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Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Les notions d’écologie industrielle et territoriale (EIT) et d’écoparcs sont très proches; la seconde étant plus fréquemment utilisée dans la littérature scientifique. Toutes deux sont à l’origine d’une même dynamique visant à réduire l’impact environnemental des activités industrielles et, parallèlement, augmenter leur rentabilité. En France, l’ADEME porte un réseau pour promouvoir cette notion d’EIT, notion qui commence à bien s’ancrer dans le territoire. A ce jour, 107 initiatives ont été analysées en France, dont 18 d’entre elles ont conduit à des synergies concrètes.

Pour structurer ces démarches collaboratives qui peuvent conduire à des écoparcs, nous distinguons différents niveaux de collaboration envisageables sur une zone industrielle :

  1. Le partage d’information
  2. Le partage de services (analytique, sécurité, informatique, services sociaux….)
  3. La gestion des déchets ou leur valorisation, la création de réseaux d’utilité.
  4. L’échange de sous-produits ou de flux matière
Cet état de l'art revient sur le contexte français en matière d'écoparcs, détaille leurs processus d'intiation et de gouvernance ainsi que les différentes méthodes de receuil et d'analyse de données permettant leur émergence. Y est également présentée l'analyse de six parcs industriels français relevant des niveaux 3 et 4.

Domaine d'intervention : Efficacité énergétique

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif :

L'utilisation de la chaleur représente plus de la moitié de la consommation d’énergie en France et est donc un levier crucial pour la réduction des émissions de CO2 et l’optimisation énergétique, au travers notamment des technologies de récupération de chaleur fatale.

Le stockage de chaleur s'avère une brique incontournable pour assurer le transfert d'énergie thermique le plus efficacement possible lorsque la production de chaleur (source) est décorrélée des usages consommateurs potentiels (puits).

Si les techniques de stockage thermique sont déjà relativement bien déployées dans le secteur de la production d'énergie et des réseaux de chauffage urbain, notamment pour lisser des usages thermiques, elles s'avèrent par contre encore peu répandues dans les activités industrielles où pourtant le potentiel de récupération de chaleur fatale sur les procédés thermiques est élevé et où leur utilisation représente un enjeu important.

Porté par les politiques publiques d'aide au financement, on observe un intérêt croissant des industriels pour la récupération de chaleur fatale. Dans ce cadre, il est indispensable que les technologies de stockage puissent être connues et diffusées et leur utilisation bien comprises. L'étude proposée, menée par le CETIAT en collaboration avec le CEA Liten pour la première phase de veille technologique, est donc destinée à favoriser la diffusion des systèmes de stockage thermique dans le secteur de l'industrie.



Domaine d'intervention : Efficacité énergétique

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif :

Dans le contexte actuel de décarbonation de l’industrie en France, l’électrification des procédés est une des solutions à envisager du fait de la particularité du mix énergétique français. Dans sa Stratégie Nationale Bas-Carbone (SNBC), la France s'est fixé pour objectif un taux d'électrification globale de son industrie de 70% à l'horizon 2050 (énergie finale). Dans ce contexte, ALLICE a souhaité apporter un éclairage à ses adhérents sur le potentiel d'électrification de différents procédés thermiques industriels, la rentabilité de solutions électriques (en substitution ou en couplage avec des technologies utilisant des énergies fossiles) et les axes d'innovation nécessaires pour lever les verrous techniques et économiques. La réalisation de cette étude collective a été confiée au CETIAT et au Cetim.
L'étude a priorisé cinq procédés thermiques représentatifs et couvrant différents secteurs industriels : la pasteurisation, l'évapo-concentration, les fours batch haute et basse température, les fours tunnel haute et basse température, les sécheurs tunnel. Pour chaque procédé, sont détaillés :

  • Les différentes technologies électriques compatibles et leurs caractéristiques
  • L'analyse technico-économique d'une substitution partielle ou totale des énergies fossiles par des solutions électriques, avec analyses de sensibilité vis-à-vis de l'évolution des coûts de l'énergie et de la taxe carbone
  • Des retours d'expériences terrain
Les conclusions des analyses technico-économiques soulignent les avantages et freins à l'électrification en tenant compte des spécificités de chaque procédé. C'est un des intérêts majeurs de cette étude que d'avoir une analyse orientée procédé, et de positionner chaque technologie électrique au regard de critères de fonctionnement sur le terrain. En effet, les conditions techniques des procédés impactent fortement la viabilité ou non des alternatives électriques.

Domaine d'intervention : Intégration d'énergies alternatives

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : En permettant la réduction de l’empreinte carbone d’un des secteurs économiques les plus émetteurs, l’efficacité énergétique industrielle est un des leviers clefs de la transition énergétique. En France, nombre d’industriels y ont déjà eu recours, mais l’ADEME estime que 20% de la consommation énergétique industrielle actuelle pourrait encore être réduite grâce à l’efficacité énergétique. De nombreux acteurs sont positionnés pour répondre à cet enjeu en proposant des solutions de plus en plus innovantes. Cependant, un des freins majeurs au développement de telles actions est la difficulté à les financer compte tenu d’un certain nombre de risques très spécifiques à des projets qui mêlent à la fois le monde de l’énergie et le monde de l’industrie.

Dans ce cadre, les adhérents de l’Alliance industrielle pour la compétitivité et l’efficacité énergétique (ALLICE) ont souhaité lancer une étude ayant pour but de synthétiser les risques et instruments de couverture des risques de financement des projets d’efficacité énergétique industriels. Ce rapport a également pour but de fournir des recommandations concrètes d’aide à la décision afin de favoriser l’émergence de projets d’efficacité énergétique, en particulier ceux portant sur des technologies innovantes qui pourraient présenter des risques d’investissement importants. En explicitant les risques perçus par les industriels, leurs financeurs, ainsi que les moyens de les surmonter, ce rapport a vocation à accélérer l’investissement dans l’efficacité énergétique industrielle. Cette étude se base sur la littérature existante, ainsi que sur des entretiens menés avec des industriels et des financeurs de projet.

Domaine d'intervention : Modèles économiques et financement

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Le digital offre de nombreuses perspectives d’amélioration de la compétitivité industrielle, notamment de l’efficacité énergétique. Dans ce contexte, une étude ALLICE a investigué le potentiel des logiciels d’Energy Management System (EMS). Ces logiciels se basent sur l’exploitation croissante des données disponibles au sein de l’industrie : le Big Data.
Ce rapport a pour objectif de compléter cette précédente étude en apportant un éclairage sur les méthodologies d’analyse de données (ou Big Data Analytics) et les perspectives sur les applications potentielles des données industrielles en rapport à l’efficacité énergétique.

Domaine d'intervention : Transition numérique

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Cette étude présente une modélisation générale des phénomènes liés au séchage pour couvrir une large palette de séchoirs convectifs par air chaud, de produits, et cela dans les configurations les plus variées.

L'objectif de ces travaux de modélisation est notamment de pouvoir fiabiliser les solutions d'optimisation énergétique proposées sur des séchoirs convectifs dans le cadre d'audits : par exemple, analyser l'impact d'un recyclage d'air dans le séchoir sur la qualité de séchage du produit fabriqué.

Cette modélisation comporte deux volets :

1 - La modélisation du comportement du produit pendant le séchage.
2 - La modélisation du séchoir et des mouvements de l'air autour du produit.

L'étude a recensé et généralisé un grand nombre de modèles existants pour prendre en compte une large typologie de produits : argile, bois, grains, fruits, légumes, etc.

Domaine d'intervention : Efficacité énergétique

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Cette étude dresse un état de l'art de la récupération de chaleur sur procédés industriels. Les informations synthétisées dans ce rapport visent en particulier les fours et séchoirs industriels dans les secteurs de l'agroalimentaire, de la métallurgie et de l'industrie du verre.

Après un rappel du contexte de l'étude et de ses principaux objectifs, ce projet débute par une veille technologique sur les échangeurs récupérateurs de chaleur des procédés thermiques. Ensuite, un rappel de la problématique du phénomène d'encrassement dans les échangeurs thermiques permet d’identifier les perspectives d’évolution et les solutions envisagées dans l’industrie. Enfin, cinq cas de récupération de chaleur sont analysés. Pour chaque cas, sont présentés la technologie d’échangeur applicable, la nature de l'effluent concerné, les solutions de prévention existantes pour limiter les conséquences de l'encrassement.

Domaine d'intervention : Efficacité énergétique

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Dans un souci de développement industriel compétitif et sobre en émissions de carbone, une particulière attention a été récemment portée sur l’amélioration des systèmes de climatisation et de réfrigération industriels. Les cycles à compression-détente ont atteint des performances raisonnables, mais s’heurtent aux changements de réglementation sur les fluides de travail utilisés (PRG ou GWP – Potentiel de Réchauffement Global, PDO ou DOP – Potentiel de Déplétion d’Ozone). Ainsi, le besoin de rendre la production de froid durable, compétitive et peu énergivore est devenu un défi majeur dans l’industrie. L’activité de développement des cycles avancés, à titre d’exemple, est mise en évidence par les divers moyens de communications dans le domaine et font des annonces régulières sur les performances des cycles à compression fonctionnant à l’ammoniac et au CO2 (post HFC), ainsi que d’autres machines à priori de plus en plus performantes.

Cette étude présente l’état de l’art sur les nouveaux systèmes de réfrigération qui ciblent des améliorations par rapport aux systèmes conventionnels à compression-détente.

Domaine d'intervention : Efficacité énergétique

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Les gisements de chaleur dans l'industrie représentent un potentiel important de 109,5 TWh, soit 36% de la consommation de combustibles de l'industrie en France [1], rejetés sous forme de chaleur, dont 52,9 TWh à plus de 100°C.

La moitié de ce gisement concerne les deux secteurs de l'agro-alimentaire et de la chimie.

Par ailleurs, les buées de séchoirs et les fumées des fours représentent respectivement 30% et 38% des rejets disponibles.

L'étude réalisée est ciblée sur ces deux secteurs industriels pour évaluer les techniques et contraintes de récupération de chaleur dans des buées industrielles et des opportunités de projet pour les années suivantes.

Domaine d'intervention : Efficacité énergétique

Activité : Études pour les adhérents

Descriptif : Le digital offre de nombreuses perspectives d’amélioration de la compétitivité industrielle, notamment de l’efficacité énergétique. L’installation d’Energy Management System (EMS) apparaît comme l’une des pistes les plus pertinentes, portée par l’émergence d’un grand nombre d’acteurs en France et par la forte démocratisation des compétences liées à la gestion des données. 

L’Energy Management System (EMS) étant devenu un outil incontournable pour gérer l'énergie dans l’industrie, cette étude vise à définir ce qu’est un EMS, à cartographier les différentes solutions présentes sur le marché et à appréhender les services énergétiques que les différents types de solutions peuvent rendre aux industriels.

Domaine d'intervention : Efficacité énergétique