LIGNES DIRECTRICES APPLICABLES
AUX ÉMISSIONS DE COMBUSTION
Cette annexe définit les modalités spécifiques pour la déclaration des émissions de CO2 des installations suivantes :
-activités relevant du I-A de l'article R. 229-5 du code de l'environnement : installations de combustion d'une puissance thermique supérieure à 20 MW, à l'exception des installations de gestion de déchets dangereux ou de déchets municipaux ;
-activités relevant du I-B ou du II de l'article R. 229-5 du code de l'environnement : installations de combustion, quelle que soit leur puissance thermique.
La surveillance des émissions dues aux procédés de combustion vise les émissions provenant de la combustion de tous les types de combustibles se trouvant dans l'installation ainsi que les émissions issues des procédés d'épuration.
I.-Identification des sources et flux
Les installations de combustion et les procédés d'épuration émettant du CO2 qui doivent être pris en compte dans le calcul des émissions diffèrent selon l'activité considérée.
I-1. Installations de combustion et procédés d'épuration relevant du I-B ou du II
du tableau de l'article R. 229-5 du code de l'environnement
Est à prendre en compte tout équipement ou machine consommant du combustible, sous réserve de l'article 3 du présent arrêté.
Cela comprend notamment les chaudières, les brûleurs, les turbines, les appareils de chauffage, les hauts-fourneaux, les incinérateurs, les fours, les sécheurs, les étuves, les moteurs, les torchères et les laveurs (émissions dues aux procédés d'épuration mettant en œuvre des carbonates).
I-2. Installations de combustion et procédés d'épuration relevant du I-A du tableau
de l'article R. 229-5 du code de l'environnement
I.-2.a. Sont à prendre en compte, sous réserve du I-2.b ci-dessous :
-toutes les chaudières, turbines et moteurs à combustion ;
-les installations de combustion utilisées pour la fabrication d'éthylène ou de propylène ;
-les installations de combustion liées à la fabrication de noir de carbone et connexes à celles-ci ;
-les torchères destinées à exploiter le pétrole et le gaz dans des stations en mer, pour l'exploration, l'analyse, le stockage et le traitement de ces substances, ainsi que les torchères dans des terminaux de réception terrestres du pétrole et du gaz exploités dans ces stations ;
-les installations de combustion utilisées dans la fabrication de la laine de roche ;
-les installations de séchage direct utilisées sur les sites de fabrication de produits amylacés et de produits laitiers.
I-2.b. Les équipements suivants sont exclus de la surveillance des émissions :
-les installations utilisant de façon directe un produit de combustion dans un procédé de fabrication, notamment les fours industriels et les installations de réchauffement ou de séchage directs ;
-les dispositifs de régénération des catalyseurs de craquage ;
-les dispositifs de conversion de l'hydrogène sulfuré en soufre ;
-les réacteurs utilisés dans l'industrie chimique ;
-les chaudières de secours destinées uniquement à alimenter des systèmes de sécurité ou à prendre le relais de l'installation principale en cas de défaillance ou lors d'une opération de maintenance de celle-ci ;
-les groupes électrogènes utilisés exclusivement en alimentation de secours.
II.-Calcul des émissions de combustion
II-1. Activités générales de combustion
Les émissions de CO2 provenant des installations de combustion sont calculées selon la formule suivante. Le calcul doit être effectué pour chaque combustible et pour chaque activité :
Emissions de CO2 (tCO2) = CC × PCI* × FE × FO
(*) pour le gaz naturel, on pourra utiliser le PCS.
avec :
-CC : quantité de combustible consommé au cours de la période de déclaration (t ou Nm³) ;
-PCI : pouvoir calorifique inférieur du combustible (TJ/t ou TJ/Nm ³) ;
-PCS : pouvoir calorifique supérieur du combustible (MW. h / Nm ³) ;
-FE : facteur d'émission du combustible (tc° 2/TJ PCI ou tc° 2/MW. h PCS pour le gaz naturel) ;
-FO : facteur d'oxydation du combustible.
L'exploitant peut aussi utiliser des facteurs d'émission exprimés en tc° 2/Nm ³ combustible ou tc° 2/tcombustible, la formule à appliquer est alors la suivante :
Emissions de CO2 = CC × FE × FO
Pour le gaz naturel, c'est également cette formule qui s'applique lorsque l'exploitant utilise une quantité de combustible consommé (CC) exprimée en MW. h PCS et un facteur d'émission exprimé en kgCO2/MW. h PCS.
Les quantités de combustibles consommés et les pouvoirs calorifiques doivent être exprimés sur des bases homogènes (teneur en eau, avec ou sans cendres).
II-1.a. Données d'activité (combustible consommé)
Comme indiqué au I-1 de l'annexe I, la consommation de combustible peut être déterminée soit directement, soit en évaluant la variation de stocks en cas de stockage intermédiaire.
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NIVEAUX DE MÉTHODES APPLICABLES |
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Incertitude (9) maximale pour la détermination, par l'exploitant ou le fournisseur du combustible, de la consommation de combustible pendant la période de déclaration. |
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Niveau 1 |
± 7, 5 % |
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Niveau 2 |
± 5, 0 % |
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Niveau 3 |
± 2, 5 % |
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Niveau 4 |
± 1, 5 % |
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(9) Cette incertitude ne prend pas en compte l'incertitude sur la variation de stock. |
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II-1. b. Pouvoir calorifique inférieur
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NIVEAUX DE MÉTHODES APPLICABLES |
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Niveau 1 |
Utilisation des valeurs du tableau 4 de l'annexe I. |
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Niveau 2a |
Utilisation des valeurs du tableau 4 de l'annexe I. |
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Niveau 2b |
Pour les combustibles marchands, on utilise le PCI déterminé sur la base des données d'achat communiquées par le fournisseur. |
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Niveau 3 |
Mesure spécifique conformément au III de l'annexe I. |
II-1.c. Facteur d'émission
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NIVEAUX DE MÉTHODES APPLICABLES |
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Niveau 1 |
Utilisation des valeurs du tableau 4 de l'annexe I. |
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Niveau 2a |
Utilisation des valeurs du tableau 4 de l'annexe I. |
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Niveau 2b |
L'exploitant détermine les facteurs d'émission du combustible à partir de l'un des indicateurs suivants : |
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Niveau 3 |
Mesure spécifique conformément au III de l'annexe I. |
II-1.d. Facteur d'oxydation
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NIVEAUX DE MÉTHODES APPLICABLES |
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Niveau 1 |
Utilisation d'un FO égal à 1 dans la cadre de l'utilisation des FE du tableau 4 de l'annexe I. |
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Niveau 2 |
Utilisation d'un FO égal à 1 dans la cadre de l'utilisation des FE du tableau 4 de l'annexe I, sinon utilisation d'un FO égal à 0,990 pour les combustibles solides et à 0,995 pour tous les autres combustibles. |
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Niveau 3 |
Les facteurs spécifiques des combustibles sont calculés par l'exploitant en se fondant sur la teneur en carbone des cendres, des effluents, des autres rejets et sous-produits et des autres émissions de carbone non entièrement oxydé sous forme gazeuse. Les données sur la composition sont déterminées conformément au III de l'annexe I. |
II-2. Méthode du bilan massique pour la production
de noir de carbone et les terminaux de traitement du gaz
La méthode du bilan massique peut être appliquée aux installations produisant du noir de carbone et aux terminaux de traitement du gaz.L'ensemble du carbone présent dans les intrants, les stocks, les produits et les autres exportations hors de l'installation doit être pris en compte aux fins de la détermination des émissions de gaz à effet de serre, selon l'équation suivante :
Emissions de CO2 [t CO2] = (intrants-produits-exportations
-variation des stocks) * 3, 664
avec :
-intrants [t C] : la totalité du carbone entrant dans les limites de l'installation ;
-produits [t C] : la totalité du carbone présent dans les produits et les matières, y compris les sous-produits, sortant des limites de l'installation ;
-exportations [t C] : le carbone exporté en dehors des limites de l'installation, c'est-à-dire rejeté dans les égouts, mis en décharge ou perdu. Les exportations ne comprennent pas les rejets de gaz à effet de serre dans l'atmosphère ;
-variation des stocks [t C] : l'augmentation des stocks de carbone dans les limites de l'installation.
Le calcul se fait de la manière suivante :
Emissions de CO2 (t CO2) = [∑ (données d'activitéintrants *
teneur en carboneintrants)-∑ (données d'activitéproduits *
teneur en carboneproduits)-∑ (données d'activitéexportations *
teneur en carboneexportations)-∑ (données d'activitévariation des stocks *
teneur en carbonevariation des stocks)] * 3, 664
II-2.a. Données d'activité
L'exploitant analyse et déclare les flux massiques entrant dans l'installation et en sortant ainsi que la variation des stocks de tous les combustibles et matières concernés, en les indiquant séparément. Lorsque la teneur en carbone d'un flux massique est globalement liée au contenu énergétique (combustibles), l'exploitant peut déterminer et utiliser la teneur en carbone du flux massique concerné par rapport au contenu énergétique [t C/TJ] pour le calcul du bilan massique.
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NIVEAUX DE MÉTHODES APPLICABLES |
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Incertitude maximale pour la détermination des données d'activité. |
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Niveau 1 |
± 7,5 % |
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Niveau 2 |
± 5,0 % |
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Niveau 3 |
± 2,5 % |
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Niveau 4 |
± 1,5 % |
II-2.c. Teneur en carbone
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NIVEAUX DE MÉTHODES APPLICABLES |
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Niveau 1 |
Détermination sur la base des FE standard énumérés au tableau 4 de l'annexe I ou dans les annexes IV à VI, selon la formule suivante : |
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Niveau 2 |
Détermination conformément au III de l'annexe I pour tout ce qui concerne l'échantillonnage représentatif des combustibles, des produits et des sous-produits, et la détermination de leur teneur en carbone et de la fraction de la biomasse. |
II-3. Torchères
Les émissions de CO2 sont calculées à partir de la quantité de gaz brûlé à la torche [Nm ³] et de la teneur en carbone du gaz brûlé [t CO2 / Nm ³] (CO2 inhérent inclus), selon la formule :
Emissions de CO2 = données d'activité × FE × FO
II-3.a. Données d'activité
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NIVEAUX DE MÉTHODES APPLICABLES |
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Incertitude maximale pour la quantité de gaz brûlé. |
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Niveau 1 |
± 17,5 % |
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Niveau 2 |
± 12,5 % |
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Niveau 3 |
± 7,5 % |
II-3.b. Facteur d'émission
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NIVEAUX DE MÉTHODES APPLICABLES |
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Niveau 1 |
Application d'un FE de référence de 0,00393 t CO2/m ³ (dans des conditions standards). |
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Niveau 2a |
Utilisation des valeurs du tableau 4 de l'annexe I. |
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Niveau 2b |
Les FE des installations sont déterminées à partir d'une estimation du poids moléculaire du flux brûlé à la torchère, en utilisant une méthode de modélisation du procédé reconnue par l'industrie, par modélisation des processus sur la base de modèles standardisés. Une moyenne annuelle pondérée est obtenue pour le poids moléculaire du gaz brûlé en examinant les proportions relatives et les poids moléculaires de chacun des flux concourants. |
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Niveau 3 |
Le facteur d'émission [t CO2/Nm ³ gaz brûlé] est calculé à partir de la teneur en carbone du gaz brûlé, conformément au III de l'annexe I. |
II-3.c. Facteur d'oxydation
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NIVEAUX DE MÉTHODES APPLICABLES |
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Niveau 1 |
Utilisation d'un FO égal à 1,0. |
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Niveau 2a |
Utilisation d'un FO égal à 0,990 (correspondant à une conversion du carbone en CO2 à 99 %) pour tous les combustibles solides, et de 0,995 pour tous les autres combustibles. |
III.-Calcul des émissions de procédé
Les émissions de CO2 dues à l'emploi de carbonate pour désulfurer les effluents gazeux sont calculées soit à partir du carbonate acheté, soit à partir du gypse produit. Ces deux méthodes de calcul sont équivalentes.
Le calcul est effectué comme suit :
Emissions de CO2 (tco2) = DA × FE × FC
[A]
avec :
-DA : données d'activités pour le procédé d'épuration ;
-FE : facteur d'émission pour le procédé d'épuration ;
-FC : facteur de conversion.
Il convient d'utiliser un facteur de conversion lorsque le facteur d'émission ne reflète pas la proportion de carbone oxydée. Par défaut, il sera pris égal à 1.
L'élaboration de facteurs de conversion spécifiques devra être faite conformément aux dispositions du III de l'annexe I.
III-1. Méthode basée sur la quantité de carbonates employée
La quantité de CO2 émise au cours du procédé d'épuration est calculée selon la formule [A] visée plus plus haut, où :
-la donnée d'activité correspond à la quantité de carbonate sec (exprimée en tonnes) consommée par an par le procédé d'épuration. Cette quantité est mesurée par l'exploitant ou le fournisseur avec une incertitude maximale de ± 7,5 % ;
-le facteur d'émission correspond à l'application des rapports stœchiométriques de conversion des carbonates [t CO2/t carbonate sec] indiqués dans le tableau 5 de l'annexe I. La valeur peut être ajustée en fonction de la teneur en humidité du carbonate employé et des gangues.
III-2. Méthode basée sur la quantité de gypse produite
La quantité de CO2 émise au cours du procédé d'épuration est calculée selon la formule [A] visée plus haut, où :
-la donnée d'activité correspond à la quantité de gypse sec (exprimée en tonnes) produit par an par le procédé d'épuration. Cette quantité est mesurée par l'exploitant ou le fournisseur avec une incertitude maximale de ± 7,5 % ;
-le facteur d'émission correspond à l'application du rapport stœchiométrique du gypse déshydraté (CaSO4, 2H2O) et du CO2 dans le procédé, soit FE = 0,2558 t CO2/t gypse.
IV.-Mesure des émissions de combustion
Il convient d'appliquer les dispositions de l'annexe XI.
V.-Calcul des émissions par défaut
Le calcul par défaut sera basé sur la puissance installée de l'installation de combustion. Si l'arrêté d'exploitation précise le combustible utilisé, l'administration pourra utiliser la formule spécifique au combustible mentionné.
En cas d'utilisation de plusieurs combustibles, la formule correspondant au combustible le plus majorant parmi les combustibles consommés sera utilisée. En cas d'absence de précision sur le combustible utilisé, la formule correspondant au calcul des émissions pour une installation au charbon (cas le plus pénalisant pour l'exploitant) sera utilisée.
Dans les formules suivantes, P / installée correspond à la puissance thermique nominale de l'installation exprimée en MW :
Installation fonctionnant au charbon :
émissions (t CO2/an) = 2736 × Pinstallée ;
installation fonctionnant au fioul lourd :
émissions (t CO2/an) = 2246 × Pinstallée ;
Installation fonctionnant au fioul domestique :
émissions (t CO2/an) = 2160 × Pinstallée ;
Installation fonctionnant au gaz naturel :
émissions (t CO2/an) = 1642 x Pinstallée.