Étiquette : Management de l’énergie

 

Le CPE – Contrat de Performance Énergétique – a été créé par l’Union Européenne en 2006, avec en ligne de mire les bâtiments tertiaires, puis a été transposé en droit Français en 2009^[1] lors du fameux Grenelle de l’environnement. Après des débuts difficiles, leur nombre a progressé significativement. De 2007 à 2020, 329 CPE publics ont été attribués ^[2]. Leur application à l’industrie s’avère plus complexe car l’optimisation de la performance énergétique est propre à chaque usine, en fonction notamment de ses équipements, process et utilités. Le déploiement des CPE dans le monde industriel reste ainsi en développement, et aucun recensement n’est disponible à ce jour.

 

Le Contrat de Performance Énergétique, c’est quoi ?

Un CPE industriel est d’abord un contrat, passé entre un industriel et un ou plusieurs acteurs de l’efficacité énergétique :

• Fournisseur de services ou équipements énergétiques comme ENGIE Solutions.
• Facility Manager.
• Tiers investisseur.
• Bureau d’Études énergétiques.

Le contrat garantit un niveau de consommation d’énergie pour l’activité, les équipements et/ou les utilités concernés (moteurs, air comprimé, vapeur…). Il est assorti d’objectifs d’optimisation gratifiés par des primes, et de pénalités en cas de dépassement des consommations. Une même usine peut ainsi contracter plusieurs CPE différents, chacun s’étalant généralement sur des périodes de 3 à 5 ans.

 

Le comptage au cœur du contrat

Le Contrat de Performance Énergétique est un type de contrat, mais il n’y pas de contrat type ! Sa rédaction doit donc exprimer très clairement et précisément les éléments techniques permettant de mesurer les performances. Il s’agit notamment d’identifier et de pondérer les facteurs influents sur les variations de consommations et impactant les niveaux contractuels de performance énergétique : volume et organisation de la production, conditions météorologiques, dont température extérieure et/ou taux d’humidité, évolution des besoins, changement d’équipements sur les process ou utilités…

Comptage et mesurage sont donc des éléments clés du CPE industriel pour construire une règle du jeu opposable à toutes les parties :

• État des lieux énergétiques avant CPE.
• Objectifs chiffrés (ratios, IPE).
• Détail des mesurages et comptages (types de capteurs, emplacements…).
• Détail des méthodes de calcul.

 

Le tiers de confiance technique indépendant fortement recommandé

Comment « objectiver objectivement » ? En invitant au contrat un partenaire indépendant qui joue le rôle de tiers de confiance sur tous les calculs de performance énergétique.

Cet acteur va donc :

• Réaliser un plan de comptage et mesurage.
• Récolter et analyser l’historique existant des data énergétiques.
• Constituer une Situation Énergétique de Référence (SER).
• Identifier les facteurs influents.
• Construire un modèle des consommations conforme à la méthodologie IPMVP
• Calculer les performances effectives telles que décrites au contrat (et donc les bonus et pénalités éventuelles).

 

Les facteurs clés de succès d’un Contrat de Performance Énergétique industriel

Réussir son CPE demande une grande préparation et une attention particulière aux données. D’après 3^E-Performance, bureau d’étude énergétique partenaire de Vertuoz Industri.e, le succès d’un CPE repose ainsi sur :

• Un historique de données adapté aux objectifs (pas de temps, saisonnalité).
• Un comptage/mesurage judicieux et objectif.
• La prise en compte exclusive de gains nets.
• La présence d’un tiers de confiance indépendant
• La mise à disposition transparente des données et de leur analyse, par exemple via la plateforme Vertuoz Industri.e.
• Une solide information aux équipes terrain, dont les comportements peuvent impacter significativement le CPE.

 

^[1] Article 5 de la loi n° 2009-967 du 3 août 2009 de programmation relative à la mise en œuvre du Grenelle de l’environnement. 

^[2] Recensement Observatoire National des Contrats de Performance Energétique, 2021, France.

 

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1/ L’énergie n’est pas votre cœur de métier… si vous n’êtes pas énergie-intensifs

Avantage paradoxal ! Le sujet s’avère bien moins sensible que le travail sur les coûts de matières, les process, ou encore l’organisation. De plus, il concerne souvent les utilités. C’est ainsi un excellent sujet d’expérimentation, d’apprentissage, qui présente des risques très mesurés. Les gains sont en revanche élevés, via les économies d’énergie bien sûr, mais surtout par la mise en place d’une démarche très similaire à celle de l’usine 4.0.

 

2/ L’énergie concerne tout le monde

Certes plus ou moins directement… mais essayez de trouver UN métier de votre usine dont les KPI peuvent s’affranchir de l’énergie ! Pourtant, la priorité est généralement (et légitimement) donnée à la fabrication du produit fini, et non aux économies d’énergie. Ainsi les équipes vont-elles demander des machines plus puissantes, des marges de sécurité confortables, des points de fonctionnement calés sur la demande de pointes, etc.  Il est donc évident qu’une démarche d’efficacité énergétique concerne chaque collaborateur. Un beau galop d’essai vers l’usine du futur !

 

3/ L’énergie est transversale

Autrement dit : les choix énergétiques des uns ont des répercussions sur les autres. Exemple chez un équipementier automobile : la production demande de la vapeur disponible 100 % du temps, à la hauteur de ses besoins ponctuels élevés. L’exploitant des utilités doit donc investir dans des équipements adéquats pour éviter les pénalités (puissance, redondance…). Et la maintenance nécessaire pour assurer le bon fonctionnement des chaudières (et donc la fourniture de vapeur), doit se faire sans impacter la production. Pourtant il est souvent possible d’organiser la production avec un peu plus de souplesse, et avec d’importantes économies à la clé. Réduire les consommations globales d’énergie d’une usine et d’un atelier exige cependant une véritable communication et des synergies entre les métiers. Ajoutons que très souvent, les bonnes pratiques identifiées sur un site peuvent être reproduites sur un autre.

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4/ Financièrement, il y peu à perdre et beaucoup à gagner

Changer un process ou une machine « core business » présente des risques importants (notamment en termes de qualité) et impose généralement un investissement significatif. En revanche, une grande part des gisements énergétiques d’une usine peuvent être adressés sans CAPEX ou presque. De plus, les évolutions s’effectuant de manière itératives (recommandations de réglages assortis de mesure des résultats), les risques sur le process sont nuls si l’équipe Qualité est associée à la démarche.

 

5/ Efficacité énergétique et excellence opérationnelle sont les deux faces d’une même pièce

Plus précisément, elles font appel :

• à des infrastructures SI et réseau similaires ou communes : connexion de l’usine, capteurs, automates, data lake, etc.
• souvent aux mêmes informations/data,
• au même mindset des équipes et des dirigeants,
• aux même besoins de communication avec les collaborateurs,
• au même type d’outils numériques : collecte, historisation, supervision, dataviz, analyse, pilotage…
• aux mêmes démarches projets,
• à la même résistance au changement…

Ainsi, en lançant un projet d’efficacité énergétique industrielle, vous posez sereinement les bases du succès de votre future usine 4.0.

 

Maintien des chambres froides à température, du chauffage hors gel, ou de l’air comprimé sous pression : les usines continuent de consommer, alors même que la production est à l’arrêt. Même discret, ce que l’on appelle le « talon de consommation » peut devenir au final coûteux pour un site industriel. D’où l’intérêt de trouver des actions pour réduire ce talon. Lesquelles ? Tour d’horizon.

 

1.  Le talon de consommation, c’est quoi ?

Classiquement dans l’industrie, le talon de consommation est défini comme « la consommation d’énergie d’un atelier hors production ». On songe évidemment aux périodes correspondant à la nuit, aux week-ends, aux ponts, aux congés annuels, à la maintenance…, aux durées plus ou moins longues. Le talon de consommation varie également selon la saison. Logiquement, le talon correspondant par exemple à la période de Noël sera plus consommateur que le talon d’arrêt d’été, car le chauffage continuera de fonctionner pour maintenir les bâtiments et les installations hors gel.

 

2.  Quelles actions mettre en place pour s’améliorer ?

Avant de mettre en place des actions, encore faut-il estimer la consommation d’énergie minimale lors des arrêts. Ce talon de référence sera par exemple mesuré lors des arrêts entre Noël et le Jour de l’An (pour le talon de référence d’hiver), et lors d’un pont en mai (pour le talon d’été). Durant ces deux périodes, un effort particulier est toujours réalisé par les équipes maintenance, pour arrêter tous les équipements consommateurs d’énergie qui doivent l’être. Les autres équipements fonctionneront à un niveau minimal établi en amont. À l’aide de ces données, le manager pourra encourager ses équipes à atteindre le talon de référence, aidé par une interface de supervision, qui lui permet de suivre les résultats des ateliers les plus éloignés du talon de référence pour les améliorer (ou à l’inverse ceux qui sont les plus proches pour les valoriser). Il peut ainsi prioriser les contrôles et repérer les équipements en défaut : autant d’éléments factuels pour animer la démarche de progrès auprès des équipes, pour que la consommation lors de l’arrêt suivant soit plus conforme au talon de référence. L’action mise en place pour réduire le talon peut également passer par la régulation des équipements (pilotage du chauffage par exemple).

 

3. L’autre talon

En plus des situations d’arrêts de production, un talon de consommations fixes existe aussi dans l’usine en activité. Il résulte d’une somme de consommations de natures différentes. Il peut correspondre à un mode de fonctionnement d’un atelier où les machines sont toutes en marche simultanément, même si ce n’est pas nécessaire. Ce peut être également dû à diverses « pertes » latentes, comme des fuites, des défauts thermiques ou des manques d’étanchéité lorsque les équipements sont en pression. Ce « talon de fonctionnement » est intéressant à réduire, car il correspond à une consommation d’énergie continue, pas uniquement durant les arrêts d’activité de l’usine, somme toute limités. Pour le diminuer, il convient d’abord de mesurer la consommation de l’atelier fonctionnant à vide, par machine et par type d’énergie. Vient ensuite l’analyse de ces consommations, pour différencier celles qui sont normales de celles qui correspondent à des pertes inutiles.

La planification énergétique est un processus prévu par la norme ISO 50001 portant sur le management de l’énergie (Organisation internationale de normalisation – 15 juin 2011).

Après le déploiement d’un système de management de l’énergie, la norme ISO 50001 impose la mise en œuvre d’un travail de planification énergétique. Ce dernier a pour objectif l’amélioration continue de la performance énergétique de l’organisation. Il passe notamment par l’identification des activités ayant une incidence sur la consommation énergétique de l’organisation. La planification énergétique doit être documentée et suivre un déroulement précis.

 

 

 

1. Déroulé

La planification énergétique débute par l’identification des exigences légales concernant la consommation et le rendement énergétique de l’organisation. Cette dernière doit démontrer qu’elle satisfait bien à ces exigences.

Ceci fait, l’organisation pourra s’engager dans sa revue énergétique. C’est-à-dire qu’elle va évaluer ses usages et sa consommation énergétiques passés et présents à partir de mesures et d’autres données. Après ce travail d’analyse, elle identifie ses Usages Énergétiques Significatifs (UES), à savoir les installations, les équipements, les systèmes, les procédés et les personnes ayant un impact significatif sur la performance énergétique de l’usine.

 

2. Objectifs et plans d’actions

L’organisation identifie les potentiels d’amélioration de sa performance énergétique. Elle établit des consommations de référence pour ses usages et sa consommation énergétiques. Ces profils énergétiques permettent de se donner des objectifs de performance, de comparer et d’expliquer les écarts, de mettre en place des plans d’actions. Il s’agit d’une moyenne sur une période donnée, éventuellement pondérée en fonction de facteurs subits affectant les usages : le niveau de production, la météo…

 

 

La planification énergétique passe donc par la définition d’objectifs, par exemple améliorer son kWh par tonne. Pour les atteindre, les équipes devront créer, appliquer et faire évoluer des plans d’actions. Des documents doivent impérativement préciser les éléments suivants : responsabilités, calendrier, méthodologie de vérification de l’amélioration, méthodologie de vérification des résultats.

 

Sources

LRQA Business Assurance

Guide pratique de mise en œuvre de l’ISO 50001

http://media.energie-industrie.com/Presentation/livre_blanc_iso_50001_433068.pdf

ATEE – Certificats d’économies d’énergie – Fiche explicative n° FE 50