L’électricité consommée représente environ 8 % de l’énergie injectée ! Dit autrement, un méthaniseur injecte 13 fois plus d’énergie sous forme de gaz par rapport à l’électricité consommée.
Cette moyenne cache cependant un écart de 45 % entre le site le plus consommateur d’électricité et le site le plus efficient. La différence s’explique par la technologie employée : la consommation électrique est plus faible, de l’ordre de 30 % pour le lavage à l’eau par rapport à l’épuration membranaire.
En 2023, la consommation électrique d’un méthaniseur en injection représente une facture avoisinant 134 000 € par site, soit un prix moyen d’achat de 96 € par MWh (+19 % par rapport à 2022). Cette facture a encore augmenté en 2024. La dépense d’électricité représente 5,9 % du chiffre d’affaires.
En regardant la facture des cinq sites étudiés, on constate une différence assez sensible de 73 à 164 €/MWh, selon la date à laquelle le contrat d’électricité a été passé.
Comment réduire la facture d’électricité ?
La Chambre d’agriculture a identifié plusieurs pistes pour réduire la facture d’électricité. Outre l’optimisation des consommations – en changeant d’équipement par exemple – il est possible de se tourner vers l’autoconsommation d’énergie photovoltaïque. Plusieurs sites dans les Hauts-de-France ont investi dans ce type de projet.
Le prix de revient de l’électricité photovoltaïque est d’environ 80 €/MWh, ce qui donne un temps de retour sur investissement (TRB) de 10 à 12 ans.
On peut aussi envisager d’installer une cogénération pour produire sa propre électricité. Mais l’investissement représente plusieurs centaines de milliers d’euros. Le prix de revient de l’électricité, en tenant compte de l’amortissement, de la fourniture de matière, des épandages, est relativement élevé, de l’ordre de 180 à 200 €/MWh.
Investissement moyen de 5,26 M€
Les cinq unités de méthanisation ont été construites entre 2019 et 2021, pour un prix moyen de 5,26 M€.
Aujourd’hui, il faudrait ajouter environ 25 % supplémentaires !
Depuis leur mise en service il y a quatre ans, les sites ont bénéficié de nombreux investissements (augmentation de la capacité de la méthanisation et de l’épuration, ajout de membranes supplémentaires, de compresseurs, construction des bâtiments de stockage, équipement ou non de panneaux photovoltaïques, chargeuses, bennes…) le tout pour un coût moyen de 431 000 €, soit 28 300 €/m3 cube de gaz contractualisé. À noter que les sites ont été assez fortement subventionnés, à hauteur de 515 000 € en moyenne.
Bons résultats économiques
Le prix de vente moyen du biométhane en 2023 a été de 126,4 €/MWh PCS injecté. Un prix en hausse de 12 % par rapport à 2022, suite à des revalorisations du prix du biométhane injecté, qui sont maintenant semestrielles. Le chiffre d’affaires moyen est de 2,28 M€.
Les coûts de production (sans les amortissements) atteignent 83 €/MWh, soit 65 % du chiffre d’affaires. Le principal poste de charge est l’achat de biomasse (voir graphique 2).
Les installations étant relativement récentes, elles n’ont pas subi de grosses pannes. Elles étaient encore sous garantie. Des contrats de maintenance permettent de sécuriser le fonctionnement.
La rentabilité est intéressante, ce qui permet d’avoir un retour sur investissement de 7 à 8 ans.
Un projet de 120 Nm3 peut être mené par deux agriculteurs.
Le méthaniseur est approvisionné par une ration de 30 à 40 t/jour, à 100 % par des Cultures intermédiaires à vocation énergétique ou CIVE (40 €/t de MB rendu silo) et des effluents (avec des taux d’incorporation de 30 % et de 60 %, valorisés à 12 €/t).
La superficie nécessaire à l’approvisionnement et à l’épandage est de 320 à 450 hectares.
Un apport de 30 % d’effluents nécessite 380 UGB. À 60 %, on monte à 750 UGB.
L’investissement représente entre 4,5 et 4,7 M€, soit 37 000 à 39 000 €/Nm3.
Le chiffre d’affaires attendu est de 1,5 à 1,7 M€. La différence vient de la valorisation des effluents.
L’EBE se situe entre 640 000 € et 715 000 €. « Nous sommes plus proches de l’activité industrielle que de l’agriculture, avec des charges qui représentent 51 % du chiffre d’affaires », constate Christophe Boudes, responsable des filières Transition Énergétique du Crédit Agricole du Nord-Est.
Un méthaniseur de 120 Nm3 peut sortir un revenu disponible (après paiement des annuités) de l’ordre de 130 à 190 000 €, avant impôts. La méthanisation est donc une activité rentable.
