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Comment opposer «négawatt» à Mégawatt ou comment économiser simplement l'énergie gaspillée  ? Votre entreprise est-elle énergivore ?

Auteur / Rédacteur: Richard Pasquier, chargé de cours à l'HEIA-FR / Jean-René Gonthier

Vaut-il la peine de réduire la consommation d'énergie dans les industries ? Oui car les gains à réaliser sont énormes face aux faibles coûts de mise en œuvre. Alors pourquoi ne pas augmenter la marge de votre entreprise en réalisant vos gisements énergétiques.

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Pas facile d’améliorer le rendement énergétique d’un système industriel piloté par une telle armoire de commande et pourtant cela en vaut la peine.
Pas facile d’améliorer le rendement énergétique d’un système industriel piloté par une telle armoire de commande et pourtant cela en vaut la peine.
(Source : Richard Pasquier)

Dans le contexte du marché suisse de l’énergie, le gâteau de l’énergie est réparti à parts équivalentes entre la mobilité, l’habitat et les entreprises. Si dans les deux premiers domaines, des réalisations de potentiels d’économie sont en route avec par exemple la mobilité électrique et la rénovation des bâtiments, les entreprises restent le parent pauvre de ce tournant énergétique. En effet bien que les rares exercices complets permettent d’afficher de prometteurs potentiels d’économie de 30 % à 40 %, de telles mise en œuvre restent timides. Ceci transposé à l’échelle du pays les entreprises consomment à elles seules plus de 20 TWh (milliard de kWh) soit un potentiel d’économie de près de 7 TWh par an rien que pour l’électricité. En comparaison la centrale nucléaire de Mühlberg ne produit que 3 TWh d’électricité pour cette même période.

Différents paramètres viennent cependant entraver l’exploitation de ces importants gisements d’économie. Le bas prix actuel de l’énergie, qui est le résultat de la guerre sans merci que se livrent les acteurs des marchés de l’ère du pétrole, est amplifié par l’offre des acteurs du marché du renouvelable qui cherchent leur place au soleil. Ce prix déjà artificiellement bas est pourtant encore négocié à la baisse par les entreprises dites « grosses consommatrices ». Ces mêmes entreprises tributaires d’un marché fragilisé limitent les risques en plafonnant un Payback de maximum 3 ans sur les investissements. Ces conjonctions rendent hors concours les projets devant se financer par les économies. Vous obtenez ainsi les meilleures conditions pour ne rien faire.

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Mais alors que faire ?

Cependant la politique a pris des engagements et se doit de mettre en marche le changement.

L’état de l’art actuel permet de travailler sur les infrastructures. De nombreux audits se proposent de modifier l’éclairage, de mettre une pompe à chaleur ou de choisir des moteurs plus efficients.

Mais les meilleurs gisements, les plus rentables sont ceux que l’on trouve dans la « sobriété » soit consommer uniquement ce qui est strictement utile.

C’est dans cette optique que j’ai établi de nouveaux outils de pilotage, calqués sur ceux que les industriels utilisent depuis des années comme, entre autres, ceux du Lean Management. Notre dernière étude CleaMa (pour Clean Lean Manufacturing) sur une zone de production d’une importante manufacture horlogère, m’a permis d’établir une méthode de profilage des systèmes consommateurs. Il m’a été ensuite possible de définir précisément leur taux d’efficacité énergétique TEE, assimilable au taux de rendement synthétique TRS largement répandu comme indicateur de performance (KPI). J’ai ensuite enrichi l’étude par le taux de sobriété énergétique TSE mettant en lumière les gisements d’économies potentiels. La priorisation des projets est ensuite facilitée et un programme d’amélioration peut être pris en charge par le personnel. Le taux global d’efficience énergétique TGEE donne ensuite la progression au fil du temps de la maturité énergétique de l’ensemble de l’entreprise.

L’industriel est alors en mesure d’établir aussi bien la performance d’une machine que celle de l’ensemble de son entreprise. Il pourra agir ensuite sur les bonnes pratiques et de meilleurs réglages pour un gain direct.

La mise en place d’un tel projet provoque également un élan de motivation auprès du personnel et il n’est pas rare d’assister à l’émergence d’autres améliorations en dehors du strict périmètre énergétique.

Si vous êtes responsable d’une entreprise ou de la question de l’énergie posez-vous les questions suivantes :

  • Quelle est ma dépendance à l’énergie ?
  • Est-ce que 30% d’économie par année peuvent m’intéresser ?
  • Quels avantages concurrentiels puis-je en tirer ?
  • Quel enthousiasme cela générerait-il chez mes collaborateurs et mes clients ?

Résumé du projet Lean Manufacturing réalisé dans le cadre de l’institut SESI de l’HEIA-FR

La campagne de mesures de consommation électrique sur des centres d’usinages en situation réelle a permis d’établir les constats suivants.

  • Les systèmes sont allumés en permanence alors qu’ils ne produisent pas en permanence.
  • La mise en température d’un système nécessite que quelques minutes et pour certain périphérique l’enclenchement est même immédiat.

L’analyse des courbes de charges a démontré que:

  • La puissance en attente varie entre 60% et 80% de la puissance en production.
  • Près d’un tiers de l’énergie est consommées lorsqu’on ne produit pas (jaune).
  • Seul une faible partie de l’énergie consommée en production et utile à ajouter de la valeur au produit (bleu foncé).

La surface sous la courbe représente l’énergie consommée (soit la puissance multipliée par le temps).

L’étude a démontré que sur les centres d’usinage ayant une consommation annuelle de 30'000 kWh la consommation en attente s’élève à 10'000 kWh/an.

Le gain par la sobriété sur l’extinction des machines a un double effet car 1 kWh consommé par la machine nécessite la même énergie à refroidir l’atelier et il faut encore ajouter la consommation en air comprimé qui est une énergie avec un rendement très bas (moins de 10%).

Globalement en travaillant sur la sobriété (la veille des machine) ainsi que sur l’efficacité (le rendement en production) le gain optimal est de près de 40% auquel on peut encore ajouter l’effet sur la climatisation des ateliers. MSM

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