APPROCHE ECONOMIQUE DE FONCTIONNEMENT
D'UNE INSTALLATION DE NEIGE DE CULTURE
Préambule :
Le souci majeur des exploitants de domaines skiables, reste sur une période d’ouverture et de fermeture pré décidée souvent antérieurement, de pouvoir offrir à leur clientèle la garantie de possibilité de pratique du ski et ce dans des conditions optimum de qualité et de quantité du manteau neigeux.
La production de neige de culture n’est donc pas une fin en soi, mais simplement le moyen d’honorer le contrat moral existant entre le prestataire de service et le client.
Cette production doit se doter de moyens suffisants pour permettre la constitution partielle ou totale d’un manteau neigeux dans les cas les plus défavorables de manière à offrir une prestation entière qui sera invariablement proportionnelle aux recettes envisagées.
Il convient donc d’essayer d’apporter des éléments de réflexion, les plus objectifs et les plus complets pour pouvoir aborder le stade de la gestion et des prévisions économiques de fonctionnement. L’étude qui suit est le fruit dans ses généralités, de recueil de résultats, recensés puis analysés.
Paramètres techniques de l’I.E.A :
D’après le cahier des charges techniques prévu lors de la conception initiale de cette installation en bi fluide, l’enneigement de la piste qui avait à l’époque une largeur moyenne d’environ vingt cinq mètres pour une longueur totale de 1305m devait être accompli en 300 heures pour une épaisseur générale de 40 centimètres de neige à – 4° humide.
Le rapport Air / Eau de ces canons était aux alentours de 84 pour cette température de référence, et l’on pouvait en simultané produire sur 9 des 21 abris équipés constituant l’ensemble de l’équipement de la Piste. Malgré l’altitude avale élevée de cette installation, le dimensionnement des tuyaux avait été fait en prévision d’extensions futures.
Les besoins commerciaux de créer un enneigement satisfaisant dès le début de saison et impérieux devant les déficits chroniques de la nature obligèrent finalement à la réalisation de ces différentes extensions d’antennes, à une augmentation du nombre des abris et enfin, pour maintenir une puissance simultanée de production, l’ajout d’une pompe supplémentaire et un rééquilibrage de la capacité en air en fonction du débit d’eau disponible par heure. Les objectifs visés, ont été permis grâce à l’anticipation du sur dimensionnement des canalisations, ce qui aurait été difficile à réaliser par la suite, car à l’époque l’enneigement de culture à ces altitudes était plus considéré comme un outil de complément que de création d’un manteau neigeux généralisé. Aujourd’hui l’installation compte 74 abris dont 7 sont mixtes, c’est à dire qu’ils peuvent accueillir des canons de type mono fluide en remplacement de leurs équipements bi fluides. Les ressources en eau sont de 130 M3 / heure, non extensibles du fait du partage de l’alimentation de l’eau avec le réseau d’eau potable. La puissance disponible en air est de 41 abris en simultanée, soit un débit d’eau total possible de 95 M3 / heure à –4° humide.
Pour optimiser en équilibrant l’énergie consommée par la production d’air avec le débit d’eau maximum permis, on peut équiper 2 abris d’un canon mono fluide dont le débit à –4° humide sera d’environ de 12 à 14 M3 / heure sachant que le seuil de saturation des puissances disponibles de cette salle des machines sera atteint aux environs de –6° humide pour ce type de canons bi fluides première génération. En deçà de cette température, la capacité en air devient excédentaire. Il appartient dans ce cas de privilégier une production de qualité en réduisant le débit d’eau demandé par canon ou de ne pas demander le démarrage de l’ensemble des groupes de production d’air dans un souci de ne pas accroître les ratios énergétiques de chaque mètre cube d’eau turbinée avec des groupes fonctionnant à demi charge.
Etude de fonctionnement de l’ I.E.A :
Potentialités climatiques
Hormis les études climatiques préalables à tout investissement et donc de dimensionnement d’une installation, il est intéressant de pouvoir observer les besoins de production face aux historiques d’une saison d’hiver. En effet, les hivers les plus récents ont confirmé l’existence d’une relation entre les périodes de chute de neige et les besoins de production, le cumul de la neige naturelle n’étant pas véritablement révélateur, ni artisan de la conduite à tenir.
On s’aperçoit sur ce premier graphique que malgré un fort enneigement naturel cumulé, les deux dernières années représentent aussi des summums de production. En ce qui concerne les débits enregistrés sur les périodes antérieures à l’hiver 1995 / 1996, on n'en tiendra pas compte puisque l’installation à subi plusieurs modifications tant au niveau de ses puissances, que de ses surfaces à enneiger.
En étudiant de façon un peu plus précise les 4 tableaux suivants, on comprendra le côté paradoxal, de ce qui semble à première vue une contradiction.
En se référant aux graphiques de la page précédente, on lit que durant les saisons 1995/1996 et 1996/1997 où il y a eu respectivement 152 cm et 259 cm de neige naturelle cumulée, ce même mois les besoins en neige de culture sont inférieurs à la moyenne des 4 dernières saisons et particulièrement durant le mois de novembre 1996 où le cumul des chutes de neige naturelle était supérieur de plus d’un mètre vis à vis de l’automne précédent. A l’inverse, les saisons 1997/1998 et 1998/1999 n’ont pas connu de précipitations marquantes sur cette période, d’où des besoins de production et d’entretien du manteau neigeux, importants en début puis en cours de ces saisons.
Sur la saison 1998/1999, les cumuls colossaux de neige naturelle des mois de janvier et février, aidés par un ralentissement de l’érosion et de la fonte du manteau neigeux grâce à une météorologie froide et maussade durant les mois de mars et avril, ont évité le redémarrage des usines jusqu’à la fin de cette dernière saison. Il n’empêche qu’à l’étude de ces différents éléments, il existe le moyen prévisionnel de connaître les besoins généraux de chaque piste et donc d’anticiper en profitant des périodes les plus favorables à la production, sachant que ce que la nature ne veut donner, il faudra obligatoirement le faire et non sans souci, compte tenu des enjeux économiques, de la recherche de la manière la plus adéquate et la moins onéreuse.
Le stockage puis l’étude de statistiques et de mesures analogiques restent donc le moyen d’acquérir un outil de gestion adapté à la production de la neige de culture, et l’on peut extraire de toutes ces données bon nombre de données ou de prévisions telles que les pourcentages de durées d’enneigement par piste ou leurs besoins moyens en neige en fonction de leurs surfaces, profils topographies et fréquentations.
Il est enfin à noter que sur cette dernière saison, le volume de production est sensiblement identique à celui de l ‘année précédente, mais avec plus de 250 heures d’écart grâce à l’arrivée de 3 vagues successives de froid polaire. On retrouve finalement la parité, et pour le cas unique d’un déficit total de neige naturelle en début de saison, entre la hauteur totale de neige et le volume de production nécessaire.
Répartition par piste de l'enneigement de culture
L’évaluation des potentialités thermiques et hygrométriques du site étant faite, avant l’établissement d’un cahier des charges cohérent et donnant les heures de froid favorable à la production de neige peuvent permettre d’établir ainsi un prévisionnel quantitatif. Ces potentialités se retrouvent corroborer dans l’enregistrement des données de production.
Consommation d'eau par température humide
Elles permettent d’obtenir sur un étalement de plusieurs saisons la courbe moyenne de production par canon et donc d’approcher de façon beaucoup plus asymptotique les coûts de production pour chaque mètre cube d’eau turbinée et donc finalement chaque mètre cube de neige produit. En prenant en compte, le coefficient moyen y compris l’évaporation et les résultats généraux existants et vérifiés, on considère qu’un mètre cube d’eau ne peut fournir que deux mètres cube de neige, quelles que soient les techniques ou les technologies utilisées.
Sur ce graphique on voit que la plage moyenne de températures humides majoritaires se situe entres – 6° et – 8°. Ce qui pour des canons bi fluides de première génération donne un rapport Air / Eau d’environ 54 tout type confondu, pour une installation à 1850m d’altitude et une climatologie de type continentale.
En reprenant le débit moyen d’eau total produit sur les 4 dernières années qui est de 111534M3 d’eau, la prévision d’un enneigement initial en 300 heures passe à plus de 1082 heures du fait d’un accroissement par 6 des surfaces à enneiger pour une augmentation seulement par 3 des ressources en air et sans modification des ressources en eau.
Consommation air / eau
L’accroissement des puissances en air qui paraissait satisfaisant à un certain moment et pour ce type de canon, manière de saturer à températures beaucoup plus marginales l’installation, a trouvé dans la non augmentation des ressources en eau ses limites de fonctionnement imposant de manière inéluctable la nécessité de gestion des ressources potentielles face aux besoins.
L’augmentation de la campagne de production dans le temps n’est à proprement dit pas un véritable problème, hormis pour les usures des matériels car la fenêtre de froid apte à la production de neige du fait de l’altitude se situe autour des 2600 heures par hiver hors la tranche des –2 à –4° humides où les démarrages d’usines sont, pour des raisons uniquement économiques, évités.
Les évolutions techniques en limitant d’une part le volume d’air nécessaire à la transformation et diminuant d’autre part la pollution sonore liée à la détente de ce même air, ont contribué largement et de façon très notable à la diminution de ce rapport Air / Eau. L’accroissement des puissances de groupes de production d’air n'est plus pour nos installations de première génération des impératifs, il est préférable de s’attacher à des investissements plus rentables de canons de seconde génération en parallèle à un accroissement des ressources en eau.
En reprenant notre cahier des charges initial, on s’aperçoit que pour le même volume d’air disponible les canons de type Borax à –4° humides peuvent de manière simultanée transformer 369 M3 d’eau par heure au lieu des 95 originaux. Ce qui fait passer la durée de base de la campagne d’enneigement à 302 heures au lieu des 1082 heures actuelles. L’investissement, tout en laissant rêveur, ne pourra cependant pas se finaliser car nul argument, à l’époque, de sur dimensionnement des canalisations n’envisageait une telle multiplication des débits par la simple avancée technologique.
Par contre, le bouclage ou la partition de départs d’eau peuvent dans une certaine mesure permettre réduire les pertes en charge et autoriser des évolutions dans des proportions de rentabilité et de respect des lois physiques régissant la dynamique des fluides.
On peut noter sur ce graphique, un coefficient de minoration de 4 environ pour le rapport Air/Eau en valeur absolue. Dans la réalité la diminution de consommation d’énergie disponible à la production n’est que de 3, compte tenu du besoin supplémentaire d’électricité pour conserver une puissance instantanée similaire du fait de pompes supplémentaires, c’est la valeur relative. Il est certain que déjà les derniers canons nés sont encore plus performants puisque l’on enregistre des rapports air/eau de 5, ils permettent outre le fait d’économies substantielles au fonctionnement, de pallier les problèmes de nuisances sonores de par la diminution du volume d’air détendu. Ils ont par contre l’obligation de travailler avec des pressions d’eau plus importantes, ce qui ne ressemble pas forcement à une inéquation puisque dans la plupart des cas les zones d’habitations sont gravitairement au plus bas des réseaux et donc à l’endroit où la pression est la plus élevée.
Données économiques :
De manière à appréhender les chiffres qui suivent, il faut savoir que l’installation de neige de culture actuelle est donc composer de 2 réseaux principaux desservis par 5 salles des machines dont un bac de reprise et un booster, plus pour des raisons de locaux d’un compresseur déporté. 141 abris desservent une superficie de 46 hectares sur une longueur totale de 8479 m pour un dénivelé de 2253 m. Ce qui représente 7.1% du domaine skiable.
La puissance installée est de 3367 kWh, la durée cumulée moyenne de la campagne d’enneigement est de 2179 heures pour un volume d’eau moyen transformé de 220 000 M3 sur les deux installations.
Répartition des puissances
On voit sur ce graphique la proportion des puissances installées et on comprend la part importante de l’air dans le volume total des coûts de production. Il est tout de même à noter que, si le coût moyen de production d’un M3 de neige est moins onéreux en mono fluide, l’investissement à puissance instantanée égale est désormais supérieur en se référant aux études menées par le SEATM.
Pour finir, 3 personnes s’occupent à 95 % de leur temps annuel du fonctionnement, de l’entretien et éventuellement de la conception et réalisation d’extensions supplémentaires, en simplifiant, on prendra le volume total de la masse salariale hors frais généraux et sans différenciation du fonctionnement et de l’investissement. Pour ce dernier poste il y a péréquation entre les temps passés et les réalisations faites par des renforts ponctuels de personnel.
La maintenance comprend aussi bien le contrat d’aide technique que l’achat de pièces détachées toutes destinations confondues.
Le vieillissement et la casse prennent en compte la moyenne de tous les événements intervenus sur les 4 derniers exercices de fonctionnement, non pas en terme d’amortissements mais simplement en valeur comptable, comme l’obligation prévisionnelle de budget.
Le poste régalage et mise en place de la neige et véhicules, est la synthèse des frais de l’utilisation des machines de damage pour l’activité neige, y compris la préparation des pistes en début de saison pour leur ouverture, ainsi que les coûts générés par l’utilisation d’un véhicule tout terrain à l’année et de deux scooters des neiges l’hiver.
Le prix de revient d’un mètre cube de neige sur ce type de première génération se décompose donc de la manière suivante :
Prix de revient du m3 de neige
Prix de revient du m3 de neige en Frcs
A la vue de ces 2 graphiques, on voit en comparant les données avec celles enregistrées au niveau national par Marcel DENARIE, chargé de mission au SEATM, que les pourcentages incombant à chaque poste traité sont à peu prés équivalents : 52 % contre 48 % pour le poste énergie, expliqués par les abonnements à plusieurs poste de transformation. 11% contre 14 % pour les frais de personnel hors frais généraux. 18 % contre 20 % pour les frais de mise en place et régalage de la neige, y compris les frais des véhicules d’hiver et d’été, et enfin 19% contre 18 % pour les frais de maintenance, le contrat d’aide technique et le vieillissement des installations dont l’âge moyen est de 12 ans.
Rappelons que ces chiffres représentent des moyennes sur plusieurs saisons de fonctionnement et ne révèlent non pas le film du paysage de la nivoculture français, mais simplement la photographie d’une installation et de son fonctionnement. Il est certain que ces ratios vont évoluer en fonction des caractéristiques techniques et du mode de fonctionnement adopté par les stations.
Pourcentages des postes liés à la production de neige
L’intérêt de cette étude est donc de connaître de manière analytique et comptable, dans un but de gestion et de maîtrise des coûts de revient d’un mètre cube de neige, le budget global hors amortissements de ce secteur et dans la prévision de lui offrir une certaine marge de manœuvre puisque l’impondérable existe aussi dans cette activité où les conditions climatiques et le vandalisme n’aident pas forcement à la pérennité des machines.
Quant on voit l’importance de ce secteur d’activité, surtout sur le plan quantitatif, on ne peut se permettre ou laisser permettre une dérive des performances annoncées sans en subir de façon implacable le retour sur un plan comptable.
Il est donc de toute première nécessité de s’attacher dès la conception à des données précises, particulièrement lors de la rédaction du cahier des charges techniques, et lors du fonctionnement de pouvoir avoir les outils indispensables de vérification, d’enregistrement et d’analyse de ces données dans l’unique but de pouvoir satisfaire à la destination de l’investissement et surtout de sa gestion, et donc de se doter de ces outils lors de la conception de l’installation et de son process.
Pour finir et en conclusion, comme le démontre déjà l’analyse des coûts de production de la neige de culture réalisée l’hiver dernier par le SEATM, les évolutions techniques permettent d’ores et déjà de réduire de façon considérable les coûts d’énergie et il est certain que les générations de canons actuels et plus encore celles à venir contribueront à une neige moins énergivore, que cette étude n’a que la prétention de donner des chiffres afin de poursuivre la réflexion commune des différents acteurs de notre profession.
Le débat continue donc, et ne pourra que s’affiner à travers le recensement et l’étude de fonctionnement de chacune de vos installations. Cette réflexion ne pourra que se concrétiser qu’avec l’affirmation dans le temps d’une véritable volonté de moyens et donc de résultats. Nous vous encourageons donc à renvoyer les enquêtes dûment remplies au SEATM.