La performance énergétique dans l’industrie des procédés

L’année 2022 a été marquée par des tensions sur l’approvisionnement en énergie (pétrole, gaz, électricité). En parallèle, de nouvelles mesures sont mises en œuvre pour contraindre les acteurs à réduire leurs émissions de CO2. Notamment des taxes sur les énergies fossiles et les émissions de CO2. Certaines causes de ces tensions peuvent être temporaires, mais la plupart sont structurelles et vont perdurer.

Ce n’est pas la première fois que nous sommes confrontés à une flambée des prix de l’énergie. Chaque fois que cela s’est produit dans l’histoire, ce fut l’occasion pour l’industrie de se réinventer pour faire face à ce défit.

Quel sont les différents aspects qui se cachent derrière la « performance énergétique » ?

La performance énergétique peut et doit être considérée comme une approche systémique. Cette approche est nécessaire car les différents leviers qui peuvent être activés sont interdépendants.

Les leviers pouvant être activés pour améliorer la performance énergétique globale :

• Efficacité énergétique : réduire l’énergie requise par unité de production. Cela permet de réduire le coût énergétique en réduisant les volumes utilisés.
• Décarbonation : remplacer les énergies utilisées par des énergies à faible émission de carbone. Cela permet de réduire le coût lié aux émissions de CO2 en fonction de la réglementation et des taxes locales.
• Flexibilité énergétique : adapter son utilisation de l’énergie aux conditions du marché (mix énergétique, niveau de consommation…) pour optimiser le prix d’achat. Cela permettra de réduire le prix unitaire de l’énergie utilisée.

Comment mettre en œuvre des approches de performance énergétique dans l’industrie ?

Tout d’abord, comme une approche systémique est requise, il est nécessaire de faire un diagnostic des différents usages dans l’usine, pour chaque énergie. Evaluer pour chaque usage si :

• Il peut être évité ou réduit (en évaluant s’il est vraiment nécessaire, en mettant en œuvre des méthodologies comme la méthode Pinch pour utiliser l’énergie des autres fluides du procédé…).
• Il peut être optimisé (en trouvant les meilleures conditions de fonctionnement…).
• L’énergie utilisée peut être substituée par une autre, éventuellement avec une empreinte CO2 plus faible (chaudières bi-énergies ou fours capables d’utiliser l’électricité ou le gaz…).
• Il est flexible et contrôlable (c’est à dire qu’il est possible de modifier la consommation d’énergie du procédé à la demande pendant une certaine durée sans impact majeur sur le procédé).

Sur cette base, évaluer l’investissement nécessaire pour atteindre chaque objectif ainsi que le gain attendu. A ce stade, il est recommandé de construire des scénarios avec différentes hypothèses (prix de l’énergie, taxes sur les émissions de carbone…). Ceci pour tester la sensibilité et le risque de chaque investissement. L’intérêt de chaque investissement peut être évalué à la fois d’un point de vue économique et environnemental.

En parallèle, les indicateurs performance appropriés (KPI) doivent être implémentés pour suivre l’efficacité de chaque action et s’assurer que les objectifs économiques et environnementaux sont atteints.

Les données, un levier clé pour la performance énergétique dans l’industrie

Les données sont essentielles à chaque étape de l’approche :

• Lors du diagnostic pour déterminer les actions à mener, évaluer leur faisabilité.
• Pour mettre en œuvre les actions. Dans le cas d’investissements visant à modifier le procédé, elles permettent de les définir et de les dimensionner. Dans le cas d’une optimisation, de trouver les meilleures conditions opératoires sur la base de données historiques et de mettre en œuvre les contrôles appropriés. Dans le cas d’une implémentation flexible, de fournir aux équipes opérationnelles les informations appropriées en temps réel et prévisionnelles pour faire les meilleurs ajustements.
• Tout au long, pour construire et suivre tous les KPI pour s’assurer que les actions sont bien mises en œuvre et efficaces.

La performance énergétique va changer la donne pour de nombreux industriels. Seuls ceux qui seront capables de prendre le sujet à bras le corps dans un délai raisonnable resteront compétitifs sur leur marché. Une bonne combinaison d’expertise, de ré-ingénierie des procédés ainsi que des décisions et contrôles basés sur les données sera nécessaire.

Mathieu CURA