Autres points importants à prendre en considération au niveau de l’installation

Il est évident que la récupération de la chaleur mise en place correspond à une augmentation de l’efficacité énergétique. Pour en estimer la valeur de manière plus détaillée, il faut aussi prendre en compte l’installation de chauffage alimentée au fioul. La valeur de la réduction de la consommation de fioul et la baisse de récupération de la chaleur issue des gaz de combustion de l’installation de chauffage doivent être prises en compte. Dans ce cas, comme bon nombre d’autres, les sous-systèmes sont reliés entre eux, ce qui signifie que l’efficacité énergétique d’un sous-système a souvent une influence sur l’efficacité d’un autre.

1.5.1.1 Conclusions sur les systèmes et les limites des systèmes

Il est important d’appréhender une installation au plan de ses unités/systèmes qui la composent.

Un retour sur investissement maximum peut être obtenu si l’on considère un site dans son ensemble et ses unités/systèmes interconnectés (par exemple, dans le BREF STS (Traitement de surface utilisant des solvants), voir les MTD générales 13 et 14 et la MTD 81 pour l’application de peinture aux automobiles. Sinon, (comme on peut le voir dans les systèmes 1 et 2 ci-dessus) le remplacement de composants individuels peut conduire à des investissements dans des équipements mal dimensionnés et à passer à côté des meilleurs gains d’efficacité.

Il convient de mener des études quant à la nécessité de pérenniser tel ou tel autre système ou sous-système existant, ou pour établir si le service requis (par exemple, refroidissement, chauffage) peut être obtenu d’une manière partiellement ou totalement différente afin d’améliorer l’efficacité énergétique.

Les unités/systèmes doivent être :

 définis en termes de limites et d’interactions au niveau approprié ;

 considérés dans l’optique de fournir un service ou un produit identifiable, nécessaire ;

 évalués en termes de besoin actualisé ou prévisible de ce produit ou service (c'est-à-dire pas pour les anciens plans).

L’efficacité énergétique maximale pour une installation signifie parfois qu’il faut désoptimiser l’efficacité énergétique d’un ou de plusieurs systèmes afin d'atteindre une efficacité globale maximale au niveau d'une installation donnée. (Ceci peut être vrai en termes mathématiques, car des gains d’efficacités sont réalisés ailleurs, ou d’autres changements peuvent modifier les facteurs de calcul pour un système individuel, mais ne peut pas se traduire par une augmentation de la consommation globale d’énergie).

1.5.2 Autres points importants à prendre en considération au niveau de l’installation

1.5.2.1 Enregistrement des méthodes utilisées pour l’établissement de rapports Au niveau de l’installation, une pratique (ou un ensemble de conventions) pour établir des rapports doit être adoptée et actualisée. Les limites pour les calculs de l’efficacité énergétique et tous les changements de limites et de pratiques opérationnelles doivent être identifiés dans la

base de données historiques internes et externes, à des fins d’interprétation et de comparabilité des données d’une année sur l’autre.

1.5.2.2 Production et utilisation de l’énergie en interne

Dans plusieurs procédés (par exemple, dans les raffineries, les usines de pâte à papier utilisant de la liqueur noire), le combustible produit dans le procédé est consommé en interne. Il est indispensable que l’énergie contenue dans ce combustible soit prise en compte lorsque l’on considère l’efficacité énergétique d’un procédé. En effet, comme indiqué à la Section 2.2.2, les raffineries ont des consommations énergétiques très faibles, comme environ de 4 à 8 % du pétrole brut en entrée sont utilisés en interne comme combustibles liquides et gazeux. En outre, les raffineries importent aussi parfois des ressources énergétiques telles que l’électricité, la vapeur et (occasionnellement) du gaz naturel. La raffinerie peut être équipée d’une installation de cogénération et peut exporter de l’électricité alors que sa consommation de combustible interne augmente. Selon l’Équation 1.1 et l’Équation 1.3, une raffinerie équipée d’une installation de cogénération peut sembler être un producteur d’énergie nette, comme elle peut devenir un producteur d’électricité nette.

Il est clair que cela ne reflète pas la réalité car les raffineries consomment des quantités importantes d’énergie. Certes, les limites des systèmes et les vecteurs énergétiques peuvent être choisis pour refléter des circonstances particulières à une installation, mais dès lors qu’ils ont été définis pour une usine spécifique, il convient de s’y tenir.

1.5.2.3 Valorisation des déchets et des gaz de torchère

Tout procédé génère une quantité de déchets solides, liquides et/ou gazeux. Ces déchets peuvent avoir une valeur énergétique qui peut être valorisée en interne ou en externe. Les déchets solides et liquides peuvent être exportés et dirigés sur une société d’incinération externe, les gaz résiduaires peuvent être brûlés dans des torchères. Voir Section 3.1.5

Déchets

Exemple : un type de déchets était auparavant dirigé sur une société d’incinération externe. Le site de production trouve une manière de les utiliser en interne, par exemple comme combustible pour ses chaudières ou ses fours et doit déterminer si cela va améliorer l’efficacité énergétique de l’unité/du site de production, étant donné que :

 l’utilisation interne de ces déchets réduit la nécessité d’un approvisionnement en combustibles externes, mais la consommation d’énergie globale demeure inchangée ;

 d’autre part, la société d’incinération peut avoir une installation où la valeur combustible des déchets en question est valorisée par le biais de la production de vapeur. Dans ce cas, la réorientation du flux de déchets pour une utilisation en interne comme combustible plutôt que de l’envoyer à une société d’incinération ne se traduira pas nécessairement par une quelconque amélioration globale de l’efficacité énergétique si l’on considère le tableau réunissant le producteur et la société d’incinération.

Remarque : le passage d’une incinération en externe à une utilisation en interne peut être motivé par des conditions commerciales et non par l’efficacité énergétique.

Voir Aspect global, ci-dessous pour les conclusions.

Torchères

Les torchères sont principalement un dispositif de sécurité pour l’industrie et sont utilisées pour mettre à l’air libre en toute sécurité les gaz résiduaires des usines telles que les raffineries d’huile minérale, les parcs de stockage, les usines chimiques et les décharges. Leur utilisation

comme filière d’élimination des gaz résiduaires n’est habituellement qu’une fonction¹⁷ secondaire. Des sites bien gérés, bien exploités et bien conçus ont, dans des conditions de fonctionnement normal, un débit d’évacuation des gaz en torchère qui est petit voire négligeable. La plupart des sites ont néanmoins un petit flux constant envoyé en torchère, en raison, par exemple, d’une fuite au niveau des soupapes de détente et d’une ventilation due à des opérations de chargement/déchargement des réservoirs de stockage.

Tout gaz envoyé à la torchère est brûlé sans récupération de l’énergie contenue dans le gaz de torchère. Il est possible d’installer un système de récupération des gaz de torchère, qui valorise ce petit flux et le recycle vers le système de gaz combustible du site.

Exemple : l’exploitant d’un procédé de production qui, précédemment, ne possédait pas de système de récupération des gaz de torchère décide d’en installer un. Cette mesure va réduire la consommation interne de gaz combustible tandis que la consommation globale de gaz combustible du procédé reste la même. L’exploitant doit déterminer comment ce système de récupération de gaz combustible est évalué en termes d’efficacité énergétique. Ceci s’avère très important si un procédé de production valorise non seulement ses propres pertes en gaz de torchère mais aussi les pertes d’évacuation en torchère d’autres procédés de production sur le site.

Voir Aspect global ci-dessous pour les conclusions.

Aspect global

Selon l’Équation 1.5 de la Section 1.4.2.2, aucun crédit n’apparaît directement de la valorisation des déchets en tant que combustibles. Toutefois, en cas de recyclage en interne, les déchets peuvent servir à réduire la valeur des importations de combustible (Ef, in). Si l’énergie est récupérée au niveau d’un incinérateur externe, le cas est analogue au calcul de l’énergie primaire (voir Section 1.3.1) et peut être appréhendé de la même manière. Une autre possibilité consiste à définir, pour un procédé donné, la pratique de référence sur la quantité de déchets générée et la mesure dans laquelle elle est recyclée, et à donner un crédit d’énergie aux exploitants qui sont capables d’utiliser les déchets d’une manière plus efficace que dans le cas de référence. Toutefois, ce tableau peut devenir complexe d’une manière peu réaliste, sauf si des quantités importantes de déchets contenant de l’énergie sont produites à l’intérieur de l’installation (en proportion des intrants énergétiques de l’installation).

Il ressort clairement de ce qui précède qu’il est important de se mettre d’accord sur les règles régissant la manière de prendre en compte les déchets lors de l’élaboration du cadre pour définir la consommation d’énergie spécifique (SEC) / l’indicateur d’efficacité énergétique (EEI) d’un procédé/d’une unité. Les différents secteurs industriels peuvent avoir des pratiques différentes et valoriser l’utilisation en interne des déchets dans leur efficacité énergétique. Il est important que chaque secteur industriel et/ou chaque société définisse clairement la pratique standard appliquée.

Chaque industrie doit également définir clairement la manière dont elle traite les déchets, pour permettre d’établir une comparaison équitable entre des procédés de production en compétition.

Au niveau de l’installation, il convient d’adopter une pratique pour l’établissement des rapports et de s’y tenir. Les changements doivent être identifiés dans la base de données historiques internes et externes pour garantir la comparabilité des données entre différentes années.

17 Le forage pétrolier peut constituer une exception : une torchère est en fait utilisée pour évacuer le gaz qui accompagne le pétrole lors de son pompage. Pour toutes les autres industries, en particulier, en présence de gaz toxiques, un incinérateur est considéré comme étant plus approprié qu’une torchère pour le traitement des gaz résiduaires. Le principal avantage d’une torchère est toutefois d’avoir un taux d’élimination plus élevé que celui d’un incinérateur.

1.5.2.4 Facteur de charge (réduction de la consommation d’énergie spécifique avec une augmentation de la production)

La réduction de la consommation énergétique spécifique avec une augmentation du taux de production est tout à fait normale et est provoquée par deux facteurs :

 les équipements de production fonctionnent pendant des périodes plus longues lorsque le taux de production est élevé. En d’autres termes, les périodes de repos sont raccourcies.

Certains types d’équipement fonctionnent en continu, même pendant les temps d’arrêt de production. Cette période est réduite lorsque le temps d’arrêt de production est raccourci ;

 il existe une consommation énergétique de base qui ne dépend pas de l’utilisation d’une capacité de production. Cette consommation est liée au démarrage et à la conservation de la température des équipements (sans aucune production, voir chaleur sensible, Section 1.5.2.10), à l’utilisation de l’éclairage, des ventilateurs, des machines de bureau, etc.

Le chauffage des locaux est également indépendant du taux de production mais dépend plutôt de la température extérieure, comme on peut le voir sur la Figure 1.17. Avec des taux de production plus élevés, ces consommations seront réparties sur davantage de (tonnes de) produits.

Pour éliminer l’influence du facteur de charge sur l’efficacité énergétique réelle du site/de l’unité, l’exploitant peut employer des facteurs de correction spécifiques du secteur/du site/de l’unité. La charge de base du site/de l’unité peut également être mesurée, calculée, ou estimée (par exemple par une extrapolation à partir de différents taux de production). Cette situation est analogue à une comptabilisation financière et les bilans d’efficacité énergétique peuvent être qualifiés dans des cas spécifiques [127, TWG].

L’exploitant doit mettre à jour la base de données historiques internes et externes pour garantir la comparabilité des données entre différentes années.

1.5.2.5 Changement de techniques de production et de développement de produit Il est possible de mettre en œuvre des changements de techniques de production, par exemple en raison d’un développement technique, ou parce que de nouveaux composants ou de nouveaux systèmes techniques sont disponibles sur le marché. Les systèmes techniques obsolètes peuvent devoir être remplacés et de nouveaux systèmes de contrôle peuvent devoir être introduits pour améliorer l’efficacité de la production. L’introduction de tels changements de technique de production peut également conduire à des améliorations de l’efficacité énergétique. Les changements de technique de production conduisant à une utilisation plus efficace de l’énergie seront considérés comme des mesures d’amélioration de l’efficacité énergétique. Voir Sections 2.3 et 2.3.1.

Dans certains cas, il peut s’avérer nécessaire d’ajouter de nouvelles unités à un procédé de production afin de satisfaire à la demande du marché, de respecter de nouvelles spécifications des produits ou de respecter des exigences environnementales. Dans ces cas, la SEC peut se détériorer après la mise en service de la nouvelle unité, parce que cette dernière introduit un besoin supplémentaire en énergie. Cela ne signifie pas pour autant que le site a échoué dans sa gestion de l’énergie.

L’exploitant doit mettre à jour la base de données historiques internes et externes pour garantir la comparabilité des données entre différentes années.

Exemples :

 De nouvelles spécifications des carburants (pour l’essence et le gazole à faible teneur en soufre) établies par la réglementation EURO IV) ont obligé les raffineries à adapter leurs

équipements de raffinage. Il s’en est suivi une augmentation de la consommation d’énergie dans les raffineries.

 Dans l’industrie de la pâte à papier, les améliorations apportées aux fibres utilisées dans le procédé ont conduit à une réduction de la consommation d’énergie. Par la suite, la qualité du produit fini a également été améliorée, ce qui impliquait une augmentation du broyage.

Après ces deux étapes de développement technique, le résultat final s’est traduit par une augmentation de la consommation énergétique totale.

 une aciérie peut améliorer la résistance de ses produits en acier ; mais les nouveaux procédés ainsi mis en place entraînent une augmentation de la consommation d’énergie.

Certains clients peuvent réduire l’épaisseur de l’acier utilisé dans leur produit de plusieurs dizaines de points de pourcentage. Il peut y avoir des gains d’énergie provenant de la diminution du poids des produits, par exemple dans les voitures. Les économies d’énergie font partie de l’évaluation du cycle de vie des produits et ne figurent pas dans les calculs d’efficacité énergétique d’une installation (comme la directive IPPC n’inclut pas l’analyse du cycle de vie (ACV) des produits).

Changements de la configuration de production

Des changements de la configuration de production peuvent signifier par exemple, la fermeture des lignes de production non rentables, le remplacement des systèmes d’utilités utilisés en support et la fusion des lignes d’activités similaires. Les changements de la configuration de production peuvent également être réalisés pour obtenir des améliorations de l’efficacité énergétique.

Ils peuvent avoir un impact sur le dénominateur de la consommation d’énergie spécifique (SEC), et les exploitants doivent mettre à jour leurs bases de données historiques internes et externes pour garantir la comparabilité des données entre différentes années.

Arrêt définitif de la fabrication d’un produit à fort intrant énergétique

Une société peut cesser de fabriquer un produit qui nécessite un apport énergétique élevé. La consommation d’énergie totale et la consommation d’énergie spécifique seront toutes deux réduites. Ceci peut être revendiqué comme une mesure permettant d’améliorer l’efficacité énergétique bien qu’aucune autre mesure n’ait été prise.

Là encore, l’exploitant doit mettre à jour la base de données historiques internes et externes pour garantir la comparabilité des données entre différentes années.

Externalisation

La fourniture d’une utilité est externalisée, par exemple la génération et la fourniture d’air comprimé (voir Section 3.7). La consommation d’énergie est réduite en achetant l’air comprimé à une source externe. La consommation d’énergie du fournisseur d’air comprimé s’en trouve accrue. Ce changement est à prendre en compte comme indiqué dans la rubrique énergie primaire – voir Section 1.3.6.1.

Sous-traitance des étapes d’un procédé

Un exploitant peut envisager de sous-traiter un procédé qui demande un fort apport énergétique, tel qu’un traitement thermique de composants métalliques. Comme cette opération doit toujours être réalisée, elle ne peut être considérée comme une mesure visant à améliorer l’efficacité énergétique et doit être incluse dans les calculs, sauf si le changement est noté dans les enregistrements et si la consommation d’énergie spécifique (SEC) et l’indicateur d’efficacité énergétique (EEI) sont modifiés en conséquence. Remarque : le sous-traitant en charge d’un tel procédé peut avoir une efficacité énergétique supérieure, car il a vraisemblablement davantage de connaissances et une plus grande expérience de ce procédé (ce qui permet une meilleure optimisation du procédé) et le rendement peut être plus élevé, ce qui réduit le facteur de charge.

Exemple : un exploitant d’une usine de construction en série d’automobiles décide d’augmenter les achats de composants au lieu d’en assurer la fabrication en interne. Il s’ensuit que la consommation d’énergie totale et la consommation d’énergie spécifique vont toutes deux

diminuer. Cet élément doit être pris en compte dans la mise à jour des indicateurs d’efficacité énergétique ainsi que dans les enregistrements.

1.5.2.6 Intégration de l’énergie Production d’électricité en interne

La production d’électricité ou de vapeur en interne, sans augmentation de l’utilisation des sources d’énergie primaire est une manière reconnue d’améliorer l’efficacité énergétique. Elle peut être optimisée par un échange d’énergie avec des unités ou des installations adjacentes (ou des utilisateurs autres que des industriels) ; voir Sections 2.4, 2.12, 2.13, et 3.3. Les limites du système doivent être définies et les ambiguïtés éventuelles doivent être levées. La définition des limites est traitée dans les Sections 1.4 et 1.5 ci-dessus et le calcul des énergies primaires dans la Section1.3.6.1.

Utilisation de l’oxygène dans une centrale à combustion

Il est possible d’utiliser de l’oxygène dans une installation de combustion afin d’augmenter l’efficacité de la combustion et de réduire les entrées de combustibles. L’oxygène a également un effet bénéfique sur l’efficacité énergétique en réduisant le débit d’air massique des effluents gazeux et en réduisant les émissions de NO_x. Toutefois la production d’oxygène utilise aussi de l’énergie, sur le site ou hors du site, qui doit être comptabilisée. Voir la rubrique énergie primaire (Section 1.3.6.1), ainsi que la Section 3.16 et l’Annexe 7.9.5

Intégration du procédé et segmentation de la société Au cours des dernières décennies, on observe deux tendances :

 l’intégration des procédés,

 la segmentation des sociétés, en particulier dans le secteur chimique.

Le développement des sites ayant un degré élevé d’intégration offre des avantages économiques considérables. Dans certains cas, la stratégie du marché consiste à fractionner les sociétés selon les entités de production qui les composent. Dans les deux cas, cela se traduit par des sites complexes avec de nombreux exploitants présents, avec génération des utilités par l’un de ces exploitants ou même par un tiers. Cela peut également se traduire par des flux d’énergie complexes entre les différents exploitants.

En règle générale, ces grands complexes intégrés offrent un potentiel élevé pour une utilisation efficace de l’énergie par le biais de l’intégration.

1.5.2.7 Utilisation inefficace de l’énergie contribuant au développement durable et/ou à l’efficacité globale d’un site

Comme noté dans les Sections 1.4 et 1.5, il y a lieu d'accorder une attention particulière à la définition des limites du système pour l’efficacité énergétique sur des sites complexes, tels que ceux décrits dans la Section 1.5.2.6, etc. Il y est souligné que dans l’examen spécifique des procédés de production individuels, certaines utilisations de l’énergie peuvent sembler inefficaces même si elles constituent une approche hautement efficace au sein du système intégré du site. Les exploitants d’unités, de procédés ou de systèmes individuels ne pouvant fonctionner à la meilleure efficacité, peuvent bénéficier de compensations commerciales afin de

Comme noté dans les Sections 1.4 et 1.5, il y a lieu d'accorder une attention particulière à la définition des limites du système pour l’efficacité énergétique sur des sites complexes, tels que ceux décrits dans la Section 1.5.2.6, etc. Il y est souligné que dans l’examen spécifique des procédés de production individuels, certaines utilisations de l’énergie peuvent sembler inefficaces même si elles constituent une approche hautement efficace au sein du système intégré du site. Les exploitants d’unités, de procédés ou de systèmes individuels ne pouvant fonctionner à la meilleure efficacité, peuvent bénéficier de compensations commerciales afin de