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AUDIT ENERGIE DANS L’INDUSTRIE Abdellatif Touzani RE-ACTIVATE DKTI PLAN 1. Géné

AUDIT ENERGIE DANS L’INDUSTRIE Abdellatif Touzani RE-ACTIVATE DKTI PLAN 1. Généralités objectifs 2. Méthodologie d’audit 3. Evaluation et Analyse des consommations 4. Bilans énergétiques 5. Usages énergétiques significatifs 6. Ligne de base et benchmarking GENERALITES ET OBJECTIFS Buts d’un audit • Trouver les pistes d’économie d’énergie • Pour cela , évaluer les consommations • Les comparer à des ratios existants • Voir l’évolution sur plusieurs années Un audit énergétique comprend : Outre les investigations propres à tout process , cela comprend : Examen des installations existantes : • Examen site • Thermographie des équipements • Examen des installations de chauffage ,de ventilation , de production et de distribution de vapeur , de production de distribution d’air comprimé ,de production et distribution d’eau chaude sanitaire ,d’éclairage … • Etude des schémas de principe de fonctionnement actuel et des améliorations futures réalisables • Etude des cycles de fonctionnement et de la régulation Examen des consommations : • Consommations de gaz , mazout ,eau de process et sanitaire • Consommations électriques ( process , éclairage ,air comprimé , ventilation , climatisation ,..) 1. Procédure de l’audit énergétique • Étape 1 : Planification de l’audit ⇒Définition des objectifs ⇒Diviser l’équipement de production en unités (volumes de contrôle) ⇒Définition des tâches d’analyse et de surveillance ⇒Attribution des responsabilités • Étape 2 : Collecte des données ⇒Données de production par produit ⇒Données de consommation par type d’énergie ⇒Évolution temporelle de la production - consommation (jour, semaine, mois...) ⇒Éviter les doubles comptages (Auto-production d’électricité…) • Étape 3 : Réalisation des mesures ⇒Définition des campagnes et des matrices d’essais. ⇒Inventaire des mesures disponibles sur site. ⇒Inventaire des mesures complémentaire à effectuer ⇒Préparation de l’instrumentation ⇒Réalisation des mesures • Étape 4 : Traitement des données - Bilans d’énergie - Rendements ⇒Traitement des résultats de mesure ⇒Évaluation de consommation spécifiques - comparaisons avec les « standards » ⇒Contrôle des bilans d’énergie - Évaluation des pertes ⇒Interprétation des différences éventuelles - Corrections • Étape 5 : Identification des améliorations possible dans la gestion énergétique ⇒Dans le traitement des données. ⇒Dans le suivi des mesures d’économie… • Étape 6 : Identification des améliorations relatives à la maintenance ⇒Sensibilisation du personnel. ⇒Évaluation des économies possibles ⇒Définition des responsabilités pour la réalisation • Étape 7 : Identification des améliorations demandant peu d’investissement ⇒Isolation thermique ⇒Équilibre électrique (cosϕ , quart-horaire) ... • Étape 8 : Identification des améliorations demandant de gros investissements ⇒Évaluation des économies annuelles nettes. ⇒Évaluation des coût d’investissement. ⇒Analyse de la rentabilité économique et du risque. ⇒Moyens de financement. • Étape 9 : Réparation du rapport ⇒Clarté et concision ⇒Conclusions : rappel des mesures par ordre de priorité. 2. Type de mesures d’économie - Temps de mise en œuvre • Immédiat : Psychologique ⇒Comportement du personnel ⇒Planification de la production ⇒Procédure de fabrication ... • Court terme : Maintenance ⇒Entretien : chaudières, échangeurs ... ⇒Pertes d ’énergie à l’ambiance : fuites de vapeur, isolation thermique... ⇒Électricité... • Moyen terme : Réseau de distribution et d’utilisation de la chaleur ⇒Réduire la consommation d’énergie noble : électricité, thermique HT. ⇒Accroître l’utilisation d’énergie BT. ⇒Contrôle automatique et optimisé des unités de production et d’utilisation. ⇒Récupération des pertes HT aux moyen d ’économiseurs. ⇒etc. • Moyen terme : ingénierie de process (gros investissements) ⇒Procédé discontinu ⇒procédé continu ⇒Chauffage par effet Joule ⇒chauffage par induction ⇒Chauffage thermique ⇒chauffage par micro-ondes ⇒etc. • Long terme : changement du principe de fabrication • Long terme : Process integration ⇒Modification des flux énergétiques, optimisation. ⇒Symbiose avec d’autres entreprises. ⇒etc.. • Très long terme : Objectifs sociaux et techniques ⇒Modification des habitudes de consommations 3. Exemple de sommaire de rapport d’audit • Introduction : Description de l’entreprise 1. Résumé des activités de l’entreprise : produits et process 2. Consommation d ’énergie et coûts 3. Principales sources d’approvisionnement en énergie, principaux consommateur 4. Objectifs de l’audit, description claire de la mission • 1. Gestion de l’énergie dans l’entreprise 1.1 Type de gestion, responsabilité, intégration dans l’entreprise 1.2 Monitoring des consommations énergétiques et de la production 1.3 Évolution passée des consommations spécifiques 1.4 Revues des améliorations passées 1.5 Recommandations d’amélioration • 2. Amélioration des systèmes énergétiques 2.1 Description des systèmes 2.2 Résultats des campagnes d ’essais 2.3 Proposition d’améliorations 2.4 Évaluation des économies et impact sur la production 2.5 Rentabilité économique • 4. Amélioration dans l’utilisation de l’électricité 4.1 Description du système 4.2 Résultats des campagnes de mesure 4.3 Proposition d’améliorations, évaluation des économies 4.4 Évaluation de la rentabilité économique • 5. Conclusions : résumé des recommandations 5.1 Actions à court terme : maintenance 5.2 Améliorations à moyen et long terme - coût des investissements 5.3 Évaluation économique et ordre de priorité des améliorations possibles 5.4 Recommandations concernant l ’implantation dans l’entreprise 4. Mémento de l’audit énergétique industriel • A. Identification de l’entreprise ⇒Nom et adresse ⇒Personnes contactées : position dans l’entreprise ⇒Type d’entreprise : ⇒Nombre d’employés : ⇒Date de l ’audit : • B. Activité - production ⇒Flow sheet général indiquant les principales opérations de fabrication ⇒Flow sheet des unités de fabrication (étapes de fabrication) ⇒Listes des unités de production d’énergie (chaudières, air comprimé etc.) • C. Matières premières et produits ⇒Consommation en matières premières : type, quantité, source, transport ⇒Recyclage des sous-produits ? ⇒Utilisation des déchets dans l’entreprise ou ailleurs. ⇒Principaux produits : liste, type, production, capacité de production, chiffre d’affaires • D. Approvisionnement en énergie - Consommation ⇒Liste des consommations d ’énergie ⇒Auto-production d’électricité ? Si oui ⇒Type de générateur : diesel, turbine vapeur, turbine gaz, autres ⇒Puissance installée d’auto-production ⇒Production annuelle d’auto-production ⇒Combustible utilisé : type, consommation annuelle, coût annuel ⇒Peut-on augmenter la capacité ? • E. Système de cogénération : production combinée de chaleur et d ’électricité ⇒Description : - Source d’énergie primaire : type, consommation, coût - Production de chaleur : quantité en GJ, températures - Production d’électricité : quantité en kWh/an - Utilisation : type d’équipements, consommation annuelle ⇒Depuis quand l’installation de cogénération fonctionne ? Anomalie éventuelles ⇒Prévoit-on d’installer un système de cogénération ou d’accroître la capacité d ’un système existant ? • F. Consommation d ’électricité ⇒Capacité totale installée ⇒Tension d’alimentaion ⇒Consommation annuelle : achat, auto-production ⇒Diagramme de charge : journalier, hebdomadaire, saisonnier, … ⇒Facteur de puissance moyenne, quart-horaire ⇒Répartition des consommations par type • G. Production de chaleur : Chaudières - Fours ... ⇒Nombre d ’unités de production : ⇒Perspective d’avenir : accroissement, changement ... ⇒Caractéristiques des chaudières ⇒Source d’alimentation en eau ⇒Type de traitement de l’eau ⇒Qualité de l’eau après traitement ⇒Consommation en eau ⇒Recyclage de la vapeur condensée : quantité, température, etc. ⇒Puissance de pointe demandée et puissance moyenne ⇒Utilisation annuelle ⇒Entretien, maintenance, réglage (automatique ou non) • H. Utilisation de l’énergie ⇒Principaux équipements de consommation d’énergie ⇒Énergie utilisée au chauffage et/ou au conditionnement d’air des bâtiments ⇒Énergie utilisée pour la manutention et le transport dans l’entreprise ⇒Préchauffage des combustibles : moyen et contrôle ? ⇒Autre remarques Définition des objectifs • La première étape d’un audit énergétique est la définition des objectifs : pourquoi désire-t-on réaliser un audit ? • L’audit énergétique est en effet souvent réalisé non seulement pour réduire la facture énergétique d’un procédé mais de manière plus large pour augmenter les performances du ou des procédés étudiés. Optique Objectif 1- Utilisation rationnelle de l’énergie • Réduire la facture énergétique • Changer de combustible • Installer une unité de cogénération • Intégrer le procédé 2- Augmentation de capacité et/ou de performances • Utiliser de manière optimale les équipements existants Produire plus Utiliser moins de matières premières Augmenter le recyclage • Intégrer des nouvelles méthodes de production Renouvellement de l’équipement Nouvelles technologies Optique Objectif 3 - Opération du procédé • Maintenance  Maintenance possible sans arrêts  Intégration d’un système de nettoyage en continu • Opérabilité  Encrassement moins rapide  Meilleure stratégie de contrôle  Système plus facile à contrôler par l’utilisation des utilitaires  Simplification du système • Optimisation des conditions de fonctionnement 2- Emissions –environnement Diminuer les rejets dans l’air Combustion :NOx, CO2, SO2 Procédé (ex. récupération de condensats) Intégration de technologies de traitement Utiliser l’eau de manière rationnelle : Eau de refroidissement : économie d’énergie = économie de refroidissement ( par bilan) Support de production (agent de dilution et de transport) Réduction des rejets polluants Intégration de technologies de traitement Réduire les rejets solides METHODOLOGIE Méthodologie • 1. Description du procédé • 2. Collecte des données • 3. Modélisation de la Facture énergétique • 4. Définition des besoins • 5. Définition de l'objectif énergétique • 6. Amélioration du procédé • 7. Intégration des procédés de production • 8. Transformation rationnelle de l'énergie • 9. Intégration Eau - Energie - Environnement • 10. Conception des alternatives • 11. Evaluation des alternatives 1- Description du procédé • Description fonctionnelle du procédé – Flowsheet • Souvent à établir – Equipements • Une fonction pour chaque • Limites du système – Entrées usine - sortie usine – Environnement • Définition du contexte opérationnel – Opérateur – Batch-continus – Difficultés d’opération • Sécurité • Encrassement • Maintenance => discussion sur le site de production Flow sheet • Block flow diagram Description des uploads/Industriel/ audit-energie-dans-l-x27-industrie.pdf