R1 ou D10 : indicateur d’efficacité énergétique des incinérateurs — formule, seuils et exemple

Un incinérateur de déchets municipaux peut être qualifié d’installation de valorisation (R1 — utilisation principale comme combustible ou autre moyen de produire de l’énergie) ou d’installation d’élimination (D10 — traitement thermique à terre). La question est tranchée par l’indicateur d’efficacité énergétique de l’annexe II de la directive 2008/98/CE : il doit atteindre au moins 0,60 pour les installations en service et autorisées avant le 1er janvier 2009, et au moins 0,65 pour les autres.

Formule

L’indicateur se calcule par rapport à une année :

R1 = (Ep − (Ef + Ei)) / (0,97 × (Ew + Ef))

où :

• Ep — énergie annuelle produite sous forme de chaleur ou d’électricité ; l’énergie électrique est multipliée par 2,6 et la chaleur produite pour un usage commercial par 1,1 (GJ/an),
• Ef — apport annuel d’énergie des combustibles contribuant à la production de vapeur (GJ/an),
• Ew — énergie annuelle contenue dans les déchets traités, calculée sur la base du pouvoir calorifique net (GJ/an),
• Ei — énergie annuelle importée, hors Ew et Ef (GJ/an),
• 0,97 — facteur tenant compte des pertes d’énergie dues aux mâchefers et au rayonnement.

Depuis la modification de l’annexe II par la directive (UE) 2015/1127 de la Commission, le résultat de la formule est en outre multiplié par un facteur de correction climatique (CCF), qui dépend du nombre de degrés-jours de chauffage (HDD) à l’emplacement de l’installation : pour HDD ≥ 3 350, CCF = 1, et pour les sites plus chauds, il est supérieur à 1. L’exemple ci-dessous ne tient pas compte du CCF (on a pris CCF = 1).

Les facteurs 2,6 et 1,1 reflètent la valeur plus élevée de l’énergie électrique par rapport à la chaleur. Le mécanisme avantage donc la production d’électricité, mais permet aussi à une installation uniquement thermique d’atteindre le seuil.

Exemple de calcul (indicatif)

Prenons un incinérateur dans lequel : Ew = 1 000, Ef = 20, Ei = 40 (unités d’énergie, par ex. TJ par an). Dénominateur : 0,97 × (1 000 + 20) ≈ 989.

Ces chiffres illustrent le mécanisme et non les paramètres d’une installation donnée. On voit qu’un incinérateur fonctionnant uniquement en condensation et ne fournissant au réseau qu’une faible part de l’énergie contenue dans les déchets n’atteindra pas le seuil de 0,65 ; dans cet exemple, seule une production d’électricité d’environ 27 % de l’énergie des déchets, ou la fourniture de chaleur, change la classification. C’est pourquoi la situation de l’installation par rapport au réseau de chaleur ou aux consommateurs de vapeur industrielle est si importante.

À quelles installations la formule s’applique

Une note de bas de page de la directive limite la formule aux installations destinées au traitement exclusif de déchets municipaux solides. Pour les incinérateurs de déchets industriels ou dangereux, il n’existe pas d’indicateur uniforme, et la classification est établie au cas par cas sur la base de la documentation et des conditions de l’autorisation.

Pourquoi la classification compte

1. Hiérarchie de gestion des déchets. La valorisation se situe au-dessus de l’élimination.
2. Transferts de déchets. Dans la réglementation relative aux transferts de déchets, par exemple pour le transport transfrontalier de déchets municipaux, les procédures et les motifs d’objection diffèrent entre la valorisation et l’élimination.
3. Statistiques et déclarations. La valorisation énergétique est comptée comme valorisation, bien qu’elle ne soit pas du recyclage et n’entre pas dans les taux de recyclage.
4. Image et financement. Le statut R1 peut avoir de l’importance lors de l’évaluation du projet par les organismes de financement ou dans des documents d’appel d’offres.
5. Justification du projet. L’indicateur montre si le projet exploite réellement l’énergie des déchets ou ne fait que réduire leur volume.

Comment l’appliquer en pratique

L’exploitant calcule l’indicateur pour une année complète d’exploitation à partir de grandeurs mesurées : quantité et pouvoir calorifique des déchets (issus du bilan combustible), électricité et chaleur fournies aux consommateurs, consommation de combustibles auxiliaires et énergie importée. La qualification de l’installation en R1 est inscrite dans les documents administratifs de l’installation, et l’autorité peut exiger la documentation des calculs. Il faut également se rappeler que le pouvoir calorifique des déchets varie selon la saison et la composition de la collecte, de sorte que l’indicateur peut changer d’une année à l’autre.

Erreurs fréquentes

• L’utilisation du pouvoir calorifique supérieur au lieu du pouvoir calorifique net.
• La prise en compte de la chaleur évacuée vers les aéroréfrigérants et condenseurs au lieu de la chaleur vendue pour un usage.
• L’omission de l’énergie importée pendant les périodes d’arrêt.
• La prise en compte de l’indicateur de conception, et non du résultat de l’exploitation réelle.
• Ne pas tenir compte du fait que le seuil de 0,60 concerne les installations en service et autorisées avant le 1er janvier 2009, et qu’il est de 0,65 pour les autres.

Que faire en premier

Dressez le bilan énergétique à l’échelle annuelle, vérifiez le comptage, puis calculez l’indicateur selon plusieurs scénarios (avec et sans fourniture de chaleur). Si le résultat est proche du seuil, vérifiez s’il est possible de l’améliorer : par une fourniture de chaleur plus importante, une réduction des importations d’énergie, une optimisation des paramètres de la vapeur. Lors de la conception d’une nouvelle installation, la décision de s’implanter près de consommateurs de chaleur apporte généralement plus que le perfectionnement de la turbine.

Évolution de la composition des déchets et indicateur

Le pouvoir calorifique des déchets municipaux augmente avec la part de plastiques et de papier, et diminue avec une humidité plus forte et une part plus importante de biodéchets. L’introduction de la collecte sélective des biodéchets réduit donc l’humidité des déchets résiduels et augmente leur pouvoir calorifique, mais diminue en même temps leur quantité. Lors de la conception d’un incinérateur, il faut prendre en compte la composition prévisionnelle des déchets pendant toute la durée d’exploitation, et non seulement la composition actuelle. Une puissance d’installation trop élevée par rapport au flux de déchets abaisse le rendement et rend plus difficile l’atteinte du seuil R1.

Ce texte est fourni à titre informatif et ne constitue pas un conseil juridique ; avant toute décision d’investissement ou démarche formelle, vérifiez la rédaction en vigueur des textes et consultez un juriste ou l’autorité compétente.