Efficacité Energétique Active LES SOLUTIONS ENERDIS
Avant-propos La mesure est notre métier! u sein du groupe Chauvin Arnoux, acteur majeur dans la mise en œuvre de systèmes de gestion et de contrôle des énergies, Enerdis se positionne comme un apporteur de solutions globales orientées efficacité énergétique. Forte d'une expérience de plus de dix ans en gestion d'énergie, Enerdis renforce encore sa position en matière d'efficacité énergétique avec l'introduction récente sur le marché de produits et systèmes particulièrement innovants tels les centrales de mesure Enerium ou le logiciel de gestion E.online. Mieux et moins consommer passe inévitablement par le diagnostic des installations. Il s'appuie sur une prise de mesure exhaustive de tous les paramètres nécessaires à la détection des gisements d'économies et la proposition des premiers axes d'amélioration. Mesurer constitue donc la base pour optimiser l'efficacité énergétique de vos installations, superviser vos réseaux électriques et répartir les coûts de manière équitable. Enerdis vous accompagne pour consolider votre plan d'investissement et en évaluer le retour, pour fixer les objectifs d'économie et les mesurer, pour vous proposer des solutions adaptées à mettre en œuvre. La mesure est donc une composante essentielle du diagnostic, du contrôle et du plan de progrès. Elle est le garant d'une efficacité énergétique pérenne et efficace. 2
L'énergie, une préoccupation majeure dans un contexte de plus en plus contraignant Les enjeux de l'efficacité énergétique Économiques Économiser ou optimiser les énergies consommées s'inscrit dans une démarche de développement durable à laquelle de nombreux pays industriels, en particulier en Europe, ont adhéré dans le cadre du protocole de Kyoto. Ces accords sont à l'origine d'un renforcement constant et progressif de la réglementation dont l'objectif est la réduction des émissions de CO2, moins 20 % à l'horizon 2020. Quelque soit le domaine d'activité, industriel, tertiaire, infrastructure ou collectivité, l'efficacité énergétique devient un enjeu majeur. La compétitivité face à la concurrence, l'augmentation du coût des énergies, la nécessité d'accroissement des profits, les contraintes économiques sont telles que réduire et/ou optimiser nos dépenses en énergie, fait à présent partie de nos préoccupations. Dans l'industrie par exemple, il est communément admis que les gisements d'économies sont potentiellement importants et peuvent représenter jusqu'à 30 % de la consommation actuelle d'énergie (source :Ademe). Réglementaires et environnementaux La majorité des pays européens et nord américains ont mis en place des procédures, normes, règlements ou règles de bonnes pratiques destinés à mesurer la performance énergétique des process industriels ou des bâtiments. De plus, les contraintes légales sont de plus en plus nombreuses, avec des niveaux d exigence croissants destinés à mieux gérer l'utilisation des énergies afin d en stabiliser, sinon réduire, leur impact environnemental. L'application de ces directives et réglementations implique de disposer d'un système permettant de mesurer, suivre, optimiser et qualifier les actions qui conduisent à leur respect. L'enjeu est donc capital et la mesure devient un élément incontournable dans un marché qui se structure. Les deux volets de l'efficacité énergétique ACTIVE Actions sur les process Intégration de variateurs de vitesse / de fréquence Moteurs, compresseurs, entraînements (drives) à haut rendement Modification de process de fabrication, d automatismes, de température de consignes Compensation d énergie réactive Choix de section économique des conducteurs (réduction des pertes en ligne) Filtrage des harmoniques Actions sur les comportements Adhésion du personnel au plan d optimisation énergétique, via des outils de pilotage adaptés, des incitations, Modification des comportements dans la durée PASSIVE Bâtiments neufs Bâtiments à rénover Design de bâtiments type HQE (Haute Qualité Environnementale) Intégration de générateurs d énergie (bilan énergétique positif) Isolation renforcée, changement de vitrage (isolants) Ajout de régulation de température Modification des systèmes de chauffage (double flux) Éclairage basse consommation, éclairage à détection de présence 3
La mesure dans un projet de performance énergétique Les 4 phases d La mesure constitue un élément-clé de la définition, de la réussite et de la pérennité d'une démarche d'optimisation énergétique. C'est pourquoi il est primordial de ne négliger aucune des étapes qui la constituent et qui s'appliquent : Dans un contrat de performance énergétique réalisé par une société de service extérieure Dans un "plan énergies" réalisé en interne par des collaborateurs de l'entreprise Chauvin Arnoux - Mesure ponctuelle 1 Diagnostic 2 Analyse détaillée Analyser les factures énergétiques pour déterminer : - les installations énergivores, - les processus de production, - la structuration des coûts, - l'organisation en place Acquérir une connaissance de l'installation par des mesures ponctuelles permettant de cerner la nature des énergies et fluides à gérer et de l'objectif valorisé (en ) à atteindre. Analyser de manière très précise le comportement des installations par des campagnes de mesure long terme aboutissant à un audit détaillé servant de référence à la définition du Plan de Mesure et de Vérification (PM&V) Evaluer les potentiels d'économies d'énergies et déterminer les besoins au plus juste par : - l'amélioration du facteur de puissance, - un bilan de puissance avec la mesure des énergies consommées, - la recherche des déperditions de chaleur. Appareils pour mesure ponctuelle : wattmètre caméra infrarouge luxmètre Appareils pour campagne de mesure : analyseur de réseaux caméra infrarouge luxmètre hygromètre enregistreur plug & play L'ensemble des produits du groupe Chauvin Arnoux, sous les marques Chauvin Arnoux, Enerdis et Pyro (bâtiment, infrastructure, industrie et résidentiel 4
e la démarche La méthodologie généralement pratiquée se décline selon quatre étapes intégrant chacune un objectif précis, des acteurs clairement identifiés et un livrable détaillé. L'une des missions d'enerdis est d'accompagner ses interlocuteurs, clients ou prescripteurs, dans cette démarche afin de leur proposer des solutions adaptées à leur problématique dans le cadre d'une démarche globale et pérenne. Enerdis - Système de mesure permanent 3 Mise en œuvre 4 Gestion & maintenance Mettre en place d une solution globale de gestion des énergies permettant d'assurer le pilotage énergétique de l'installation complète. Proposer des solutions adaptées à chaque besoin. Accompagner la démarche par l'adaptation du système aux spécificités locales et son intégration dans un système existant. Une assistance à la mise en service ainsi qu'une formation aux utilisateurs sont assurées. Un contrat de maintenance du système est également proposé. Plan de Mesure et de Vérification (PM&V) Compléter, rénover ou installer un système de mesure permanent pour une meilleure pérennité de la performance. Système E.online analyseur de réseaux compteurs d énergie centrales de mesure enregistreur graphique Solutions : compensation du réactif filtrage d harmoniques régulation de puissance régulation de température et capteurs -Contrôle s intègrent à tous les niveaux de la chaîne de valeur énergétique quelque soit le domaine d'activité ) en garantissant performance et confort. 5
Le Plan de Mesure et de Vérification, un outil indispensable pour tout projet d efficacité énergétique Transparent, exhaustif, précis et documenté, le Plan de Mesure et de Vérification (PM&V) est un document d'appui qui décrit les méthodes de mesure et d'évaluation des économies d'énergie potentielles de l'entreprise. Il spécifie les actions à mettre en place pour garantir au projet toute son efficacité et fournit les rapports de suivi des économies vérifiables. Transparence Exhaustivité Précision Les acteurs du projet, managers, gestionnaires financiers ou responsables de production, doivent avoir accès à toutes les informations pertinentes pour le suivi et la réalisation de leur mission dans le cadre du PM&V. La polyvalence du système devra donc permettre à l'ensemble des intervenants, que le projet soit externalisé (CPE) ou réalisé en interne, un accès simple, rapide et sécurisé à l'information souhaitée. Dans le cadre d'un projet de performance énergétique, tous les paramètres pouvant influencer notablement les économies d'énergie doivent être mesurés. Il est donc essentiel que la mesure d'un site soit prise dans sa globalité mais aussi au niveau d'un ou plusieurs process (ateliers, bâtiments) faisant l'objet de mesures d'économies d'énergie. Ceci afin de gérer avec précision les budgets énergies et fluides et crédibiliser les actions préconisées dans le Plan de Mesure et de Vérification. Le contenu des rapports ainsi que la précision de la mesure de la performance sont essentiels pour crédibiliser le PM&V et le faire accepter par l'ensemble des intervenants. Le niveau de précision des mesures, les équipements servant au monitoring et les procédures de contrôle sont autant d'informations permettant de valoriser les gains dans une démarche de calcul de retour sur investissement. Le PM&V favorise ainsi le financement du projet auprès d'investisseurs éventuels. Pour aller plus loin : Guide AFNOR Guide EVO (Efficience Valorization Organization) Guide GIMELEC 6
Documentation Les 3 fonctions essentielles d un Plan de Mesure et de Vérification 1 Analyse et prospective Analyse des données par tri, filtrage et consolidation. Simulation des coûts énergétiques par type d'énergie et/ou fluide Comparaison des performances énergétiques (benchmarking) entre sites, usage, nature et types de process Budgétisation et prévision des dépenses énergétiques Les informations ayant conduit à l'élaboration du PM&V doivent pouvoir être clairement identifiées, repérées et datées, afin de pouvoir justifier les actions engagées versus les objectifs initiaux du projet. Tous ces éléments (paramètres à mesurer, unités de référence, format des données, type et contenu des analyses, etc.) doivent être consignés afin de confirmer la pertinence du projet. 2 Suivi opérationnel et reporting Identification automatique, en temps réel, des consommations et paramètres non standards Envoi automatique de messages d'alertes Visualisation des courbes de tendance de consommation Génération et édition automatiques de bilans, rapports, graphiques et synthèses pré-formatés 3 Sécurisation des informations Facilité d'accès aux données (via un navigateur web) et sécurisation par profil Fiabilisation des données par auto-contrôle de chaque point de comptage Archivage automatique de toutes les données et l historique des modifications des paramétrages 7
Maîtriser l énergie, le métier d Enerdis Partenaire reconnu en comptage d'énergie, Enerdis affiche aujourd'hui de multiples références dans de nombreux domaines d'activité, auprès des clients qu'elle a accompagné dans leur politique volontariste d optimisation des performances énergétiques par la mise en œuvre d un PM&V propre à les aider à quantifier les gisements potentiels d'économies avec des solutions complètes et personnalisées. 1 Prise d informations 3 Expertise Elle repose sur une gamme de produits destinée à effectuer une surveillance précise de l'installation : Transformateurs de courant, compteurs d'énergie, centrales de mesure, analyseurs de réseaux et équipements météo. Le service audits et expertises d'enerdis propose des prestations d'audits des réseaux électriques (industriels, tertiaires ou d infrastructures). Objectifs : identifier les principales caractéristiques des réseaux. analyser les paramètres susceptibles de causes de dysfonctionnements ou de sollicitation excessive des installations. préconiser des solutions pour répondre au besoin de qualité de l'énergie. 4 Solutions 2 Traitement et l analyse des informations Il est réalisé au travers de logiciels dédiés à la configuration des produits, au diagnostic d'installation, à la visualisation de données et à l'analyse de toutes les informations relatives aux énergies présentes sur le réseau de l'entreprise. Au travers de ses solutions de compensation d'énergie réactive et de filtrage d'harmoniques, Enerdis participe activement à l'amélioration de l'efficacité énergétique des installations : Réduction ou suppression des pénalités liées à l'énergie réactive par l amélioration du facteur de puissance Diminution des pertes en ligne et des échauffements des câbles Augmentation de la puissance active disponible Limitation du vieillissement anormal des appareils et des conducteurs électriques Réduction des déclenchements intempestifs des dispositifs de protection 8
La prise d informations Une palette complète de produits En tant que spécialiste de la mesure, le rôle d'enerdis est de préconiser des équipements qui répondent aux mieux aux critères technico-économiques des exploitants ou des investisseurs. Il s'agit d'optimiser les caractéristiques des différents composants (transformateurs de courant, compteurs d'énergie, centrales de mesure, analyseurs de réseaux,...) afin d'obtenir un niveau de qualité et deprécision de la mesure au "juste coût". Capteurs Transformateurs de courant de 5 à 5 000 A TCR JVS TCRO Multi-mesures Centrales de mesure dédiées à la surveillance des réseaux et la gestion des énergies ENERIUM CM100 Mesure d'énergies Compteurs monophasés ou triphasés ULYS MEMO 3 TRIMARAN 2 Gestion multi-fluides Concentrateur d'impulsions télérelevable CCT Logiciel d'exploitation et de mesure de la performance énergétique Gestion multi-fluides et multi-utilisateurs E.ONLINE Nos solutions complémentaires : Les équipements d analyse en continu et de diagnostic des perturbations sur les réseaux électriques Les systèmes météorologiques numériques et analogiques 9
Le traitement et l analyse des informations Une offre complète de logiciels Centrales de mesure ENERIUM Programmer les produits et systèmes / réseaux de communication Visualiser les valeurs et l'état du réseau Piloter à distance les entrées et sorties Rapatrier et slocker les enregistrements des courbes de charges, des courbes d'enregistrement et le fil de l'eau des alarmes (formats cs, xls, txt) Idem fonction E.view Visualiser sous forme graphique les données, courbes de charge et d'enregistrement, harmoniques par rang, déséquilibre réseau (diagramme de Fresnel) Compteurs tarifaires Télérelever les informations des compteurs tarifaires jaune et vert Visualiser les consommations et les courbes de charge Analyser et vérifier les données contractuelles 10
Tous produits communicants Par usage : éclairage, compression d air, ventilation, Par nature : électricité, eau, gaz, vapeur, air comprimé, Gérer plusieurs milliers de points de comptage multi-énergie sur de multiples sites (pays, ville, bâtiment) Surveiller les grandeurs sensibles de l'installation en temps réel et des courbes de tendance des consommations Analyser les gisements potentiels d'économie d'énergie par la mise à disposition de bilans et analyses pointus Accès instantané à l'information via un navigateur web dont l'accès est sécurisé par profil utilisateur Automatiser les tâches de supervision par l'envoi de messages sur détection d'anomalies, télérelève et diagnostic des points de comptage Par site : usine, atelier, ligne de production, bâtiment, agence, Par process : fonderie, forge, stockage froid, ligne d assemblage, traitement, Gestion prédictive, dépassement de seuil de puissance souscrite, Gestion et historique des alarmes, Système d informations Mono-site ou multi-sites Télérelève automatique Échange de données GTB/ GTC et systèmes ERP Base de données Serveur Web 11
L expertise Composée d'ingénieurs spécialisés, ce département EXPERTISE d ENERDIS propose des prestations d audits de vos réseaux électriques. Objectif : vous aider à identifier les principales caractéristiques de vos réseaux industriels, tertiaires ou infrastructures. éfauts d'alimentation et dégradation de la qualité de la fourniture d'énergie électrique provoquent des perturbations dont le coût inquiète les industriels. Face aux distorsions harmoniques, coupures, variations de tension et phénomènes transitoires, la prévention s'impose. Les conséquences des courants harmoniques sur le réseau : souvent sous-estimés, les courants harmoniques engendrent des problèmes tant au niveau de la distribution qu'au niveau de l'installation : surchauffe du neutre surchauffe des transformateurs déclenchement intempestif des appareils de protection surcharge des condensateurs effet de peaux dans les conducteurs, Étude de la pollution harmonique Mesure de la pollution harmonique et évaluation, en différents points de la distribution électrique Corrélation avec la mise en route de charges perturbatrices Bilan global de la pollution harmonique sur un cycle représentatif du profil de charge du site Préconisation de solutions de filtrage Qualité de l énergie Mesure des paramètres de qualité de l énergie et conformité à la norme EN 50160 Evaluation des paramètres hors gabarit et analyse de leur dangerosité pour les ouvrages et charges avals Evaluation des paramètres de l interconnexion sur plusieurs périodes d intégration, pour des périodes de mesure allant jusqu à une semaine Étude du besoin en relèvement du facteur de déplacement Détermination du facteur de déplacement (cos ϕ) en fonction des charges et préconisation de dimensionnement des équipements de compensation. Étude du profil de charge Bilan énergétique global du site avec étude des composantes énergétiques sur une période de charge significative Détermination du niveau de charge des transformateurs HTA/BT. Evaluation du profil de charge constaté et des effets de seuil sur le contrat tarifaire Étude des composantes de mode commun Mesure des courants de mode commun susceptibles de provoquer des déclenchements intempestifs de protections. Mesure des tensions de mode commun, susceptibles de provoquer des dysfonctionnements des charges aval sensibles 12
Des solutions de compensation d énergie réactive L a multiplicité des charges déphasantes sur les réseaux de distribution électrique entraîne une dégradation du facteur de puissance. Cette dégradation a un coût direct que la simple lecture de la consommation d'énergie réactive sur la facture d'électricité permet d'évaluer. Mais les conséquences indirects et les coûts associés de cette énergie réactive sur le réseau sont nombreuses : augmentation de la puissance souscrite au fournisseur d'énergie, pertes Joules et chutes de tension dans les circuits, surcharge au niveau du transformateur et des câbles d'alimentation, surdimensionnement et précaution au niveau des protections, dégradation de la qualité de l'installation électrique. La compensation de l'énergie réactive est une réponse efficace pour mieux et moins consommer d'énergie électrique. L'installation de batteries de condensateurs permet d apporter une réponse efficace à ces phénomènes constatés pour autant qu elle soit réalisée dans les règles de l art et en toute connaissance des paramètres et modes d exploitation de l installation. ENERPACK Compensation fixe pour un profil de charge constant et inférieur à 100 kvar. Enerdis préconise et commercialise des solutions de compensation adaptées aux objectifs de performance énergétique et économique. ENERCAP Compensation automatique à commutation électromécanique pour un profil de charge fluctuant. Gammes H ou SAH disponibles. Enerdis accompagne généralement la mise en œuvre d'une compensation d'énergie réactive par : l examen des factures du fournisseur d'énergie, la prise de mesures et l'analyse des paramètres d'exploitation en différents points de l'installation, l'analyse de la structure du réseau et des cycles de fonctionnement des charges, la détermination du besoin et du mode de régulation des batteries de condensateurs le dimensionnement de la batterie de condensateurs compte tenu du degré de pollution harmonique pouvant impliquer un équipement complémentaire de filtrage, la mise en service et la mesure de l'impact des équipements installés. 13
Les applications Quelque soit le domaine d'activité (industries, tertiaires, collectivités) Enerdis apporte toute sa compétence en répondant à chacun des besoins d'efficacité énergétique. Le retour d'expérience montre que la mise en œuvre d'un plan d'amélioration de la performance énergétique engendre une économie reconductible de 10 à 15 % par an en moyenne du montant des consommations en énergies et fluides. Industrielle Compteurs tarifaires - Fournisseurs d énergies et fluides Contrôle des factures fournisseurs Étude d optimisation tarifaire par simulation Analyse comparative des coûts d usage par nature d énergies et de fluides Aide au choix pour la détermination de l énergie la plus adaptée économiquement (électricité, gaz, vapeur) Distribution électrique générale et sécurisée Mesure multi-critères des consommations Surveillance en temps réel et continu des paramètres sensibles et génération d alarmes Journal d évènements horodatés Visualisation des courbes de tendance Autres énergies et fluides Relève automatisée des index de consommation de toutes énergie (gaz naturel, fioul, vapeur, ) tous fluides (eau de ville, eau industrielle, ) Détection des consommations anormales (fuites eau, air comprimé, condensats, ) Gestion des coûts énergétiques globaux par process Données de production Comparaison des ratios de consommations par nature de produits fabriqués, par unité de production Coût énergétique par unité produite Affectation des coûts énergétiques par centre de charge 14
Tertiaire Compteur électrique tarifaire et sous-comptage Réseau éclairage parties communes Réseau éclairage voirie Réseau services communs, par usage Distribution générale monophasée Distribution triphasée Distribution alimentation ondulée Groupe de secours Alimentation photovoltaïque Compteur tarifaire eau de ville Alimentation eau, système de conditionnement d air Compteur tarifaire gaz naturel Chaufferie Répartition par : - bâtiment - étage - locataire Collectivité Réseau d éclairage urbain Secteur A Secteur B Secteur C Bâtiments municipaux Mairie École primaire École maternelle / garderie Ateliers municipaux Centre de secours Lieux de culte Médiathèque Bâtiments et services inter-communaux Piscine Complex sportif Réseau distribution Unité de traitement des effluents Répartition pour chaque entité par : - compteur électrique tarif Jaune - compteur électrique tarif Vert - compteur gaz - compteur eau - compteur vapeur - compteur fioul Sommation des coûts énergétiques par entité 15
Des outils complémentaires pour accompagner la démarche d efficacité énergétique Deux sites internet dédiés Enerium et E.online avec des témoignages, des vidéos et des documentations pour une approche directe de la démarche de performance énergétique. www.enerdis.eu/enerium www.enerdis.eu/eonline Deux brochures logiciel, produits et services pour établir des stratégies d'économies d'énergie performantes et durables. Une collection de fiches applications autour de l'efficacité énergétique 906 120 675 - Ed. 1-03/2009 - Document non contractuel - Caractéristiques à se faire confirmer avant commande - Photos non-contractuelles - Votre interlocuteur FRANCE Enerdis 16, rue Georges Besse - Silic 44 92182 ANTONY Cedex Tél : +33 1 75 60 10 30 Fax : +33 1 46 66 62 54 info@enerdis.fr www.enerdis.fr