Guide méthodologique pour réaliser un pré-diagnostique énergie en entreprise

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1 Guide méthodologique pour réaliser un pré-diagnostique énergie en entreprise Avril 2010 Avec le concours financier du ministère de l environnement, de l énergie, du développement durable et de la mer. Avec le concours des bureaux d études

2 SOMMAIRE I. RAPPELS... 3 II. CONTEXTE... 3 III. SE POSER LES BONNES QUESTIONS... 4 IV. QU AI-JE À MA DISPOSITION POUR FAIRE CE TRAVAIL?... 4 V. COMMENT LE FAIRE?... 5 VI. ÉVALUER LES ENJEUX... 6 VII. QUELLES SOLUTIONS METTRE EN ŒUVRE?... 6 VIII. VERS QUI ME TOURNER POUR LES AIDES?... 9 IX. VERS QUI ME TOURNER POUR M ASSISTER?

3 I. RAPPELS Dans le cadre de la mission confiée par le Parc Naturel Régional du Haut Jura au groupement d entreprises DTM et TERRITOIRE ENERGIE, ils ont réalisé trois pré diagnostics énergétiques auprès d entreprises significatives de l activité économique du territoire et restitué les rapports finaux lors d une première phase. La deuxième phase doit permettre de rédiger un support à destination des entreprises qui souhaiteraient engager une démarche de réduction de leurs consommations d énergies. II. CONTEXTE A l échelle mondiale, on a pu observer la difficile mise en place du protocole de Kyoto de 1997, dispositif dans lequel ne figure pas les Etats-Unis, plus gros pollueur de la planète. Et on réfléchit à l après Kyoto, dont l échéance est la période , dans un contexte peu favorable à une mobilisation des esprits, tous acquis à la crise financière et économique. Malgré tout, l Europe s organise et affiche des intentions louables à l horizon 2020; paquet énergie-climat : réduction de 20% des émissions de gaz à effet de serre et des consommations d énergie, augmentation de 20% de la part des énergies renouvelables dans la production énergétique. A notre échelle, la France a montré une activité et un intérêt forts depuis quelques années pour traiter la problématique énergétique sur son territoire et s affiche comme un pays moteur en Europe. Du reste, ses initiatives nationales s inscrivent dans une stratégie globale cohérente, construite sur le mode de la concertation et de débats, qui est assise sur la loi POPE (Programme d Orientation de la Politique Énergétique) du 13 juillet Pour la mise en œuvre de cette politique, il a été nécessaire de mesurer les enjeux des actions possibles au regard de l objectif recherché, et la cible «bâtiment», laquelle consomme 45% de l énergie et qui est responsable de 25% des émissions de gaz à effet de serre, a été retenu comme prioritaire. Fort de ce constat, il restait à définir les actions, les objectifs et les moyens. C est ainsi que la réglementation thermique pour les constructions neuves a été renforcée, et qu est né son équivalent pour les bâtiments existants, et que de nouveaux dispositifs ont été mis en place pour intégrer efficacité et sobriété énergétique lors des phases de conception (étude comparative sur l approvisionnement énergétique) ou pour communiquer (affichage DPE). Le point d orgue de ces réflexions reste le Grenelle de l Environnement, vaste concertation qui a permis de rassembler une pléiade d acteurs du bâtiment autour d une série de dispositifs qui ont pour objet, chronologiquement, d informer, d inciter puis de contraindre les administrés français à réduire leur consommations énergétiques, et partant, leurs émissions de gaz à effet de serre. 3

4 III. SE POSER LES BONNES QUESTIONS Pourquoi je souhaite diminuer mes consommations d énergies : 1. pour diminuer ma facture (entrée purement financière, et donc fortement liée au contexte économique); 2. parce que c est une énergie fossile (problématique sociétale, la porte d entrée peut être un des piliers du développement durable); 3. pour réduire mes rejets de CO 2 (idem); 4. autre. Suis-je prêts à engager une démarche sur plusieurs semestres Ŕ un à quatre semestres - (dans ce cas, il est préférable de mettre en place des compteurs d énergies sur les postes pressentis comme étant de gros consommateurs) ou bien je veux une mise en œuvre immédiate (donc pas de comptage supplémentaire à celui dont nous disposons)? Est-ce que cette volonté de diminuer mes consommations d énergies peut s inscrire dans une démarche plus globale (système de management environnemental, diminution des coûts de revient du produit manufacturé, certification qualité ou écologique, )? IV. QU AI-JE À MA DISPOSITION POUR FAIRE CE TRAVAIL? oui non si non Bâtiment Plans des bâtiments le (faire) réaliser Caractéristiques (matériaux, l et U) des ouvrants, murs, toitures, planchers Quel type d isolation et performance Systèmes Puissance, type et combustible du système de chauffage Synoptique des flux d énergies le (faire) réaliser Schémas des installations techniques Factures sur au moins 3 années successives projet irréalisable Relevé détaillé des consommations par usage Bons de livraison du combustible à défaut des factures détaillées Eau chaude sanitaire : capacités de stockage et consommation Schéma de la distribution électrique Je sais comment est assuré le renouvellement d air? Je connais le mode de régulation de mes équipements 4

5 Process Temps de fonctionnement des machines du peut-on les estimer? process Inventaire des systèmes d éclairage Puissance des équipements consommant de l énergie Est-ce que je connais la technologie de mon compresseur d air (air, piston, palettes,...)? Fonctionnement et usages Planning d occupation par usage* le (faire) réaliser * Le «planning d occupation par usage» permet d évaluer les besoins (la qualité et la quantité d énergie et la rapidité de la mise à disposition) en énergie nécessaire selon le taux et la fréquence d occupation, et l activité exercée. Parmi les informations présentées dans le tableau ci-dessus, certaines sont indispensables pour envisager un travail interne sans mesure. V. COMMENT LE FAIRE? Tout d abord, il est nécessaire de pouvoir fixer les limites du système qui sera analysé ; on peut borner celui-ci autour d une usine, d un procédé, d un atelier, d un ensemble de plusieurs usines,... Ensuite, il faut identifier les postes d échanges thermiques (attention de ne pas négliger l énergie latente) entrants et sortants du système. Mesurer, calculer ou estimer l intensité de ces flux est une tâche très importante. Le flux ainsi mesuré est la quantité d énergie. NOTA : la connaissance de la quantification des échanges thermiques est primordiale pour aborder la suite de l analyse. C est pour cela qu il peut être nécessaire d estimer ces échanges grâce à la méthode suivante : Procédé x Puissance en kw Nb d'heures par an Consommation annuelle kw h kwh/an Exemple Tube éclairage T8 Puissance en W Nb d'heures par an Consommation annuelle 18 W 1920 h 34,56 kwh/an L objectif recherché est de pouvoir observer avec suffisamment de recul le système analysé. La manière graphique étant la plus ergonomique. Voici un exemple de bilan qui pourrait être réalisé en interne : Tableau téléchargeable sur le site du PNR du Haut Jura. 5

6 Schématèque téléchargeable sur le site du PNR du Haut Jura. VI. ÉVALUER LES ENJEUX Mesurer les enjeux des actions identifiées est nécessaire pour être efficace dans la démarche. Encore faut-il pouvoir les peser à l aune de ses objectifs. En effet, une action peut avoir d énormes effets sur la facture énergétique sans pour autant que la consommation diminue. On a là un exemple de mesure qui peut être satisfaisante pour l industriel, mais complètement nulle à une échelle plus importante. Autre exemple : remplacer un radiateur hydraulique en fonte par un convecteur électrique plus performant et moins puissant apparaît comme une solution plus efficace énergétiquement! Oui pour l industriel qui va moins consommer, et non car il est fort probable qu il paye son énergie plus chère. Et non si l on considère qu il faut 2,58 kwh d électricité produite pour consommer 1 kwh. Le dernier exemple est relatif au schéma du chapitre précédent : on voit qu une mesure sur l éclairage ne dispose que d un faible potentiel d économie, tandis qu un travail sur les process semble plus pertinent si l on veut réduire sa facture ou ses consommations. VII. QUELLES SOLUTIONS METTRE EN ŒUVRE? 1. Pistes générales de réflexion. Nous présentons tout d abord ci-après les pistes qui servent à la recherche d économies d énergies, avant de présenter des mesures clairement identifiées : diminuer le niveau de température de l eau chaude (favoriser la basse température dans la mesure du possible) ; augmenter le niveau de température de l eau froide ou glacée ; 6

7 utiliser une pression d air comprimée la plus basse possible a ; réviser les contrats de fourniture d énergie dès que les quantités d énergies utilisées ont été modifiées significativement; optimiser les contrats de maintenance des équipements techniques dès que le périmètre d exploitation varie sensiblement; informer ses collaborateurs sur les enjeux locaux et globaux de la réduction de la consommation énergétique ; de nombreuses machines hydrauliques peuvent fonctionner à l électricité et consomment ainsi moins d énergie finale ; équiper les machines tournantes dont la charge est variable avec des variateurs de vitesse. 2. Actions réalisables sans condition Sans avoir aucun document et sans engager aucune réflexion, vous pouvez d ores et déjà réaliser les trois actions suivantes : a) Sensibilisation : Une sensibilisation à la maîtrise de l énergie et aux économies d énergies peut toujours être engagée. Elle sera toujours bénéfique sans pour autant que l on puisse quantifier celui-ci. Les actions de sensibilisation sont éligibles aux certificats d économie d énergie (CEE et peuvent donc intéresser les entreprises dites «obligées» à proposer une intervention dans votre société. NOTA : Les thèmes de la Maîtrise de l énergie, du Développement durable et de la Qualité portent de nombreuses valeurs communes (sociale, économie, environnement, rentabilité, ). b) Eclairage : Remplacement des équipements d éclairage par des tubes et ampoules à très haut rendement et des ballasts électroniques. Les consommations liées à ce poste varient d une configuration d entreprise à l autre. Toujours est-il que les économies relatives sont souvent supérieures à 50%. En outre, un asservissement du fonctionnement des éclairages à la présence et à la luminosité augmente sensiblement les économies. Par ailleurs, en plus des gains financiers directs, d autres bénéfices peuvent apparaîtrent (gains de productivité et environnementaux). Outil de diagnostic lampes fluorescentes : Outil d évaluation de l éclairage en ligne : a 1 bar en moins permet d économiser 7 à 8% d énergie (source ADEME) 7

8 Pou aller plus loin : le programme GreenLight, lancé par l Europe en 2000, et piloté par l ADEME en France, permet d inciter les maîtres d ouvrages à adopter des solutions d éclairage à la fois performantes, économes et confortables. c) Air comprimé : L air comprimé est souvent employé dans les milieux industriels. En revanche, son impact sur la qualité de production, la consommation électrique et la productivité est souvent mal perçu. Pourtant, une maîtrise de l air comprimé génère 20 à 30% d économie sur les consommations électriques de ce poste, soit 2 à 12% en moins sur la facture électrique totale de l entreprise. Améliorer votre installation : - réduisez le taux de fuite (qui est supérieur à 40% une fois sur deux) ; - diminuez la pression au plus bas (1 bar en plus équivaut de 6 à 7% d énergie en plus) ; - limitez le temps de fonctionnement à vide ou à faible charge des compresseurs (à vide, ils consomment 25 à 40% de la puissance nominale) / favorisez la régulation en cascade ou la variation de vitesse ; - diminuez la température de l air aspiré permet d augmenter le rendement du compresseur ; - choisissez des compresseurs à faible consommation parmi les technologies existantes (voir tableau ci-après) : Diagnostic Air Comprimé : Faites réaliser un diagnostic Air Comprimé par une entreprise locale. Demandez le cahier des charges au PNRHJ. 3. Mesures envisageables en interne 8

9 a) Optimiser la température ambiante hors occupation 1 C de moins en moyenne permet de réduire la facture énergétique de 7%. Vous pouvez optimiser cette température hors occupation en sachant que les facteurs déterminants sont la surpuissance disponible en chaufferie, l inertie du bâtiment et le type de système d émission de la chaleur en place. On peut observer que la différence entre la température hors occupation et celle de l équipement en service : - diminue avec la forte inertie du bâtiment, la faible surpuissance de production de chaleur et avec des planchers chauffants. - peut atteindre jusqu à cinq degrés lorsque l inertie du bâtiment est faible, la production de chaleur est surdimensionnée de plus de 15% et le mode d émission est dynamique. b) Augmentation de la température de production de l eau froide/glacée : c) Remplacement des machines hydrauliques par d autres fonctionnant à l électricité d) Passage au gaz de ville e) Engagement vers le label Motor Challenge pour l amélioration de l efficacité des moteurs électriques f) Optimisation des espaces en fonction des usages (ateliers, bureaux, stockage, locaux techniques, ) g) Bilan thermique annuel avec suivi dans le temps 4. Mesures nécessitant une étude spécifique complémentaire a) Mise en œuvre d une production d énergie renouvelable (boi photovoltaïque solaire thermique biogaz pompe à chaleur) b) Mise en place d un récupérateur d énergie sur les extracteurs d air chaud de process c) Mise en œuvre d une centrale de cogénération (production simultanée de calories et d électricité d) Etude approfondie dans le but de diminuer les consommations d énergies des process e) Mesure des débits aérauliques entrant et sortant et/ou perméabilité à l air VIII. VERS QUI ME TOURNER POUR LES AIDES? l ADEME Franche-Comté : dans le cadre du Contrat de Plan Etat Région , l ADEME subventionne les pré diagnostics énergétiques à hauteur de 50%. l ADEME Rhone Alpes ; Organisme Type d aide Montant En savoir plus ADEME Franche Comté Pré diagostic énergétique 50% ADEME Rhône Alpes Agence de l Eau Rhône- Etude et travaux d économies d eau 30 à 50% Méditerrannée-Corse ADEME Bilan carbone 70% - Plafond assiette = 3800 Investissement pour de nouveaux équipements énergétiques ou les Variable

10 aménagements d équipements existants Diagnostic pour économiser de l énergie ou mettre en œuvre une production d énergie à base de ressource renouvelable (hormis le solaire thermique) Etude technico-économique approfondie préalable à l investissement pour les économies d énergie et la mise en œuvre de procédés renouvelables Pré diagnostic énergétique Pré diagnostic pour la mise en œuvre de solutions renouvelables Pré diagnostic environnemental Investissement énergie renouvelable (boisphotovoltaïque- géothermie-biogaz) Investissement solaire thermique Diagnostic éco-conception 50% - Plafond assiette = % - Plafond assiette = % - Plafond assiette = Variable % - Plafond assiette = Variable HT/m² de capteur 50% - Plafond assiette = % - Plafond assiette = Variable Etat des lieux environnemental/système de management environnemental Aide à la R&D dans le domaine de l environnement OSEO Crédit Ŕ Bail Energie / Environnement 100% des besoins mobiliers et immobiliers TTC Etat Union Européenne Amortissement exceptionnel sur le matériel destiné à économiser de l énergie et les équipements de production d énergies renouvelables Réduction de la valeur locative des matériels destinés à économiser l énergie et les équipements de production d énergies renouvelables Programmes de recherche autour de l efficacité énergétique et des énergies renouvelables Amortissement sur 12 mois Moitié de la valeur locative Variable Réseau Entreprise Europe Retrouvez toutes les aides dans votre territoire sur : Par ailleurs, et comme évoqué dans le chapitre VII-2-a Sensibilisation, les certificats d économie d énergie peuvent être obtenus pour de nombreuses opérations standards d économie d énergies, mais également pour des opérations spécifiques. Elles sont valorisables de plusieurs manières : vente au gré à gré, mise sur un marché ou conservation. IX. VERS QUI ME TOURNER POUR M ASSISTER? Organismes & institutions : PNRHJ ; ADEME Franche-Comté ; ADEME Rhone Alpes ; Chambre des Métiers et de l Artisanat du Jura ; Chambre Régionale du Commerce et de l Industrie de Franche-Comté ; Chambre du Commerce et de l Industrie de l Ain Associations : AJENA Espace Info Energie + construction basse consommation + énergies nouvelles et alternatives ; Hélianthe Espace Info Energie + construction basse consommation + énergies nouvelles et alternatives ; HESPUL Spécialiste photovoltaïque 10

11 Entreprises : Guide méthodologique pour réduire les consommation d énergies des entreprises industrielles Société Contact Compétences Liste transmissible par l ADEME de votre Région Liste transmissible par l AJENA DTM Mesure aéraulique Thermographie IR Infiltrométrie TERRITOIRE ENERGIE Pré diagnostic Etude détaillée 11