Indicateurs de performances énergétiques...Partie 1 : Rappel et principe Mise en place d’un plan de mesurage de l’énergie (sur la base du fascicule de documentation AFNOR :

Indicateurs de performances énergétiques Retour d’expérience de mesures industrielles pour le suivi énergétique et l’élaboration de référentiel filière d’indicateurs de performances énergétiques

LUCAS François Responsable Energie de TECALIMAN / Auditeur Energie Animateur de l’observatoire de l’énergie en alimentation du bétail

Intervenant

Sommaire

• Partie 1 : Rappel et principe • Partie 2 : Démarche sectorielle de définition d’un référentiel d’Indicateur de

Performance Industrielle • Partie 3 : Retours d’expérience • Partie 4 : Conclusions

Partie 1 : Rappel et principe Les Indicateurs de Performances Énergétiques (IPÉ) • Rôle :

o Outil d’aide à la décision o Mesurer la performance

• Exploitation : o Dans le cadre d’une démarche (référentiel ou non) o Évaluation des facteurs d’influences o Au travers de tableaux de bord o Par des personnes différentes dans la hiérarchie de l’entreprise

• Type :

o Valeur simple o Ratio : rapport de valeurs d’unités différentes o Taux ou rendement : rapport de valeurs de même grandeur o Modèle : Intégrant plusieurs facteurs d’influence (régression linéaire, etc.)

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Temps

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Situation énerégtique de référenceCible énergétiqueAmélioration

Présentateur

Commentaires de présentation

Commentaires : Exploitation les supports de réalisation des tableaux de bord sont divers Un indicateur de production (comme un débit, un taux de charge, etc.) peut être un facteur d’influence d’un IPÉ IPÉ de natures différentes adaptés à la fonction du personnel dans l’entreprise Documents de référence : Norme NF ISO 50006 : Systèmes de management de l’énergie — Mesurage de la performance énergétique à l’aide des performances énergétiques de référence (PER) et d’indicateurs de performance énergétique (IPÉ) — Principes généraux et lignes directrices

Partie 1 : Rappel et principe Qu’est-ce qu’un système de mesurage ?

Source : Document ATEE

Présentateur


Précision sur le vocabulaire : Système d’Information de Management de l’Énergie (SIME) ou Système d’Information Énergétique (SIE) ou encore Système d’Information de Gestion de l’Énergie (SIGE) Documents de référence : Le comptage de l’énergie : Amélioration de la performance énergétique dans l’industrie, ADEME, Ed. DUNOD, 2014, 224 pages Technologie de mesure pour le comptage de l’énergie, Programme comptIAA Énergie, CETIAT, http://www.cetiat.fr/fr/publicationsveille/servezvous/guidesgratuits/ Guides ATEE (www.atee.fr) Guide pratique des solutions logicielles de gestion énergétique et Répertoire ATEE des solutions logicielles de gestion énergétique Guide pratique ATEE des solutions de relève énergétique et Répertoire ATEE des solutions de relève énergétique

Partie 1 : Rappel et principe Mise en place d’un plan de mesurage de l’énergie (sur la base du fascicule de documentation AFNOR : FD X 30-147)

1. Définition de la stratégie et du besoin

2. État des lieux de l’existant

3. Définition du système de mesurage

4. Choix du système de mesurage

5.Mise en œuvre et vérification du système

6.Exploitation et maintien du système

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- Définir les motivations, enjeux et objectifs du projet (IPÉ ciblés, etc.) - Définir le budget, planning, livrables…

- Inventaire fonctionnel : les besoins, données à collecter, pourquoi les collecter

- Inventaire technique : Existant (données et équipements)

- Définir les actions à entreprendre dans le cadre du plan de mesurage pour atteindre les objectifs fixés (notamment

pour suivre les IPÉ ciblés)

- Suivi et analyse des données - Historisation et stockage des données - Vérification de la chaine d’acquisition des mesures - Maintenance, évolution et suivi métrologique

- Installation, mise en service et vérification

- Offres de marché

Présentateur


Commentaires : Au même titre qu’un système de management de l’énergie, un plan de mesurage prend la forme d’une démarche « PDCA » (Plan Do Check Act) d’amélioration continue Démarche itérative, mais il est possible dès le départ de définir un plan de mesurage sur le périmètre le plus large et de le mettre en place par étape Il est à noter que dans l’ISO 50001 révisée, le plan de mesurage est repositionné dans la phase « planification » du système de management (alors que dans la version actuelle, il est situé dans la phase « vérification »). Documents de référence : Fascicule de documentation AFNOR : FD X 30-147 - Plan de mesurage pour le suivi de la performance énergétique —Conception et mise en œuvre

Partie 2 : Démarche sectorielle Activité de TECALIMAN • Qui est TECALIMAN ?

• Activité d’optimisation du procédé de fabrication :

o Étude pilote et de laboratoire o L’énergie, comme la qualité du produit fabriqué et la productivité,

est un critère d’appréciation de la performance de l’outil • Activité « Energie » :

o Actions collectives / Audits énergétiques - Recherche de facteurs d’influence / Création d’une bibliothèque de données

o Observatoire de l’énergie en usines d’aliments du bétail - Objectif : Benchmarking de l’efficacité énergétique sur la base d’indicateurs ciblés sur le périmètre global des usines

- Échantillons : 50 usines / 25 groupes industriels / 39% de la production nationale et 410 GWh

- Démarche unique en Europe

Présentateur


Commentaires : Qui est TECALIMAN ? Historiquement : Centre technique de l’alimentation du bétail avec récemment une ouverture sur les métiers du vrac alimentaires Activité : Étude collective/Formation/veille technologique et réglementaire/ Prestation de service en lien avec le procédé de fabrication et la qualité du produit fabriqué Adhérents : Exploitants d’usines / Firmes service / Équipementiers (automaticiens, etc.) Activité « Energie » Actions collectives/Individuelles d’audits énergétiques procédés et utilités (vapeur / air comprimé) - Campagnes de mesures Recherche de facteurs d’influence Création d’une bibliothèque de données de terrain sur la base de mesures ponctuelles . Quantification de l’influence de certains facteurs . Création de données de consommation de référence selon certains critères

Partie 2 : Démarche sectorielle Référentiel d’indicateurs de performances industrielles • Objectif :

o Disposer d’outils pour - Mesurer et suivre la performance industrielle de son outil de production - Comparer (intra ou inter-entreprise) avec d’autres outils de production du secteur industriel

o Normaliser les indicateurs de performances o Favoriser l’automatisation des relevés des données o Encadrer l’exploitation des indicateurs

• Indicateurs de Performances Industrielles ciblés :

• Contexte : o Groupe de travail sectoriel o Retours d’expériences collectifs o Outils de production fortement automatisés (base de données à exploiter)

IPÉ : Indicateurs de Performances Énergétiques IPP : Indicateurs de Performances de Production

IPEv : Indicateurs de Performances Environnementales IPEc : Indicateurs de Performances Économiques

Présentateur


Commentaires : Retours d’expériences collectifs Exploitants d’usines, automaticiens et Tecaliman Connaissances de facteurs d’influences sur certains Indicateurs de Performances

Partie 2 : Démarche sectorielle Référentiel d’indicateurs de performances industrielles : Définitions • Périmètres d’application des indicateurs de performances

o Découpage de référence d’un site industriel

• Grandeurs utiles aux calculs d’indicateurs de performances o Grandeurs de production : lots par étape du procédé, etc. o Temps d’état des moyens de production et évènements nécessaires à la caractérisation des temps d’état o Grandeurs énergétiques : unités usuelles, formule et facteurs de conversion usuelle, etc. o Grandeurs environnementales : facteurs de conversion o Grandeurs économiques

• Indicateurs de performances de référence o Exemples appliqués à l’outil de production par périmètres et par temps d’état IPé : kWh / tonne produite - IPP : Tonnes / heure o Exemples d’IPé appliqués aux utilités Vapeur : kWhpci / tonne de vapeur – Air comprimé : kWh électrique / nm3

Présentateur


Commentaires : Découpage de référence d’un site industriel : utile à la définition des points de comptage Grandeurs Utiles Temps d’état des moyens de production - Temps mesurable pendant lequel un moyen de production est dans un état particulier (fonctionnement, arrêt, etc.) - Adaptation aux besoins de la profession de la norme NF E60-162 « Moyens de production : Indicateurs de performances » Évènement de production nécessaire à la caractérisation des temps - Favoriser l’automatisation du relevé des données (base de données)

Partie 2 : Démarche sectorielle Référentiel d’indicateurs de performances industrielles : Définitions • Inventaires non-exhaustifs de facteurs d’influence des IPI

o Retours d’expériences de TECALIMAN et sectoriel o Définition des périodes de calcul des IPI

- Par lot de production - Par période choisie (hebdomadaire, etc.)

Référentiel d’indicateurs de performances industrielles : Exploitation

T. Total

T. Ouverture

T. Fermeture

T. Requis

T. Arrêt Planifié

T Arrêt Non Planifié

T Arrêt Non Planifié Intra-lot

T. Fct en Charge

T. Fct à Vide Intra-lot

T. Fct à Vide Inter-lot

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Lot A Lot B

Temps

• Conseils d’exploitation sur la base de retours d’expérience d’IPI (analyses statistiques, etc.) • Grille de choix de systèmes informatiques de gestion de l’énergie

Partie 3 : Retour d’expérience 1 Quelques critères de choix de compteurs pour une bonne exploitation • Tenir compte du « contexte » global d’exploitation du compteur

o Objectifs de la ou des mesures - Type de la grandeur ou des grandeurs à mesurer (quantitative/qualitative) - Nature de l’indicateur ciblé

o Précision attendue de la chaine de mesures - Dimensionnement (plage de mesure) - Techniques de mesures - Conversion de certaines mesures - Conditions d’implantation - Conditions d’exploitation (mise en service, environnement, etc.)

o Vérification de la mesure - Bouclage du réseau de compteurs (par rapport aux sous compteurs et au compteur de facturation)

o Transmission de l’information o Aspect économique (investissement, vérification, etc.)

• Disposer d’une « culture minimale » de la mesure o Appuis externes (documentation, prestataire, etc.)

Présentateur


Commentaires Type de la grandeur ou des grandeurs à mesurer : Mesure quantitative : - Mesure de puissance électrique ou thermique (kW) et/ou de débits massiques (kg/h) - Mesure de consommations d’énergie (kWh, kVarh), de fluides (nm3, kg, etc.) Mesure qualitative : - Réseau électrique : Harmonique, creux de tension, etc. Nature de l’indicateur Dans le cas d’un bilan par usage : la solution NIALM peut être envisagée Conversion de certaines mesures : Pour les gaz : passage des conditions de service (m3) à des conditions normalisées (nm3) Techniques de mesures Débitmétrie : Technologie adaptée aux fluides Électricité : Mesures adaptées au type de réseau (triphasé équilibré ou déséquilibré) Conditions d’implantation : Débitmètrie : Longueur droite amont et aval, etc.

Partie 3 : Retour d’expérience 2 Gérer des économies d’énergie en utilisant les automatismes et la gestion informatique de production (Extrait du témoignage J. DECHANAY, Ets THIVAT, Symposium TECALIMAN 2015)

• Présentation du dispositif et de ces avantages

o Enregistrement automatique lot par lot pour les compteurs

spécifiques

o Enregistrement journalier pour les compteurs généraux

o Stockage automatique des données

o Accès aux données sur requête

o Création de requêtes

Partie 3 : Retour d’expérience 2 Gérer des économies d’énergie en utilisant les automatismes et la gestion informatique de production (Témoignage J. DECHANAY, Ets THIVAT, Symposium TECALIMAN 2015) • Suivi des actions mises en place : Exemples d’actions de maintenance sur un poste air comprimé et sur une presse à granuler

• Analyse des données (maîtrise du procédé) : Mise en évidence de relation entre différents paramètres de production

Partie 3 : Retour d’expérience 2 Gérer des économies d’énergie en utilisant les automatismes et la gestion informatique de production (Extrait du témoignage J. DECHANAY, Ets THIVAT, Symposium TECALIMAN 2015)

• Conclusions

Présentateur


Commentaires : Plan de mesurage valorisé dans une démarche ISO 50001

Partie 3 : Retour d’expérience 3 Application d’un plan de mesurage sur la production de vapeur et ses usages (Extrait du témoignage A. BUREAU, Coopérative LE GOUESSANT, Symposium TECALIMAN 2015)

2007 : Réalisation d’un prédiagnostic

2008 - 2010 : Réalisation des diagnostics instrumentés sur l’Air Comprimé et la vapeur

2010 - 2011 : Réalisation des plans de mesurage

2010-2013 : Instrumentation des sites sur l’air comprimé, la vapeur, le froid et le process 1,5 Millions d’€ investissement

2010-2013 : Validation des mesures

2010-2013 : Mise en place des indicateurs

2013-2014 : Mise en place de l’ISO 50001

2015 : Certification ISO 50001 de 7 usines depuis février 2015.


• Mise en place d’IPÉ sur la vapeur

Partie 3 : Retour d’expérience 3 Application d’un plan de mesurage sur la production de vapeur et ses usages (Extrait du témoignage A. BUREAU, Coopérative LE GOUESSANT, Symposium TECALIMAN 2015) • Suivi d’actions mises en place

o Pose de matelas isolants sur les vannes vapeur HP et BP

o Augmentation de la plage de

régulation de pression vapeur de la chaudière pour réduire le nombre de démarrage

Production Vapeur Chaufferie Aliment Lamballe (tonnes)

Ratio énergétique (KWh PCI / t vap)

Tx de retour condensats (%)

2011 6 484,56 1 181,11 8,1% 2012 6 496,37 1 116,83 3,9%

KWh PCI / t vapeur

Ancienne régulation de pression 8 – 8,6 960

Nouvelle régulation de pression 6 – 8,6 895

Présentateur


Commentaires: Poses de matelas : Investissement pour 51 matelas isolants : 9,4 k€ Retour sur investissement : 12 mois hors CEE Augmentation de la plage de régulation : Économie annuelle : 216 MWh PCS, soit 6% Gain : 8,6 k€ /an


• Conclusion sur la démarche o Intérêt de la démarche

- Benchmark des utilités entre les sites - Dynamique d’échange entre les sites - Expérimentation des solutions et des modes de fonctionnement - Économie d’énergie

o Difficultés rencontrées : - Pertinence de la mesure - Interpréter des résultats dans un environnement variable

Conclusions

• Sujet d’actualité : o Forte augmentation de la sensibilité des exploitants depuis 2015/2016 (audit énergétique,

ISO 50001, etc.) o Forte évolution de l’offre (moyen de comptage, logiciel de supervision et d’analyse,

acteurs, services, etc.) o Forte évolution des documents de référence (normes, guides, etc.)

• Plan de mesurage de l’énergie : o Projet complet (de la conception à l’exploitation) o Ne pas sous-estimer sa réalisation o Bien respecter les étapes o Penser à l’appui extérieur et/ou aux retours d’expérience o Sujet souvent fédérateur du personnel de maintenance et production (si bien expliqué et

encadré) o Étape indispensable pour progresser

Présentateur


Bien respecter les étapes : Importance de la phase de conception (objectif, enjeux, investissement, etc.) Attention aux périmètres du plan de mesurage Favoriser un projet évolutif par rapport à un projet trop ambitieux dès le départ Penser à la fiabilité des données collectées

MERCI DE VOTRE ATTENTION

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François LUCAS

TECALIMAN

Rue de la Géraudière - 44316 Nantes Cedex 03

02.40.67.51.24 / [email protected]

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