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Coût de la vapeur et changement de combustible

Indiquez la production de vapeur, la pression et l’eau d’alimentation, choisissez deux combustibles et comparez le coût par tonne, la consommation et la rentabilité du changement. Pour la biomasse, l’humidité entre dans le pouvoir calorifique selon l’EN ISO 18125.

Outil de prédimensionnement et d’estimation : les résultats ne remplacent ni l’étude, le calcul ou le rapport signé par un professionnel qualifié, ni la vérification selon les normes applicables.

Estimation préliminaireRévision 03/11/2026
Vapeur
Combustible actuel
Alternative à comparer

Rendement suggéré par type de combustible ; remplacez-le par la valeur mesurée ou de projet de votre chaudière.

Analyse économique

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—Coût de la vapeur avec le combustible actuel
—

Coût de la vapeur selon le prix du combustible

Chaque ligne fait varier le prix d’un combustible de −40 % à +40 % de la valeur indiquée. La ligne pointillée est le coût actuel ; le point rouge marque jusqu’où peut aller le prix de l’alternative pour être à égalité.

Touchez le graphique pour voir les valeurs.

Effet de l’humidité et du rendement

Coût par tonne de vapeur selon l’humidité de la biomasse (ou le rendement, pour les combustibles sans humidité).

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Coût annuel du combustible

Comparaison de la dépense annuelle avec les heures de fonctionnement indiquées.

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Étape suivante

Reportez les résultats de cette page dans un autre calculateur, avec les champs déjà remplis.

Rentabilité du projet

Flux de trésorerie de l’amélioration : investissement en année 0 et économie annuelle revalorisée selon l’augmentation indiquée, actualisée au taux d’actualisation.

Touchez le graphique pour voir les valeurs.

La note de calcul réunit les entrées, résultats, équations, hypothèses et références de cette page, avec des champs pour le projet, le responsable et la révision. Le rapport complet comprend aussi les graphiques et les interprétations, en couleur. Dans la fenêtre d’impression, choisissez Enregistrer au format PDF.

Méthode, hypothèses et références

Équations utilisées

Énergie dans la vapeur : Q = ṁv × (hg(p) − hfw(Tfw))
Énergie du combustible : E = Q ÷ η (η sur base PCI)
Consommation : ṁc = E ÷ PCI
Coût par tonne de vapeur = (hg − hfw) ÷ (1000 × η) × prix par GJ (PCI)
PCI de la biomasse (ISO 18125) : PCIh = (PCSs − 0,2122·H − 0,0008·(O + N)) × (1 − M/100) − 0,02443·M [MJ/kg]
Prix en PCS : prix par GJ (PCI) = prix par GJ (PCS) × PCS ÷ PCI

Hypothèses et limites

  • Vapeur saturée sèche à la pression de service ; propriétés de l’eau et de la vapeur selon IAPWS-IF97.
  • Rendement constant et sur base PCI ; incluez les pertes par purge dans le rendement ou utilisez le calculateur de purge.
  • Biomasse de composition typique du bois (C 49 %, H 6 %, O 44 % sur sec). Dans le graphique d’humidité, le rendement baisse de 0,25 point par point d’humidité, en approximation.
  • PCI de référence du GPL, du fioul lourd et du fioul domestique selon les tables officielles ; gaz naturel avec un PCS d’environ 11,7 kWh/m³(n), PCI de 37,9 MJ/m³(n) à 0 °C et 1,01325 bar. Ajustez avec les données de votre fournisseur.
  • N’inclut pas l’eau, le traitement chimique, l’électricité des ventilateurs et des pompes, la main-d’œuvre ni la maintenance.

Normes et documents techniques

  • IAPWS R7-97(2012): Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam
  • ASME PTC 4-2013: Fired Steam Generators (performance test code)
  • ISO 18125:2017: Solid biofuels — Determination of calorific value
  • ISO 16559:2022: Solid biofuels — Vocabulary (moisture on wet basis)
  • U.S. DOE, Steam Tip Sheet #15: Benchmark the Fuel Cost of Steam Generation

Réglementation applicable

  • Consultez la réglementation en vigueur dans votre pays en matière de santé et sécurité au travail, d’équipements sous pression, d’installations électriques et d’environnement applicable à cette installation.

Questions fréquentes

À quoi sert le calculateur du coût de la vapeur ?

Il calcule combien coûte, en combustible seulement, la production de chaque tonne de vapeur, combien de combustible la chaudière brûle par heure et la dépense annuelle. Il compare aussi deux combustibles et, avec l’investissement indiqué, montre le délai de récupération, la VAN et le TRI du changement. Il sert à budgéter la vapeur, à vérifier si la consommation réelle est cohérente ou à étudier le passage du gaz naturel, du fioul ou du GPL à la biomasse.

Combien coûte une tonne de vapeur ?

Dans l’exemple par défaut (5000 kg/h à 10 bar(g), eau d’alimentation à 80 °C), la vapeur au gaz naturel à 45 €/MWh PCS avec un rendement de 88 % coûte 38,32 € par tonne. Avec des plaquettes à 40 % d’humidité à 85 €/t et un rendement de 76 %, elle descend à 28,38 €. C’est le combustible seulement : eau, traitement chimique, électricité, main-d’œuvre et maintenance sont exclus.

Où trouver la production de vapeur et le rendement de la chaudière ?

La production se lit sur le débitmètre vapeur ou, à défaut, sur le compteur d’eau d’alimentation, purge déduite ; la capacité nominale ne vaut que si la chaudière fonctionne toujours à pleine charge. Le rendement doit être sur base PCI (pouvoir calorifique inférieur, qui ne compte pas la chaleur de condensation de l’eau des fumées) et vient d’un essai de rendement ou d’une analyse des fumées. Sans ces données, estimez-le avec le calculateur de rendement de chaudière et vérifiez que la consommation calculée (366,7 m³/h de gaz dans l’exemple) correspond à votre compteur.

Pourquoi l’humidité de la biomasse pèse-t-elle autant ?

L’eau ne brûle pas et consomme en plus de la chaleur pour s’évaporer : chaque point d’humidité réduit le PCI du combustible (calculé selon l’EN ISO 18125) et augmente la masse nécessaire par tonne de vapeur. Dans l’exemple, sécher les plaquettes de 50 % à 20 % d’humidité fait baisser le coût de la vapeur de 37,10 € à 18,78 € par tonne. Si vous achetez au poids, vous payez aussi l’eau : stocker à l’abri et convenir du prix selon l’humidité mesurée à la livraison est souvent le moins cher.

Le gaz naturel se paie-t-il au m³ ou à l’énergie ?

Cela dépend du contrat : de nombreux fournisseurs facturent à l’énergie, en kWh PCS (pouvoir calorifique supérieur), même si le compteur mesure des m³. Choisissez la même unité que votre facture, et le calculateur convertit le prix du PCS au PCI avant de comparer.

Est-il rentable de passer du gaz naturel aux plaquettes ?

Dans l’exemple, les plaquettes économisent 298 k€ par an en combustible, soit 25,9 % de la dépense actuelle. Avec un investissement de 1 300 000 €, le changement est récupéré en 4,2 ans et la VAN à 10 ans est de 906 278 €. La marge est modérée : si le prix des plaquettes augmente de 35 %, l’avantage disparaît. Déduisez aussi la main-d’œuvre d’alimentation, l’évacuation des cendres, l’entretien de la grille et le stockage, que le calculateur n’inclut pas.

Quelles sont les erreurs les plus courantes et les limites du calcul ?

Les erreurs habituelles sont d’utiliser un rendement sur base PCS comme s’il était sur base PCI et de saisir la capacité nominale au lieu de la production réelle. La pression a peu d’influence : de 7 à 15 bar(g), l’énergie par tonne varie de moins de 1 %. Le calcul suppose une vapeur saturée sèche et un rendement constant, sans surchauffe ni pertes par purge hors rendement.

Jusqu’à quel prix le combustible alternatif est-il rentable ?

Le point rouge du premier graphique marque l’équilibre : le prix de l’alternative pour lequel la vapeur coûte autant qu’aujourd’hui. La ligne pointillée est le coût actuel par tonne. Quand l’équilibre sort de la plage de −40 % à +40 %, le graphique indique de quel côté et de combien.