Nos travaux

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : L'utilisation rationnelle de l'énergie, préoccupation importante dans le contexte de transition énergétique et de lutte contre le changement climatique, est également devenue ces dernières années un enjeu géopolitique majeur.

Parmi les solutions qui permettent de réduire les consommations énergétiques, la valorisation de la chaleur fatale des procédés (qui serait autrement perdue) est un levier incontournable. Afin de maximiser cette récupération, une valorisation multi-vecteurs énergétiques via la cogénération et la trigénération (production simultanée de l’électricité, de la chaleur, du froid ou de l’énergie mécanique) peut présenter un certain intérêt.

L'objectif de cette étude ALLICE est d'explorer les opportunités d'amélioration des performances des systèmes de valorisation de chaleur fatale en mettant l'accent sur les technologies (ORC, froid par compression thermique et chauffage), ainsi que de conduire des investigations sur les solutions de financement associées.

Domaine d'intervention : Efficacité énergétique

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : La décarbonation de l’industrie doit passer par une transformation des modèles d’affaires actuels vers des modèles plus durables. 
Un modèle d’affaires est un concept économique qui englobe toutes les activités d’une entreprise, sa création de valeur ainsi que ses relations avec ses parties prenantes, du fournisseur au client.

Les modèles d'affaires actuels reposent majoritairement sur une logique linéaire traditionnelle le long de leur chaine de valeur : extraction des ressources, production de biens matériels, consommation et fin de vie. La question de la transformation des modèles d’affaires industriels se pose alors pour atteindre nos objectifs de neutralité carbone. 

Il existe de nombreux exemples d’entreprises (industrielles ou non) ayant déjà fait pivoter leur modèle d’affaires au fil des évolutions technologiques, réglementaires ou du marché.
En particulier, la transition vers un modèle d’affaires de décarbonation consiste à mettre en place une stratégie d’entreprise permettant à la fois de dégager du bénéfice et de contribuer à l’atténuation au changement climatique.

L’objectif de cette étude est d’identifier des modèles d’affaires de décarbonation et de qualifier leurs avantages et applicabilité dans l’industrie.

L’étude s’est organisée en 3 phases d’analyse :

• Élaboration d’une cartographie des modèles d’affaires

Définition du concept de modèle d’affaires de décarbonation en utilisant la représentation du Business Model Canvas

• Identification et caractérisation des modèles d’affaires de décarbonation

Analyse approfondie des enjeux d’une sélection de modèles d’affaires

• Sélection de trois modèles d’affaires à approfondir selon leur pertinence pour les adhérents d’ALLICE

Analyse reposant sur la littérature existante et sur la conduite d’entretiens avec des industriels ayant mis en place un nouveau modèle

• Élaboration de recommandations à destination des adhérents

Domaine d'intervention : Modèles économiques et financement

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Le secteur de l'industrie représente approximativement 20% de la consommation énergétique française. La majeure partie cette énergie consommée, soit 435 TWh selon l'INSEE en 2018, est transformée en chaleur, avec des pertes massives dans son utilisation. Ainsi le sujet de la chaleur fatale, en plus d’être au coeur des enjeux de la décarbonation, se révèle être par ailleurs un réel levier de compétitivité industrielle, dans un contexte d'augmentation structurelle des prix de l'énergie.

Pour conduire cette étude, la méthode retenue a été de s'appuyer sur des retours de terrain pour être au plus proche des intervenants qui exploitent les installations, qui les conçoivent et qui décident opérationnellement de la pertinence des projets. Ainsi, une quinzaine d'entretiens avec des industriels, des fabricants, des bureaux d'études et des syndicats a été réalisée.

Ce rapport s'articule en 3 parties :

• La première partie de ce rapport synthétise les nombreuses publications dont le sujet de la chaleur fatale a fait l’objet depuis 2017,
• La deuxième partie présente des retours d'expérience de projets de valorisation de chaleur perdue identifiés pendant l’étude, qui ont pour certains fait l'objet d'une visite de site.
• Enfin la dernière partie détaille les recommandations issues des entretiens, des visites de site, de l'expérience des rédacteurs ainsi que des réflexions et échanges qui ont accompagné la réalisation de cette mission.

Enfin, cette étude met en avant un certain nombre de recommandations qui s’articulent autour de trois axes majeurs dont une synthèse est présentée dans le résumé excécutif.

Domaine d'intervention : La décarbonation en un coup d'oeil

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Les entreprises cherchent à réduire leur impact environnemental, en particulier en diminuant leurs émissions de gaz à effet de serre (GES). Cette dynamique est notamment appuyée par les objectifs
fixés par la France dans le cadre de la Stratégie National Bas Carbone (SNBC), de -81% d’émissions de GES pour le secteur industriel. Parmi les principaux leviers d’action, se trouve le travail sur les procédés de fabrication.

La présente étude se concentre sur la décarbonation des procédés de séchage et cuisson, pour lesquels trois typologies de solution sont étudiées : l’efficacité énergétique, l’électrification et les énergies renouvelables et de récupération.

Le but de l'étude est d'examiner l'application de ces différentes solutions de décarbonation sur trois cas d’application et de comparer les résultats jusqu’à 2050 du point de vue énergétique, économique et environnemental.

Les cas d’application étudiés sont le séchage et la cuisson de tuiles, le séchage et la polymérisation d'une ligne de peinture poudre, ainsi que le touraillage de malt d'orge.

Cette étude montre que l’ensemble des solutions permettent des réductions importantes d’émissions de GES. Pour aller plus loin dans la réduction des émissions de GES liées à certains procédés ou dans certains cas particuliers, les solutions de CCUS peuvent s’avérer nécessaires (Carbon Capture, Utilisation and Storage).

Domaine d'intervention : La décarbonation en un coup d'oeil

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Le digital offre de nombreuses perspectives d’amélioration de la compétitivité industrielle, notamment à propos de l’efficacité énergétique. Dans ce contexte, l’étude ALLICE sur les apports du Big Data Analytics a mis en avant les avantages que peuvent en tirer les services de maintenance industrielle, notamment au travers de la maintenance prévisionnelle.

En surveillant les dégradations, la maintenance prévisionnelle permet d’optimiser le fonctionnement des installations industrielles et par conséquence d’en améliorer leur performance énergétique.

Elle fait partie des activités de maintenance préventive disponibles pour assurer la disponibilité opérationnelle des équipements au même titre que la maintenance améliorative, et la maintenance préventive systématique et conditionnelle.

Le présent état de l’art se compose de 3 parties :

• Objectifs de la maintenance
• Terminologies de la maintenance
• Mise en place de la maintenance prévisionnelle

Domaine d'intervention : Transition numérique

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Cette étude a pour objectif de détailler l'état de l'art actuel des solutions de ventilation, en insistant sur la performance énergétique des systèmes. Elle se concentre sur l'industrie, en particulier les locaux industriels dans lesquels sont présents des procédés de fabrication susceptibles d'émettre des polluants spécifiques.

Un système de ventilation a pour fonction essentielle d'assurer l'assainissement des environnements de travail et le traitement des polluants émis avant rejet à l'atmosphère, dans le cadre du respect des réglementations en vigueur. Un système de ventilation est constitué de différents composants qui génèrent une consommation énergétique non négligeable pour les industriels.

La revue de l'abondante bibliographie existante sur la ventilation a montré que cette fonction d'assainissement est traitée au travers de guides de bonnes pratiques et de règles de l'art. En revanche, peu de travaux concernent spécifiquement l'efficacité énergétique des systèmes de ventilation.

Ainsi, le présent état de l'art s'attache à passer en revue chaque composant d'un système de ventilation avec l'angle de l'efficacité énergétique : le dispositif de captage, le réseau de transport, le dispositif de dépollution, la régulation et enfin le ventilateur.

Domaine d'intervention : Efficacité énergétique

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Cette étude dédiée au potentiel d’intégration de l’énergie solaire thermique dans les procédés industriels a pour objectif de fournir un premier niveau d’information sur la faisabilité technique et économique de ces solutions.

Au niveau mondial, la consommation de chaleur pour l’industrie représente près de 24% de la consommation d’énergie finale, tous usages confondus, et tous vecteurs énergétiques confondus. Cela correspond à près de 24 000 TWh. En distinguant les niveaux de température, il est possible d’envisager les technologies solaires thermiques qui pourraient assurer une partie de la fourniture de cette consommation d’énergie.

L'étude se compose de 4 parties :

• La première partie est consacrée à un état de l’art des technologies solaires thermiques (capteurs, stockage et principe de fonctionnement) utilisables pour la fourniture de chaleur pour les procédés industriels. Rarement dissociables des capteurs solaires, les technologies de stockage thermique sont également abordées.
• La deuxième partie aborde la méthodologie requise pour intégrer de la chaleur solaire.
• La troisième partie est dédiée aux aspects économiques.
• Pour finir, quatre fiches de retours d'expériences (REX) détaillées permettent de découvrir des installations solaires thermiques intégrées à des procédés industriels. Elles illustrent la diversité des solutions pouvant être mises en oeuvre pour répondre à différents objectifs.

En synthèse cette étude a mis en évidence 4 conclusions :

• La nécessité de procéder à des analyses énergétiques détaillées pour favoriser l’intégration du solaire thermique, et recourir à la technologie la mieux adaptée,
• La diversité des solutions permettant d’adresser une grande partie des besoins de chaleur basse et moyenne température (jusque 400°C) de l’industrie ainsi que leur niveau de maturité,
• La compétitivité du coût de la chaleur solaire vis-à-vis des solutions classiques et surtout leur insensibilité aux évolutions du marché de l’énergie, compte-tenu de leurs frais de fonctionnement très limités,
• Un impact environnemental 10 à 20 fois plus faible que le gaz naturel d’origine fossile.

Domaine d'intervention : Intégration d'énergies alternatives

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Pour atteindre la neutralité carbone en 2050, les solutions de captage et de valorisation du CO2 seront nécessaires. Cette étude s’intéresse particulièrement au potentiel de création de hubs CCU, structures regroupant des industriels émetteurs et consommateurs de CO2, afin d’améliorer la rentabilité des solutions déployées.

L'étude a permis de mettre en lumière plusieurs conclusions :

• L'analyse montre que le CCU reste un outil partiel de décarbonation
• L'étude a permis de montrer la pertinence des hubs CCU au regard des besoins d'abattement des émissions de CO2 résiduelles, même si ces solutions présentent aussi des challenges technico-économiques et environnementaux
• L'analyse cartographique a permis d'identifier une grande diversité de profils hubs CCU
• Concernant les usages, les hubs dont le développement sera favorisé à court terme seront ceux centrés sur l'usage "minéralisation" ; les hubs avec usage "e-fuels" et la synthèse organique se développement à plus long terme.
• L'approche par hub présentant des risques spécifiques, il est nécessaire de trouver des modèles d'affaire adaptés qui permettent de les maîtriser.

Elle se compose de 3 parties : un panorama des technologies disponibles pour le CCU, une cartographie des émissions des industriels français, une définition des options possibles pour l’émergence de ces structures.

Domaine d'intervention : La décarbonation en un coup d'oeil

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Les prix de l'énergie ont considérablement augmenté depuis fin 2021. Les scénarios prospectifs de différents organismes, réalisés avant la crise géopolitique actuelle, prévoient également une tendance haussière sur le long terme pour le gaz naturel, le charbon et le pétrole. L'industrie est l'une des activités économiques les plus exposées à cette hausse des prix de l'énergie. Les impacts sont spécifiques à chaque industriel et varient selon son mix énergétique, son volume de consommation d'énergie et l'intensité énergétique des matières premières utilisées.

Cette étude présente ainsi une comparaison des coûts de production entre 2020 et 2030 pour cinq secteurs industriels avec différentes trajectoires d'évolution des prix de l'énergie. Pour atténuer ces effets, plusieurs leviers existent aujourd'hui.

Ce rapport s'est intéressé aux six familles de solutions suivantes :

• Les solutions de flexibilité,
• Les actions d'efficacité énergétique,
• Les contrats PPA / GPA,
• L'autoconsommation,
• Les communautés locales d'énergie
• Les contrats d'approvisionnement d'énergie verte.

Plusieurs critères ont été considérés afin d'évaluer leur pertinence.

Domaine d'intervention : Modèles économiques et financement

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Cet état de l’art conduit par ALLICE vise à étudier les technologies qui s’offrent aux industriels pour convertir la chaleur fatale industrielle en électricité, quand il n'existe pas de possibilité de la valoriser sous forme directe. Il liste les différentes technologies disponibles, étudie leurs avantages et leurs inconvénients et dresse un tableau récapitulatif. Chaque technologie a des usages et des secteurs privilégiés en fonction du niveau de la chaleur fatale disponible et de la puissance électrique désirée.

Domaine d'intervention : Intégration d'énergies alternatives