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PROJET INDUSTRIEL DE FIN D’ETUDES Pour l’obtention du titre : Ingénieur d’Etat

PROJET INDUSTRIEL DE FIN D’ETUDES Pour l’obtention du titre : Ingénieur d’Etat Arts et Métiers En Génie Thermique Industrielles et Energie Renouvelables Département Énergétique Par : Anass NAOURA Du 10/02/2020 au 10/06/2020 Titre : Membres du jury : Président du jury Rapporteur M. Mohamed SRITI Parrain pédagogique (ENSAM) M. Abdelmajid HOSNI Parrain industriel (Cegelec) Année universitaire : 2019/2020 PIFE Nº Audit énergétique et solution technique pour amélioration des performances d’un ouvrage ii | P a g e Dédicace A ma petite famille… iii | P a g e Remerciements Je tiens tout d’abord à témoigner toutes mes reconnaissances à mon parrain industriel Mr. Abdelmajid HOSNI pour sa disponibilité, ses conseils et l’attention totale qu’il a accordé à mon travail. De surcroît, je remercie l’équipe de l’agence Nord de Tanger pour l’expérience enrichissante qu’ils m’ont fait vivre et la sympathie qu’ils m’ont adressée tout au long de mon projet. Mes vifs remerciements à mon encadrant académique Mr. Mohamed SRITI pour son soutien inconditionnel et pour ses conseils enrichissants qui m’ont permis de bien mener mon projet. Je remercie également les membres du Jury qui s'investissent constamment afin de nous aider à accomplir notre mission dans les bonnes conditions et qui m’ont fait l'honneur de bien vouloir juger ce travaille par leurs remarques. Au terme de mon projet de fin d'études, j’exprime ma profonde gratitude à tout le corps professoral et administratif pour ces années de formation. Que tous ceux qui m’ont soutenu et ont cru en mes efforts, trouvent ici l'expression de ma profonde gratitude et mes remerciements. iv | P a g e Résume Ce projet s’inscrit dans l’orientation stratégique de l’Agence Nord Tanger (Cegelec) qui vise augmenter leur périmètre d’activité pour devenir un auditeur énergétique. Cette perspective est en totale accordance avec la stratégie du royaume qui vise augmenter l’efficacité énergétique des industries par le décret n°2-17-746. C’est dans ce cadre que j’ai proposé de faire une étude portant sur « Audit énergétique et solutions techniques pour amélioration des performances d’un ouvrage ». Dans un premier temps, je vais réaliser une étude managériale du projet et mettre en place une méthodologie d’audit énergétique en se basant sur la norme EN 16247. Ensuite, je vais procéder à identifier des solutions d’efficacité énergétique (thermique et électrique) permettant de cibler les gisements potentiels d’économie d’énergie. Enfin, je vais concevoir un outil d’aide à la décision, pour réaliser un audit, sous forme d’une application VBA, qui va récapituler les étapes d’audit énergétique. Mots clés : EN 16247, ISO 50002, Economie d’énergie, Audit énergétique. v | P a g e Abstract This project is part of the strategic orientation of the North Tangier Agency (Cegelec) which aims to increase their scope of activity to become an energy auditor. This perspective is in full agreement with the kingdom's strategy to increase the energy efficiency of industries by Decree No. 2-17-746. It is in this context that I proposed to make a study on " Energy Audit and technical solutions for improving the performance of a work ". As a first step, I will carry out a managerial study of the project and implement an energy audit methodology based on the EN 16247 standard. Next, I will proceed to identify energy efficiency solutions (thermal and electrical) to target potential energy- saving deposits. Finally, I will design a decision aid tool, to perform an audit, in the form of a VBA application, which will summarize the energy audit steps. Key words: EN 16247, ISO 50002, energy saving, energy Audit. vi | P a g e ملخص ه ذا المشروع جزء من التوجه االستراتيجي لوكالة شمال ( طنجةCegelec ) التي تهدف إلى زيادة نطاق نشاطها لتصبح مراجع حسابات للطاقة. هذا المنظور يتفق تماما مع استراتيجية المملكة لزياد ة كفاءة الطاقة في الصناعات بموجب المرسوم رقم2 - 17 - 746 . وفي هذا السياق اقترحت إجراء دراسة عن " مراجع ." ة حسابات الطاقة والحلول التقنية لتحسين أداء كخطوة أولى، سأقوم بإجراء دراسة إدارية للمشروع وتنفيذ منهجية تستند على 16247 EN لمراجعة حسابات الطاقة. وبعد ذلك ، سأشرع في تحديد حلول تقنية (الحرارية والكهربائية) محتملة لتوفير الطاقة. أخي را سوف نقوم ب تصميم واجهات بواسطة VBA التي تلخص خطو ات .مراجعة حسابات الطاقة الكلمات الرئيسية ,EN 16247, ISO 50002: توفير الطاقة ، تدقيق الطاقة vii | P a g e Liste des figures Figure I. 1 Implantation du groupe Vinci dans le monde .................................................................. 4 Figure I. 2 Filiales du groupe Vinci .............................................................................................................. 5 Figure I. 3 Implantation de VINCI ENERGIES au Maroc ..................................................................... 7 Figure I. 4 Organigramme de CEGELEC Maroc ...................................................................................... 9 Figure I. 5 Evolution de la consommation d'énergie rapportée à la valeur ajoutée dans le secteur de l'industrie ...................................................................................................................................... 11 Figure I. 6 Consommation d’électricité par secteur industriel .................................................... 14 Figure I. 7 Le ratio consommation énergétique finale / PIB ......................................................... 15 Figure I. 8 Cadre règlementaire ................................................................................................................. 16 Figure I. 9 Volets de la norme EN 16247 ............................................................................................... 18 Figure I. 10 Les niveaux d'audit énergétique ....................................................................................... 19 Figure I. 11 Les caractéristiques d'audit énergétique ..................................................................... 19 Figure I. 12 Les étapes de l'audit énergétique ..................................................................................... 19 Figure I. 13 Le diagramme SMART ........................................................................................................... 22 Figure I. 14 Diagramme de Gantt .............................................................................................................. 23 Figure I. 15 Charte du projet ....................................................................................................................... 24 Figure II. 16 Organigramme de PESTEL ................................................................................................ 26 Figure II. 17 Diagramme radar de Porter (5+1 forces) .................................................................. 29 Figure II. 18 Les futures concourants ..................................................................................................... 29 Figure II. 19 Diagramme 5M ....................................................................................................................... 30 Figure II. 20 La méthodologie de gestion des risques ..................................................................... 31 Figure II. 21 Cartographie des risques ................................................................................................... 34 Figure II. 22 Evolution des risques ........................................................................................................... 35 Figure II. 23 Les domaines de mesures .................................................................................................. 36 Figure II. 24 QQOQCP des critères de stratification. ......................................................................... 36 Figure III. 25 Les composantes principales d'une facture électrique ....................................... 42 Figure III. 26 Les trois tranches horaires .............................................................................................. 43 Figure III. 27 Les éléments d’analyse de la facture électrique ..................................................... 43 Figure III. 28 Installation des condensateurs ...................................................................................... 45 Figure III. 29 Effet de l'ajout de condensateurs sur le triangle de puissance du système électrique ............................................................................................................................................................. 45 Figure III. 30 Solutions pour optimiser la facture électrique ....................................................... 46 Figure III. 31 Comparaison des rendements des 4 classes du moteur ..................................... 48 Figure III. 32 Schéma de variateur de vitesse ..................................................................................... 49 Figure III. 33 Actions pour améliorer l’efficacité de l’éclairage ................................................... 55 Figure IV. 34 Classification des chaudières en fonction de la conception .............................. 64 Figure IV. 35 les avantages et les inconvénients de chaque type de chaudières ................. 65 Figure IV. 36 Les avantages et les inconvénients de la méthode directes .............................. 66 Figure IV. 37 Les mesures nécessaires ................................................................................................... 67 viii | P a g e Figure IV. 38 Exemple typique des pertes dans une chaudières ................................................. 67 Figure IV. 39 Solutions pour augmenter les performances des chaudières........................... 69 Figure IV. 40 Circuit typique de vapeur ................................................................................................. 70 Figure IV. 41 Les types de purgeurs ........................................................................................................ 72 Figure IV. 42 Critères de sélection des purgeurs ............................................................................... 72 Figure IV. 43 Réservoir de la vapeur flash ............................................................................................ 74 Figure IV. 44 Utilisation de la vapeur flash dans une unité de traitement ............................. 75 Figure IV. 45 facteurs de sélection pour les isolants ........................................................................ 76 Figure IV. 46 les différents types d'isolants ......................................................................................... 76 Figure IV. 47 Evolution du cout avec l'épaisseur de calorifuge ................................................... 78 Figure IV. 48 Schéma CVC ............................................................................................................................ 79 Figure IV. 49 Méthode pour calculer le débit ...................................................................................... 80 Figure IV. 50 Solution pour les systèmes CVC ..................................................................................... 82 Figure IV. 51 Types de systèmes de stockage ...................................................................................... 83 Figure IV. 52 Exemple de fonctionnement en déstockage et production directe ................ 83 Figure V. 53 Diagramme de cas d’utilisation pour l’équipe d’audit et le Benchmarking.. 88 Figure V. 54 Diagramme de cas d’utilisation pour l’audit électrique ........................................ 89 Figure V. 55 Diagramme de cas d’utilisation pour l’audit thermique ....................................... 90 Figure V. 56 Diagramme de cas d’utilisation pour la redevance électrique ........................... 90 Figure V. 57 Diagramme de séquence pour les moteurs électriques ........................................ 91 Figure V. 58 Diagramme de séquence pour le Benchmarking ..................................................... 92 Figure V. 59 Diagramme de séquence pour la redevance électrique ........................................ 92 Figure V. 60 Algorithme de l'optimisation de la redevance électrique .................................... 93 Figure V. 61 Interface générale et la première page de l'application ....................................... 94 Figure V. 62 Interface « Moteur électrique » ....................................................................................... 95 Figure V. 63 Interface « Benchmarking pour la consommation d'électricité » ..................... 96 Figure V. 64 Interface « Optimisation de la redevance électricité » .......................................... 96 Figure V. 65 Résultats de calculs de l'optimisation de la redevance ......................................... 97 ix | P a g e Liste des tableaux Tableau I. 1 Fiche technique de Cegelec Maroc .................................................................................... 8 Tableau I. 2 Demande mondiale d'énergie primaire par combustible et scénario ............. 10 Tableau I. 3 Consommation finale d'énergie par secteur, combustible et scénario (Mtep) .................................................................................................................................................................................. 11 Tableau I. 4 Energie nette appelée ........................................................................................................... 12 Tableau I. 5 Consommation électrique par type de client ............................................................. 13 Tableau I. 6 Consommation d’électricité par secteur....................................................................... 14 Tableau I. 7 uploads/Industriel/ rapport-finale-naoura-anass.pdf