Prix moyen en CHF/100 l

Département fédéral de l'économie, de la formation et de la recherche DEFR Agroscope

22 août 2013

Bilan économies d’énergie

Céline Gilli

Introduction

• L'énergie représente une part importante du coût de production en cultures sous serre:

- Italie: 20% (Bakker et al., 2007)

- France: 12 à 22% (Bakker et al., 2007) - Pays-Bas: 20 à 25% (Bakker et al., 2007)

- Suisse: env. 20% (CCM, 2009)

par exemple env. 13 CHF/m² pour une culture de tomate sur substrat

• Le prix des énergies fossiles augmente (par ex. le mazout)

prix multiplié par 2,7 en 10 ans (2002-2012)

(Union pétrolière, 2013)

0 20 40 60 80 100 120

Prix moyen en CHF/100 l

Année

Evolution du prix du mazout entre 1999 et 2012

Introduction

A côté des préoccupations économiques, s'ajoute une pression environnementale grandissante:

⇒ réduction des gaz à effet de serre (taxe CO₂),

⇒ étiquetage environnemental (Carbon Food Print).

Comment réduire la consommation d'énergie et/ou les dépenses énergétiques en

production sous serre?

Introduction

Comment réduire le coût des dépenses énergétiques?

Trouver des sources d'énergies moins chères que celles utilisées actuellement:

- pompe à chaleur (chaleur du sol),

- serre capteur d'énergie: serre fermée ou semi-fermée (stockage de la chaleur captée par la serre et utilisation différée),

- utilisation de rejets thermiques (surtout industriels),

Améliorer l'efficience de l'énergie:

- augmenter la production par m²,

- réduire la consommation d'énergie tout en conservant de bons rendements,

• isolation de la structure,

• gestion de la serre,

Intégration de température Gestion des écrans

Approches pour une économie d'énergie en cultures sous serre

• Limiter les pertes au niveau de la serre:

- matériaux de couverture, 5 à 50% d'économie possible

C o e f f i c i e n t d e t r a n s m i s s i o n t h e r m i q u e ( W / m²)

0 2 4 6 8 1 0 1 2

Consommation d'énergie (kWh/m2 /an)

0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0

Triple paroi

Double paroi plastique

Serre verre + écran

Serre verre

Serre polyéthylène

Conditions météorologiques de Nîmes (sud de la France), T_nuit=15°C, T_jour=18°C

• Diminuer les besoins en énergie/Améliorer l'efficience - gérer le climat de façon optimale (ordinateur, contrôle des

sondes),

- intégration de température,

- gestion différenciée de l'écran thermique.

Approches pour une économie

d'énergie en cultures sous serre

Intégration de température

• Avec l'IT, économie d'énergie d'environ 25% (15 à 35%),

• Rendement annuel de la tomate peu affecté. Diminution du rendement durant la première phase de culture jusqu'à mi-Juillet, puis réaction de compensation de la plante,

• Pas d'influence ni sur la qualité des fruits, ni sur le développement des ravageurs, des auxiliaires et des maladies.

Intégration de température

Attention! Certaines exigences doivent être respectées!!!!

• Utiliser des variétés plutôt végétatives comme Plaisance et Altess,

• Débuter l’IT entre l'apparition du 2ème et du 3^ème bouquet,

• Ne pas descendre les consignes en dessous de 13°C la nuit,

• Retarder l’aération à 24-26°C dans les périodes froid es en hiver,

lorsque la température dans la serre ne continuera pas de monter après l’ouverture des aérations,

• Faire attention à partir d’avril à ne pas laisser monter trop les

températures dans la serre, afin d’éviter des problèmes de nouaison.

Dans ce cas, préférer une aération à partir de 22-24°C

⇒ Transfert dans la pratique

Conduite d'écrans

Principe:

• l’écran thermique réduit les pertes de chaleur,

• en laissant fermé l’écran thermique lors de journées froides, des économies d’énergie sont possibles

Ecran thermique (SLS 10) Ecran d’ombrage (XLS 15)

Conduite d'écrans

• La gestion différenciée de l’écran thermique a permis de réaliser une économie d’énergie de 25%,

• Les rendements ont été peu influencés par cette conduite,

• La conduite test n’a pas eu d’effet ni sur la qualité des

tomates, ni sur le développement des ravageurs, auxiliaires et maladies.

Approches pour une économie d'énergie en cultures sous serre

Limiter les pertes liées à la déshumidification

• 20% de la consommation d’énergie est utilisée pour la déshumidification (Boulard et al. 2011),

• la consommation d’énergie après mars est liée à au contrôle de l’humidité (Kempkes, 2012),

• essai de déshumidification en cours à Conthey,

• plusieurs projets en Europe travaillent actuellement sur ce thème,

Exemple: Projet Smartkas (Belgique)

Source: Lieve Wittemans, Proefstation voor de Groenteteelt

Objectifs:

• Réduire de la consommation d'énergie,

• Utiliser une installation rentable,

• Pas forcément augmenter les rendements Principes:

• Economiser de l'énergie en utilisant deux écrans thermiques,

• Eviter l'augmentation de l'hygrométrie par:

- circulation d'air,

- injection contrôlée d'air extérieur.

Projet Smartkas

• Différentes installations, dont celle du PSKW

Circulation d’air (max 10m³/m²/h)

Capacité de déshumidification: 250 l eau/ha/h (19°C, 85%HR)

Projet Smartkas

Avantages:

• Economie en énergie

+ 7% comparé à écran double (mobile+AC) + 12% comparé à écran mobile,

10-15% de l’énergie sert à chauffer l’air extérieur

• Coûts d’investissement plus bas qu'une serre fermée, plus facile à gérer

Inconvénients:

• Consommation en énergie électrique du ventilateur (5,26 kWh/m² jusqu’au début de septembre)

• Production total comparable; production précoce plus élevée

VenLow Energy Kas (Hollande)

Combinaison entre une forte isolation de la serre et la déshumidification,

• double vitrage,

• déshumidification par entrée forcée d’air extérieur

• fermeture des écrans plus rapidement

• air plus humide

⇒ Économie d’énergie de 60% possible par rapport à une conduite classique.

Conclusions

• Il existe des techniques validées ou prometteuses pour économiser de l'énergie en cultures sous serre, des plus

simple (écrans thermiques) ou plus complexes (serre fermée),

• La gestion de l'énergie devrait être prise en compte par les producteurs :

• pour des raisons financières,

• pour des raisons environnementales et pour la durabilité des productions sous serre,

• Les mesures à prendre en vue de réduire la consommation d'énergie sont à réfléchir en fonction du type de serre et du type de production,

• La réduction de la consommation d’énergie dans les serres passe par une meilleure gestion de la déshumidification.

Merci pour votre attention

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit