Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

ADEME - Etude du gisement d’économie d’énergie dans l’industrie en Provence-Alp

ADEME - Etude du gisement d’économie d’énergie dans l’industrie en Provence-Alpes-Côte d’Azur Rapport d’étape 2 - ICE Page 1 Version du 17 janvier 2011 ICE, Groupe BURGEAP 27 rue de Vanves 92100 BOULOGNE-BILLANCOURT Tél : 01 46 10 25 51 Fax : 01 46 10 25 70 Couriel : ice@iceconsultants.com ADEME Provence Alpes Côte d’Azur Etape 2 Application régionale : Identification des gisements Etude du gisement d’économie d’énergie dans l’industrie en Provence-Alpes-Côte d’Azur ADEME - Etude du gisement d’économie d’énergie dans l’industrie en Provence-Alpes-Côte d’Azur Rapport d’étape 2 - ICE Page 2 SOMMAIRE SOMMAIRE ............................................................................................................................................. 2 1 L’efficacité énergétique selon les BREF .......................................................................................... 5 1.1 La combustion ............................................................................................................................ 5 1.1.1 La technique et ses emplois .............................................................................................. 5 1.1.2 Techniques disponibles et gisement d’économie.............................................................. 5 1.2 Les systèmes à vapeur............................................................................................................... 7 1.2.1 La technique et ses emplois .............................................................................................. 7 1.2.2 Techniques disponibles et gisement d’économie.............................................................. 8 1.3 La récupération de chaleur......................................................................................................... 9 1.3.1 Les gisements à récupérer ................................................................................................ 9 1.3.2 Echangeurs de chaleur...................................................................................................... 9 1.3.3 Pompes à chaleur.............................................................................................................. 9 1.3.4 Refroidisseurs et systèmes de refroidissement............................................................... 10 1.4 Production simultanée de plusieurs formes d’énergie ............................................................. 10 1.4.1 Cogénération ................................................................................................................... 10 1.4.2 Trigénération.................................................................................................................... 10 1.5 Alimentation électrique ............................................................................................................. 11 1.5.1 Les consommations......................................................................................................... 11 1.5.2 Techniques disponibles et gisements d’économie .......................................................... 11 1.6 Sous-systèmes entraînés par moteur électrique...................................................................... 12 1.6.1 Les consommations......................................................................................................... 12 1.6.2 Techniques disponibles et gisements d’économie .......................................................... 13 1.7 Système d’air comprimé (SAC)................................................................................................ 15 1.7.1 Les consommations......................................................................................................... 15 1.7.2 Techniques disponibles et gisements d’économie .......................................................... 15 1.8 Systèmes de pompage............................................................................................................. 17 1.8.1 Les consommations......................................................................................................... 17 1.8.2 Techniques disponibles et gisements d’économie .......................................................... 17 1.9 Systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC)...................................................... 18 1.9.1 Chauffage et refroidissement des locaux ........................................................................ 18 1.9.2 Ventilation ........................................................................................................................ 18 1.10 Eclairage .............................................................................................................................. 19 1.11 Procédés de séchage, séparation et concentration............................................................. 19 1.11.1 Les consommations......................................................................................................... 19 1.11.2 Techniques disponibles et gisements d’économie .......................................................... 19 1.12 RESUME d’ordres de grandeur ........................................................................................... 22 ADEME - Etude du gisement d’économie d’énergie dans l’industrie en Provence-Alpes-Côte d’Azur Rapport d’étape 2 - ICE Page 3 2 L’estimation des gisements en région PACA................................................................................. 24 2.1 La méthodologie....................................................................................................................... 24 2.2 L’analyse pour chacun des secteurs NCE ............................................................................... 27 2.3 Le cumul des estimations......................................................................................................... 27 2.4 Délais de mise en œuvre.......................................................................................................... 28 ADEME - Etude du gisement d’économie d’énergie dans l’industrie en Provence-Alpes-Côte d’Azur Rapport d’étape 2 - ICE Page 4 PREAMBULE Travaux précédents Le premier rapport présente le contexte de l’énergie consommée dans le secteur industriel en France et en Europe. 9 contexte de la MdE et de la réglementation en vigueur, 9 présentation détaillée de la directive IPPC, 9 dispositifs d’incitation aux actions de MdE, 9 présentation des acteurs de l’Efficacité Energétique dans le secteur industriel. Le deuxième rapport dresse un portrait résumé de l’activité industrielle en région PACA et exploite l’enquête nationale EACEI pour extrapoler des informations de consommation énergétique par filière industrielle et par usage énergétique. Objectif de la première partie ce rapport La directive IPPC et les documents de référence sur les MTD (les BREF) sont expliquées au 2ème chapitre du document « Etape 1 – Contexte des économies d’énergie dans l’industrie ». BREF : Best REFerence MTD : Meilleure Technique Disponible Dans le rapport ci-après, les techniques d’efficacité énergétique à prendre en considération pour les systèmes, les procédés ou les activités utilisant de l’énergie sont résumées à partir d’une lecture du « BREF-ENE-Chapitre 3 ». Objectif de la deuxième partie ce rapport La méthodologie utilisée pour tirer le meilleur parti des informations disponibles est exposée, notamment via une grille de lecture du tableur Excel construit par le consultant ICE. Puis les résultats d’économie d’énergie sont calculés pour la dizaine de secteurs NCE significativement consommateurs d’énergie. PRECAUTION Les données de base pour la consommation énergétique en PACA ont été extrapolées à partir de l’enquête annuelle EACEI nationale : il convient d’être très modeste quant à la fiabilité de ces données, surtout quand on focalise son regard sur un aspect précis, par exemple la consommation énergétique d’un usage donné pour un secteur NCE donné. L’estimation ci-après des gisements s’inspire fortement de l’étude CEREN-nov 2000 "Potentiel MdE dans l'industrie française" qui s’appuie sur un panorama français très détaillé d’opérations techniques, différencié pour chaque filière industrielle, visant la réduction de consommations énergétiques et l’amélioration des performances technologiques. Et ce qui a été estimé à la fin du 20ème siècle sur le global France est extrapolé dans la présente étude sur le territoire PACA. La constitution d’une base de données spécifique « consommation énergétique dans l’industrie pour la région PACA » permettrait une estimation des gisements d’économie plus fine et plus fiable. ADEME - Etude du gisement d’économie d’énergie dans l’industrie en Provence-Alpes-Côte d’Azur Rapport d’étape 2 - ICE Page 5 1 L’EFFICACITE ENERGETIQUE SELON LES BREF 1.1 La combustion 1.1.1 La technique et ses emplois Les installations de combustion sont des dispositifs de chauffage ou des installations utilisant la combustion d’un combustible (y compris des déchets) pour produire et transférer la chaleur à un procédé donné. Il s’agit principalement de : 9 chaudières de production de vapeur ou d’eau chaude, 9 réchauffeurs de procédés (par exemple réchauffage du pétrole brut dans les unités de distillation, pour le vapocraquage en pétrochimie ou pour le reformage à la vapeur dans la production d’hydrogène), 9 fours ou unités dans lesquelles les matières sont chauffées à des températures élevées pour obtenir une transformation chimique (fours à ciment, fours de production des métaux, …). Les pertes thermiques sont de diverses natures : 9 par dégagement gazeux, 9 par la partie de combustible non brûlé (combustion incomplète), 9 par conduction et rayonnement de l’installation (principalement dépendant de la qualité d’isolation), 9 par la matière non brûlée dans les résidus, 9 par les purges des chaudières, 9 par les équipements auxiliaires (par ex pompes de circulation, décendreurs, évacuation des cendres, …). 1.1.2 Techniques disponibles et gisement d’économie La gestion de ces installations doit tenir compte à la fois des paramètres du procédé mis en jeu et des paramètres de la combustion. Les techniques de gestion optimale de l’énergie sur ces installations sont en grande partie fonction du procédé industriel qu’elles servent. Ainsi, même si elles sont nombreuses, les techniques pour économiser l’énergie sont spécifiques à chaque grand secteur industriel, voire même à l’unité industrielle concernée. Il est par conséquent difficile d’évaluer avec pertinence le gisement global d’économie dans l’industrie (ou même à l’échelle d’un secteur industriel) lié à l’optimisation des installations de combustion. Selon les combustibles utilisés, l’amélioration des performances énergétiques peut passer par les techniques suivantes : pré-séchage du lignite, séchage du combustible, gazéification du charbon ou de la biomasse, turbine de détente pour récupérer la teneur énergétique des gaz pressurisés, ADEME - Etude du gisement d’économie d’énergie dans l’industrie en Provence-Alpes-Côte d’Azur Rapport d’étape 2 - ICE Page 6 cogénération, pilotage informatisée de l’installation, … Toutes ces techniques sont décrites sous ses différentes configurations dans les BREF sectoriels. Quant au BREF-Efficacité Energétique, sans pouvoir avancer des ordres de grandeur sur les économies potentielles, il expose les techniques ci-après. Réduction de la température des gaz de combustion Plus la température de combustion est basse, meilleure est l’efficacité énergétique. Il faut toutefois trouver le compromis avec d’autres impératifs, tel que le fonctionnement au dessus du point de rosée, les plages de températures pour une bonne épuration des gaz, parfois l’exigence de « correcte » dispersion des gaz (éviter le panache blanc, symbole erroné d’une pollution), … Installation d’un préchauffeur d’air ou d’eau L’air qui alimente le brûleur est préchauffé par les gaz de combustion. La combustion est améliorée, les combustibles organiques sont mieux séchés : le rendement de la chaudière peut ainsi augmenter de 3 à 5%. Les brûleurs récupératifs et régénératifs optimisent ce préchauffage grâce à la récupération directe de la chaleur perdue.. Régulation et contrôle automatique des brûleurs, réduction de l’excès d’air Il s’agit, en fonction de la demande thermique, d’optimiser le débit de combustible, le débit d’air, la teneur en oxygène des gaz de combustion. L’excès d’air est nécessaire pour éviter l’extinction de la flamme ou un retour de flamme (pouvant provoquer des dégâts sur l’installation). Mais il faut chercher à minimiser cet excès d’air. Choix du combustible En tenant compte notamment du pouvoir calorifique et du niveau de polluants pendant la combustion des combustibles envisageables, un choix bien effectué permet de réduire l’excès d’air et d’augmenter le rendement énergétique du procédé de combustion. L’oxy-combustion Il s’agit de remplacer l’air comburant par l’oxygène. Le rendement énergétique est amélioré et les émissions de NOx considérablement réduites. Cependant la demande en énergie pour séparer l’oxygène de l’air est considérable : elle doit être prise en compte dans le bilan énergétique global. Les recherches en cours sur les fours verriers à oxy-combustion laissent envisager des améliorations sur le rendement énergétique global, ne compensant toutefois pas les coûts d’achat de l’oxygène. Autres pistes 9 réduire les pertes de chaleur par une bonne isolation thermique des parois du système de combustion, 9 réduire les pertes de chaleur au niveau des ouvertures du four (trappe, cheminée, porte, …). ADEME - Etude du gisement uploads/Industriel/ economies-d-energie-dans-l-industrie-partie-2b.pdf