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Intégrer des énergies renouvelables et de récupération dans l'industrie

L’investissement dans les Énergies renouvelables et de Récupération (EnR&R) représente de véritables opportunités technologiques et économiques pour les industriels.
Il existe de nombreuses technologies EnR&R, relativement matures, qui permettent de produire et d’auto-consommer de l’énergie sur un site industriel, que ce soit de la chaleur ou de l’électricité. En fonction des besoins des secteurs industriels en termes de niveau de température et de flexibilité, plusieurs solutions sont parfois possibles.
 

Retrouvez dans cette rubrique l’ensemble des possibilités offertes aux industriels par les technologies de récupération et les énergies renouvelables, selon les besoins propres à chaque secteur industriel avec les caractéristiques des filières EnR&R.

Augmenter la part des EnR&R sur de très nombreux sites industriels, c’est possible

Chaque procédé industriel peut être alimenté par au moins une technologie EnR&R et chaque cas est à étudier afin de déterminer les technologies qui seront les mieux adaptées aux besoins de l’industriel. Et, même s’il est difficile de se passer de la flexibilité des solutions conventionnelles (électricité et gaz du réseau), certains sites en Europe et dans le monde ont atteint des objectifs très ambitieux, celui de couvrir l’intégralité de leurs besoins au moyen de technologies EnR&R. De tels projets sont assez complexes à mettre en œuvre, mais ils peuvent apporter des niveaux de performance élevés, tant d’un point de vue économique qu’environnemental.

Pour faciliter l’intégration des EnR&R, les industriels devront pouvoir compter sur la contribution de tout l’écosystème : les fournisseurs de technologies, les opérateurs de service, les acteurs du financement au travers de modèles économiques innovants, afin de partager les risques et de lever les difficultés évoquées.

Investissez dans la performance énergétique

 
L’investissement dans les Énergies renouvelables et de Récupération (EnR&R) représente de véritables opportunités technologiques et économiques pour les industriels. En effet, la Loi de transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) formule des objectifs ambitieux : porter la part des énergies renouvelables à 32 % de la consommation finale d’énergie en 2030 (contre 14,6 % aujourd’hui). Même s’il existe quelques belles réussites, le déploiement des EnR&R est encore trop peu avancé dans l’industrie.

Or, avec 19 % de l’énergie finale consommée en 2014, le secteur de l’industrie est le 3ème plus gros consommateur français d’énergie, après le secteur des transports et du résidentiel.

Des actions réalisables à différents niveaux

Dans un contexte réglementaire à la fois incitatif et contraignant, les industriels continuent à œuvrer, en agissant sur trois leviers complémentaires :

  • l’amélioration de l’efficacité énergétique des industries afin de réduire les besoins en énergie des procédés, puis de réduire les consommations réelles au juste nécessaire, en cherchant à réduire les divers gaspillages : l’énergie non dépensée ne coûte rien et ne pollue pas.

    C’est le premier levier, celui de l’efficacité énergétique, où l’industrie est la plus avancée, avec une diminution de ses consommations énergétiques de 11 % et ses émissions de gaz à effet de serre de 40 %. Aujourd’hui, une grande majorité des sites disposent d’une revue énergétique et d’un plan de progrès (dans la foulée des audits énergétiques obligatoires), mais il reste encore beaucoup à faire au niveau de la mise en œuvre des recommandations, l’investissement sur ce type de projet étant rarement une priorité.

    Une marge de progrès significative : 20 %, c’est le potentiel d’amélioration de l’efficacité énergétique atteignable d’ici 2035 simplement par l’application de bonnes pratiques humaines (comportements, méthode d’exploitation des outils industriels, organisation) et des meilleures techniques disponibles. (ADEME, Actualisation du scénario énergétique ADEME 2035 - 2050, septembre 2017).

    Vous retrouverez des pistes d’actions sur les procédés et utilités dans la rubrique dédiée à la performance énergétique des sites industriels ;

     
  • la récupération de chaleur fatale, une manne inexploitée. Il s’agit de mettre en regard les sources de chaleur, en particulier les sources de chaleur fatale, avec les différents besoins du site, voire avec les besoins des sites voisins, afin d’en améliorer l’efficacité énergétique. L’investissement dans de telles solutions transforme une perte d’énergie (de chaleur) en un gain énergétique et environnemental ;

Les gisements détaillés sont disponibles dans le guide ADEME : « La chaleur fatale »

  • l’intégration d’Énergies renouvelables (EnR). Il s’agit d’intégrer des actifs de production d’énergie renouvelable en autoconsommation (solaire thermique et/ou photovoltaïque, production de chaleur à partir de biomasse ou de biogaz, géothermie, …), pour réduire l’empreinte carbone des industries, de diversifier leur mix énergétique et de réduire leur dépendance par rapport aux énergies fossiles.
De nombreuses technologies d’EnR&R matures existent nombreuses, et de nombreuses expériences positives d’intégration des EnR dans l’industrie peuvent être observées, et considérées comme des exemples à suivre.
 

Des technologies matures et adaptées aux besoins des industries  

Tout d’abord, à côté des solutions conventionnelles (énergies fossiles et électricité du réseau) il existe de nombreuses technologies d’énergies renouvelables et de récupération (EnR&R), relativement matures, permettant de produire et d’auto-consommer de l’énergie sur un site industriel, que ce soit de la chaleur (à des niveaux de température compatibles avec la plupart des usages) ou de l’électricité. Et, en vis-à-vis de chaque besoin unitaire, il existe même plusieurs solutions alternatives.

Ces technologies peuvent être classées en trois catégories complémentaires :

  • des technologies fournissant de la chaleur dite basse température (< 150℃) :

    On y trouve la géothermie TBE (Très Basse Energie), la récupération sur buées de séchage ou le solaire thermique.

    Ces technologies sont adaptées à des usages comme la production d’eau chaude sanitaire, le chauffage de locaux, ou des procédés industriels à basse température, comme la pasteurisation dans l’agroalimentaire ;

Cartographie des EnR&R par niveau de température : zoom sur les basses températures
(cliquer sur l'image pour agrandir)

Pour rappel, le solaire thermique à concentration*, la géothermie avec PAC Très Haute Température* (partie hachurée), ainsi que la géothermie Basse et Moyenne Energie** sont présentées dans la cartographie mais ne sont pas approfondies ici.

  • des technologies fournissant de la chaleur dite haute température (> 150℃) :

    Il s’agit de la biomasse, du biogaz ou de la récupération sur fumées de certains fours, qui permettent de répondre à des besoins très nombreux, en particulier ceux que l’on peut trouver dans les secteurs de la métallurgie, du verre ou de la chimie ;

Cartographie des EnR&R et des secteurs industriels en fonction de leurs niveaux de température et de leurs vecteurs énergétiques
(cliquer sur l'image pour agrandir)

  • des technologies permettant de produire de l’électricité :

    ces technologies sont utiles pour tous les procédés étudiés. Ceux-ci peuvent être couverts par exemple avec du solaire photovoltaïque, de l’énergie éolienne ou une unité de cogénération de biomasse ou de biogaz.

Ces technologies sont déjà déployées sur le terrain, souvent avec succès, malgré les difficultés rencontrées. Le niveau de déploiement de ces technologies est assez inégal, notamment du fait du niveau historique de leur compétitivité respective face aux énergies conventionnelles, et cela, malgré la visibilité sur les coûts de production qu’apporte une solution EnR&R (indépendants de la fluctuation du prix des énergies fossiles).

Certaines technologies de récupération (condensation de groupe froid, fumées de chaudières vapeur, par exemple) ont pu bénéficier globalement d’une bonne dynamique sous l’impulsion d’un écosystème favorable. En effet, ces sujets ont été soutenus par les politiques publiques, notamment grâce au dispositif des CEE, et de nombreux acteurs économiques les ont pris en compte dans leur offre commerciale, notamment les fournisseurs de technologies. Ils ont aussi été traités largement dans le cadre des audits réglementaires. D’autres technologies de récupération ou EnR, en revanche, n’ont connu un développement significatif que dans un nombre limité de secteurs industriels (la biomasse dans l’industrie du papier par exemple).
 

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