Dominique TRISTANT CEREOPA / AGROPARISTECH Le Bilan énergétique: outil de conduite ? Exemple du projet Grignon Énergie Positive

Dominique TRISTANT

CEREOPA / AGROPARISTECH

Le Bilan énergétique:Le Bilan énergétique: outil de conduite ? outil de conduite ?

Exemple du projet Grignon Énergie Positive

Université des Métiers 4 & 5 décembre 2008 au Havre

33 chantiers, avec chacun un Comité Opérationnel

• Comop 14 : Agriculture biologique (6 % SAU en 2012 , 20% en 2020)

• Comop 15-1 : Ecophyto 2018 (réduire de moitié l’usage des pesticides en 10 ans)

• Comop 15-2 Certification des exploitations• Comop 15-3 Performance énergétique des

exploitations (30% à faible dépendance)

GrenelleGrenelle


• Objectifs annoncés:– 50% des exploitations certifiées d’ici 2012

• HVE : 3 niveaux– Conditionnalité et bilans– Articulation avec démarches existantes

(certification collective ou individuelle)– HVE : performances environnementales

mesurées (certification individuelle)

Contexte réglementaireContexte réglementaire


• Stratégie phytosanitaire• Préservation de la biodiversité• Gestion des engrais• Gestion quantitative de l’eau• Consommation énergétique de l’exploitation

Domaines concernésDomaines concernés


• Faible dépendance énergétique, qu’est ce que ça veut dire ?

• Quels outils de diagnostics et qui les fera ?

• Quels indicateurs pour HVE ?• Quel niveau demandé pour chaque

indicateur ?

Contexte réglementaireContexte réglementaire


Le Bilan énergétique:Le Bilan énergétique: outil de conduite ? outil de conduite ?

Exemple du projet Grignon Énergie Positive


La ferme expérimentaleLa ferme expérimentalede Grignonde Grignon

CULTURES550 hectares sur trois sites (Grignon, Bois-d’Arcy et Palaiseau)● Céréales : 275 ha● Maïs : 82 ha● Colza : 30 ha● Prairies et cultures fourragères : 148 ha● Jachère : 12 ha● Cultures énergétiques : 3 ha

ELEVAGE● 120 vaches laitières (1 200 000 litres de quota)● 500 brebis

TRANSFORMATION LAITIERE500 000 litres de lait transformés (yaourts, lait en bouteille et fromage)

ACCUEIL DU PUBLIC10 000 visiteurs/an dont 4000 scolaires VENTE DIRECTE


Une plateforme sur les enjeux énergie et gaz à Une plateforme sur les enjeux énergie et gaz à effet de serre en agriculture pour…effet de serre en agriculture pour…

Axe 1 : Expérimenter et innover

Axe 2 : Informer et former

Axe 3 : Communiquer et transmettre

Professionnels

Grand publicScolaires


LE CHALLENGE LE CHALLENGE ENVIRONNEMENTALENVIRONNEMENTAL

Axe 1 : « expérimenter et innover »


Le diagnostic PlanèteLe diagnostic Planète (données 2005) (données 2005)

Total :14 millions

MJ1900 t.éq.

CO2


Quelques ordres de grandeur…Quelques ordres de grandeur…

…mais produit assez d’aliment (céréales, lait et viande) pour nourrir environ 8000 personnes.

La ferme de Grignon consomme autant d'énergie fossile que 100 habitants et émet autant de gaz à effet de serre que 300 habitants...


Outils de diagnostic et de suiviOutils de diagnostic et de suivi

• Besoin d’aller plus loin pour améliorer la comptabilité analytique environnementale

• Pose de compteurs divisionnaires (eau, électricité, gaz,…)

• Carnets dans les engins pour suivre précisément les consommations de fuel

• D’une manière générale, suivi de tous les flux


Un suivi analytique continu (1/3)Un suivi analytique continu (1/3)

• Pour voir les variations interannuelles, qui nécessitent un suivi sur le long terme


Bilans Planète (2006 / 2005)Bilans Planète (2006 / 2005)

- 25% - 23%


Un suivi analytique continu (2/3)Un suivi analytique continu (2/3)


• Pour étudier la sensibilité des choix d’allocation entre ateliers


Impact des choix d’allocationImpact des choix d’allocation


Un suivi analytique en temps réelUn suivi analytique en temps réel


• Pour étudier la sensibilité des choix d’allocation entre ateliers

• Pour voir l’effet des changements de pratiques


Un suivi analytique en temps réelUn suivi analytique en temps réel


Consommation d’énergie par litre de Consommation d’énergie par litre de lait (cumul mobile)lait (cumul mobile)


Évolution des consommationsÉvolution des consommations


Les actions faciles à mettre en oeuvreLes actions faciles à mettre en oeuvre

• Les outils d’optimisation technique classiques:– Analyse de sol, de reliquats azotés et des

effluents pour le pilotage de la fertilisation– Analyses des fourrages et ajustement des

rations aux besoins => Exploiter le potentiel sans gaspiller

les intrants


Apports d’intrantsApports d’intrants

Apports moyens minéraux en Unités/ha

céréales hiver OP maïs colza Moy Reliq.

2008 133 39 144 119 84

2007 151 67 78 185 151 117

2006 86 153 90 86 158

2005 133 119 93 133 60

• Mesure reliquats azotés en sortie hiver + méthode des bilans + pilotage par GPN pour le dernier apport sur céréales

=> Effet important du climat hivernal sur les quantités d’engrais azotés minéraux apportés


Marge économique

Personnesnourries

Bilanénergie et GES


1 : LES CULTURES1 : LES CULTURES

2 : L’ELEVAGE2 : L’ELEVAGE

Vente animaux

3 : LA FERME 3 : LA FERME

Quel assolement ?

Quel assolement ?

Quelle stratégie alimentaire ?

(Fourrages, concentrés, etc.)

Quelle stratégie alimentaire ?

(Fourrages, concentrés, etc.)

Quel taux de renouvellement?

Quel taux de renouvellement?

Quel niveau d’intensification ?

Quel niveau d’intensification ?

Quelle politique d’investissement ?

(DAC, mélangeuse, silo, etc.)

Quelle politique d’investissement ?

(DAC, mélangeuse, silo, etc.)

Comment optimiser mon

temps de travail ?

Comment optimiser mon

temps de travail ?

Quels impacts environnementaux?

Énergie, GES, N et P

Quels impacts environnementaux?

Énergie, GES, N et P

PerfAgro : Une approche de la performance par l’optimisation

Exemple d’utilisation à l’échelle de l’exploitation agricole

Quelle stratégie de fertilisation ?

Quelle stratégie de fertilisation ?



Quels intérêts ?Quels intérêts ?

• Cerner les interactions entre ateliers• Mettre en relief des opportunités

techniques• Faire des hypothèses et tester leur

sensibilité • Comprendre les liens entre challenges

économique, environnemental et nourricier


Augmentation

pâture des génisses

vaches taries

AugmentationProductivité

en paille

Modificationdes rations

Diminution des besoins en paille

Diminution des des exportations

De fumier

Diminution desCoûts de récolte

Échange paille/fumierSurface

épandagelimitée

Intérêt ducompostage

Diminution desCoûts de

Transport du fumier

Moins d’exportation d’éléments fertilisants

Moins d’achatd’engrais minéraux

Épandage Sur prairie

Part de légumineuses

en augmentationdans les pâtures

Moins de fuel, de ficelles d’utilisation de machines

PerfAgro


Nécessité de veilleNécessité de veille

• Hypothèses de travail de ces outils nécessite une veille:– Sur les coefficients utilisés– Sur les scenarii que l’on peut tester


• Génisses et vaches taries au pâturage

• Augmentation des surfaces en légumineuses

• Simplification du travail du sol

• Utilisation de variétés plus tolérantes aux carences et maladies

• Adaptation des rations avec introduction du tourteau de colza gras

Les transformations effectuées sur Les transformations effectuées sur la ferme de Grignonla ferme de Grignon


Les transformations effectuées sur Les transformations effectuées sur la ferme de Grignon (suite)la ferme de Grignon (suite)

• Ramassage de la menue paille : Désherbage des champs, facilité pour TCS et SD, moins de produits phytosanitaires et production d’énergie renouvelable si valorisation en chaudière


Les transformations effectuées sur Les transformations effectuées sur la ferme de Grignon (suite)la ferme de Grignon (suite)

• Plantation de switchgrass et miscanthus sur 3 ha pour étudier les cultures énergétiques à bas niveau d’intrants


• Méthanisation des déjections animales

• Économies d’électricité sur la transformation laitière (centrale à eau glacée)

• Réflexion sur l’alimentation énergétique du campus

Les pistes à explorer…Les pistes à explorer…


Compléter cette approche avec des Compléter cette approche avec des méthodes classiques de gestionméthodes classiques de gestion

• Profit actualisé : Somme des économies réalisées sur la durée du projet moins investissement initial

• Choix des investissements les plus rentables – Profit (MJ)/Investissement (MJ) – Profit(MJ)/Investissement (€)

• Temps de retour sur investissement


Exemple sur deux choix Exemple sur deux choix d’investissementd’investissement


Chambres + plateforme de CPG pour les émissions de GES des cultures > mis en place cette année sur blé, orge, maïs, colza et luzerne = 2700 analyses/an.

Colliers pour les émissions de méthane entérique > en test sur une vache, objectif installation sur 20 individus.

Émissions de méthane des bâtiments > Prélèvements réalisés début mai 2008 par une personne de l’institut de l’élevage.

Les outils de mesureLes outils de mesure


Quelques résultatsQuelques résultats


Une variabilité forteUne variabilité forte


Une variabilité forteUne variabilité forte


Coûts de productionCoûts de production

Couts de production

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

Blé de colza Grignon Blé sur blé sous ferti Ble sur blé ferti opt

€/T Charges méca

Charges Opé



Couts de production

0

500

1000

1500

2000

2500


MJ/

T

EnergieIndirecte

EnergieDirecte



Repartition des postes de consommations d'énergie

34% 32% 31%

6%5% 5%

52%52% 57%

3% 6% 2%0% 1% 1%0% 0% 0%4% 5% 4%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%


semence

régulateur

fongicide

herbicide

engrais

Méca indirecte

Fuel



Couts de production

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500


kg C

O2

/T

émissionsindirectes

émissionsdirectes



Postes d'émissions de gaz à effet de serre

14% 12% 11%

3% 2% 2%

30% 37% 37%

52% 48% 49%

0% 0% 0%0% 0% 0%0% 0% 0%1% 1% 1%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%


semence

régulateur

fongicide

herbicide

EngraisindirN2O champ

Méca indir

Fuel


Modifications des rationsModifications des rations

2006 2007 2008

Lait produit kg/mois 85 723 92 344 96 636

T.B. g/L 37.1 38.6 38.4

T.P. g/L 32.8 32.8 31.3

Matière utile (kg/mois) 5 794 6 387 6 514

Matière utile (kg/vache/jour) 1.811 1.968 2.024

stade moyen lactation 181 210 196

production kg/VL présente 22.8 25.0 25.9

production kg/VL en lactation 26.8 28.5 30.0

qté MS /Kg de lait 0.838 0.848 0.795

kg MS / Kg MU 12.4 12.3 11.8

MAT ingéré /kg de lait 0.135 0.119 0.110

kg MAT / kg MU 2.00 1.72 1.64

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