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La consommation énergétique des procédés industriels et de la production d’util

La consommation énergétique des procédés industriels et de la production d’utilités représente une part significative, estimée à 28 Mtep/an de la consomma- tion énergétique française. Une amélioration de 20% à l’échéance 2020 est envisa- geable. Pour atteindre cet objectif, cette étude dirigée par TOTAL et l’ADEME donne les clefs pour comprendre les mécanismes de l’émergence de nouvelles technologies moins énergivores, en particulier en identifiant les besoins et les verrous des diffé- rents acteurs en termes de R&D. L'EFFICACITE ENERGETIQUE DANS L'INDUSTRIE : VERROUS ET BESOINS EN R&D Cette étude a été réalisée par ENEA Consulting, cabinet de conseil en énergie pour l’industrie. MAI 2012 2 TOTAL - ADEME – L'EFFICACITE ENERGETIQUE DANS L'INDUSTRIE : VERROUS ET BESOINS EN R&D 89, rue Réaumur - 75002 Paris I +33 (0) 1 82 83 83 83 I www.enea-consulting.com Synthèse 3 89, rue Réaumur - 75002 Paris I +33 (0) 1 82 83 83 83 I www.enea-consulting.com Synthèse La consommation énergétique des utilités et des procédés transverses à tous les secteurs industriels représente une fraction significative, estimée à 28 Mtep/an, de la consommation énergétique française. Les progrès sur ces technolo- gies sont de nature à améliorer l’efficacité énergétique en France et dans le monde, et contribuer à l’objectif des 20% à l’horizon 2020. Pour mieux cerner les solutions indispensables à l’atteinte de cet objectif, la compréhension des mécanismes favori- sant l’émergence de nouvelles technologies est essentielle et doit s’appuyer sur une identification des articulations entre les différents acteurs de la chaîne de valeur, de leurs attentes technologiques, des besoins et verrous en termes de R&D . ENEA Consulting a réalisé à la demande de TOTAL et de l’ADEME une enquête nationale via des entretiens individuali- sés et un questionnaire en ligne. Plus de 600 professionnels ont témoigné, ce qui a permis de couvrir :  Plus de 15 secteurs industriels  Des équipementiers dédiés à tous les secteurs industriels  L’ensemble des organismes concernés par ces questions (Fédérations, CCI, organismes de recherches, pôles de compétitivités…) Une étude internationale complète cette vision française ; elle met en perspective les enjeux ressentis, et enrichit la génération d’idées pour faire évoluer le paysage industriel actuel vers des scénarios plus économes en énergie. Quelles sont les conclusions principales de cette enquête ? Au-delà des spécificités sectorielles, quatre thématiques soulèvent une large adhésion: 1. La réduction de la consommation électrique, ce qui élargit les champs de recherche au-delà des sujets récur- rents tels que les pertes thermiques 2. L’amélioration des technologies transverses telles que les utilités (production de froid, air comprimé, etc.) qui représentent un levier de choix pour accroître l’efficacité énergétique 3. Le développement de capteurs et logiciels pour la gestion de l'énergie 4. La mise en place de systèmes de management de l'énergie au sein des entreprises Plusieurs verrous majeurs freinent l’innovation:  L’impact paradoxal des réglementations  Les difficultés de financement et notamment des démonstrateurs  Le manque de connaissance des marchés, pourtant nécessaire au lancement des programmes de R&D  Le caractère parfois insuffisamment moteur de la demande en équipement innovant  La difficulté de l’organisation et du montage d’un programme de recherche  La mauvaise visibilité des innovations sur le marché industriel Au-delà de ces composantes techniques ou structurelles, d’autres facteurs inhibent la dynamique de l’innovation en particulier au niveau des PME : 1. le manque d’information : le foisonnement des acteurs, des programmes de soutien à la recherche, et même des plateformes censées jouer le rôle d’agrégateur gêne les équipementiers, surtout les plus petits, pour identifier des partenaires, trouver les programmes de financement adaptés, puis se rendre eux-mêmes vi- sibles auprès de leurs potentiels clients. 2. Le manque de sensibilisation/formation : dès qu’un travail de sensibilisation est réalisé, l’efficacité énergé- tique est perçue comme un enjeu économique et environnemental clé tant par les équipementiers que par les industriels exploitants et se traduit par des actions concrètes. Pour autant, cette sensibilisation est encore très marginale dans le tissu industriel français. L’information, voire la formation, sont donc des axes priori- taires pour dynamiser l’innovation et ouvrir les marchés qui en découlent. Plus globalement, pour donner de l’impact à une politique d’efficacité énergétique, une dynamique d’ensemble doit être créée en imposant aux organismes concernés une coordination au niveau national des initiatives prises. Celles-ci peuvent être d’ordre technique (imposition des meilleures technologies disponibles, évolution des spécifications techniques), économique (réalisation d’études de marché, soutien en temps ou financement à différentes étapes de la démarche d’innovation), réglementaire (mesures incitatrices ou coercitives) ou informative (annuaires de compé- tence, recueil sur les meilleures technologies disponibles…). Tout cet ensemble de mesure doit être décliné au niveau régional et local : la proximité géographique avec les entre- prises revient sans cesse comme un facteur démultiplicateur indispensable pour toucher l’ensemble du tissu industriel du territoire. 4 TOTAL - ADEME – L'EFFICACITE ENERGETIQUE DANS L'INDUSTRIE : VERROUS ET BESOINS EN R&D 89, rue Réaumur - 75002 Paris I +33 (0) 1 82 83 83 83 I www.enea-consulting.com L’efficacité énergétique dans l’industrie dans d’autres pays L’étude de 4 pays (Allemagne, Norvège, Etats-Unis et Japon) a permis d’identifier les bonnes pratiques mises en œuvre. Certaines initiatives clef visent à toucher plusieurs maillons de la filière et ne concernent pas uniquement la R&D :  La réalisation de benchmarks sectoriels pour orienter l’identification des meilleurs gisements d’économie  L'appui à la réalisation d'audits énergétiques qui permettent d'identifier les mesures d'économies d'énergie les plus pertinentes, de sensibiliser aux questions énergétiques et d'impliquer la direction.  L’octroi de financements ou de prêts bonifiés pour l’acquisition d’équipements performants énergétiquement Enfin, les attentes manifestées par les acteurs en termes de programmes de soutien à l’innovation placent les projets collaboratifs en tête. Des aides à la mise en réseau afin de faciliter le regroupement de l’ensemble des compétences nécessaires au bon développement des projets de R&D sont vivement attendues par les acteurs. Les leviers identifiés concernent aussi bien le développement et l’utilisation de plateformes d’échange, l’organisation et la participation à des journées de rencontre, que la mise à disposition des réseaux industriels des organismes qui souhaitent soutenir l’innovation. Plusieurs des propositions du groupe de travail « Entreprises : comment gagner en compétitivité» de la Table Ronde nationale pour l’efficacité énergétique, lancée en juin 2011 par le Ministère du Développement Durable, sont récem- ment venues appuyer les conclusions de cette étude. [2]  Le besoin de soutenir et de dynamiser la demande en équipement plus efficace : l’une des propositions consiste à supporter les acteurs de la demande en incitant les entreprises à réaliser des opérations d’économies d’énergie en aidant l’acquisition d’équipements plus performants  Le besoin d’information relative à l’efficacité énergétique : le groupe de travail propose la mise en ligne d’un site Internet dédié aux entreprises centralisant les informations relatives à l’efficacité énergétique (bonnes pratiques, meilleurs technologies disponibles, référencement des mécanismes de soutien…) Synthèse 5 89, rue Réaumur - 75002 Paris I +33 (0) 1 82 83 83 83 I www.enea-consulting.com Table des matières Synthèse .................................................................................................................................... 3 Introduction ............................................................................................................................... 7 Contexte ............................................................................................................................................. 7 L’Offre ................................................................................................................................................ 7 La Demande ........................................................................................................................................ 8 Les périmètres étrangers ..................................................................................................................... 9 1 L’efficacité énergétique en France ..................................................................................... 10 1.1 La chaîne de valeur ................................................................................................................... 10 1.2 L’efficacité énergétique : quelles préoccupations ? .................................................................... 11 1.2.1 Les fours ........................................................................................................................................................... 13 1.2.2 Les échangeurs thermiques ............................................................................................................................. 13 1.2.3 La récupération des pertes thermiques ........................................................................................................... 14 1.2.4 Le stockage d’énergie thermique .................................................................................................................... 15 1.2.5 Procédés de séchage ....................................................................................................................................... 15 1.2.6 Les procédés de séparation ............................................................................................................................. 16 1.2.7 La cogénération ............................................................................................................................................... 16 1.2.8 L’intégration énergétique des procédés .......................................................................................................... 16 1.2.9 L’efficacité énergétique des utilités ................................................................................................................. 17 1.2.10 Les énergies radiantes ................................................................................................................................ 17 1.2.11 Autres sujets mentionnés ........................................................................................................................... 18 1.3 R&D en efficacité énergétique ................................................................................................... 19 1.3.1 Activité et principaux freins dans l’industrie française .................................................................................... 19 1.3.2 Analyse des besoins ......................................................................................................................................... 19 1.3.3 Cartographie et perception des acteurs .......................................................................................................... 19 1.3.4 Analyse des risques associés ............................................................................................................................ 20 1.4 Les verrous à l’innovation en efficacité énergétique ................................................................... 21 1.4.1 Normes et réglementations ............................................................................................................................. 21 1.4.2 Manque de visibilité du marché ...................................................................................................................... 21 1.4.3 Manque d’implication de la demande ............................................................................................................. 22 1.4.4 Difficultés d’organisation de programmes collaboratifs .................................................................................. 24 1.4.5 Difficultés de financement ............................................................................................................................... 25 1.4.6 Manque de visibilité des innovations sur les marchés .................................................................................... 26 1.5 Programmes de soutien en France ............................................................................................. 26 1.5.1 Les principaux organismes de soutien ............................................................................................................. 26 1.5.2 Les programmes de financement .................................................................................................................... 27 2 L’efficacité énergétique à l’étranger .................................................................................. 33 2.1 Etats-Unis ................................................................................................................................. 33 2.1.1 Les programmes de soutien ............................................................................................................................. 33 2.1.2 Les freins à l’innovation en efficacité énergétique .......................................................................................... 35 2.1.3 Conclusion........................................................................................................................................................ 35 6 TOTAL - ADEME – L'EFFICACITE ENERGETIQUE DANS L'INDUSTRIE : VERROUS ET BESOINS EN R&D 89, rue Réaumur - 75002 Paris I +33 (0) 1 82 83 83 83 I www.enea-consulting.com 2.2 Allemagne ................................................................................................................................ 35 2.2.1 Les programmes de soutien ............................................................................................................................. 36 2.2.2 Les freins à l’innovation en efficacité énergétique .......................................................................................... 37 2.2.3 Conclusion........................................................................................................................................................ 38 2.3 Japon ........................................................................................................................................ 38 2.3.1 Les programmes de soutien ............................................................................................................................. 39 2.3.2 Les freins à l’innovation en efficacité énergétique .......................................................................................... 41 2.3.3 Conclusion........................................................................................................................................................ 41 2.4 Norvège .................................................................................................................................... 42 2.4.1 Les uploads/Industriel/ 712-etude-ademe-total.pdf