CORETEC a réalisé une première étude visant à préconiser des solutions pour optimiser les consommations énergétiques du site.

Le site agroalimentaire a ensuite sollicité CORETEC pour réaliser une étude de d’optimisation énergétique et de décarbonation du process.

Le site possède les utilités suivantes :

• Une alimentation de vapeur depuis l’usine voisine.
• Une production d’eau chaude, produite à partir de la vapeur.
• Une production de froid à partir de 2 salles des machines l’ammoniac.
• Une production d’air comprimé.

Le maintien d’une ambiance contrôlée pour le process est soumis à de fortes contraintes ne laissant pas beaucoup de possibilités d’optimisation sur cette partie (réduction taux d’air neuf, réduction température de consigne etc…). Nous nous sommes donc concentrés sur la décarbonation des moyens de production /utilités du site.

Objectif de notre collaboration avec le site agroalimentaire

Réaliser l’étude pour permettre de planifier la décarbonation du site pour atteindre ses objectifs de réduction d’émission de carbone.

Objectif du client

Optimiser et décarboner les consommations énergétiques son site industriel en étudiant toutes les solutions possibles.

• Clarifier / consolider les données de base de consommation de l’usine de R&D, en s’appuyant sur une campagne de mesure instrumentée.
• Réaliser les bilans thermiques et énergétiques des installations d’eau chaude : analyse des bilans sur les bâtiments et notamment les zones de vitrage, analyser les performances des process (principalement du conditionnement d’ambiance), analyse de la performance énergétique et environnementale des productions d’eau chaude et de vapeur.
• Simulation thermique du bâtiment pour quantifier l’impact d’un changement de vitrage sur l’ensemble du site (réduction directe de la consommation)
• Préconiser des solutions techniques concrètes de décarbonation des consommations d’énergie.

Campagne de mesure

Mesure des points :

• Circuit eau chaude au secondaire de l’échangeur vapeur / eau chaude
• Nourrice eau chaude générale et départs usines (x 8).

Sur chacun des circuits :

• Mesures des débits
• Mesures des températures sur chacun des 8 circuits

Solutions de décarbonation des consommations énergétiques

5 solutions ont été mises en évidence et présentées au client.

Chacune des possibilités est indépendante et peuvent être mixées entre-elles.

• Solution 1 : Mise en place d’une PAC pour produire de l’EC pilote

Principe : Substitution de la totalité de la production de chaleur effectuée actuellement par le skid vapeur / eau chaude par le préchauffage des retours de la boucle eau chaude par une pompe à chaleur air/eau.

Conservation de l’échangeur vapeur / eau chaude existant en secours.

Température de production : 55°C (température minimale observée pendant la campagne de mesure).

Cette solution en quelques chiffres :

• Solution 2 : Mise en place d’une PAC sur l’eau de nappe

Principe :

Substitution du chauffage du process 2.
Installation d’une pompe à chaleur sur l’eau de nappe via deux nouveaux forages. L’eau est captée dans le puits dit de « captage » et ensuite refroidie pour être rejetée dans le puit de « rejet ».

Cette chaleur est ensuite remontée en température via une pompe à chaleur jusqu’à 82°C réchauffant une boucle d’eau chaude process 2.

Point de vigilance : valider la quantité d’eau disponible de la nappe pour alimenter la pompe à chaleur.

Budget projet : 1 400 k€ environ. Le projet est éligible à une aide du fonds chaleur pour la géothermie de surface à hauteur de 30% soit 420k€.

Cette solution en quelques chiffres :

• Solution 3 : Mise en place d’une chaudière électrique pour la production de vapeur

Principe : Substitution de la part process utilisée sous forme de vapeur actuellement délivrée par l’usine grâce à une chaudière électrique vapeur.

La chaudière électrique produira l’ensemble de la vapeur nécessaire au pilote et utilisera une énergie « bas carbone » pour son fonctionnement.

Cette solution en quelques chiffres :

• Solution 4 : Mise en place d’une chaudière biomasse pour la production d’EC du site

Principe : Substitution de la totalité de l’eau chaude du site à l’aide d’une chaudière biomasse dont le taux de couverture bois attendu est de 75%.

La chaudière biomasse sera démarrée au début de la période de chauffe et arrêtée à la fin de l’hiver. Les périodes d’intersaisons seront assurées par les moyens de production existants ou la solution de chaudière électrique si elle est mise en place.

Budget projet : 2 030 k€ environ. Le projet est éligible à une subvention du fonds chaleur à hauteur de 650k€.

Cette solution en quelques chiffres :

• Solution 5 : Mise en place d’une centrale solaire thermique

Principe : Production de l’eau chaude à 85 °C pour alimenter le process 3 grâce à des panneaux solaires thermiques.

Substitution de 17% du chauffage de l’animalerie.

Les panneaux solaires thermiques assureront le talon de charge du site en été. La couverture des besoins de chauffage et d’ECS en période estivale sera de 96% environ. La centrale couvrira 11.8% de la consommation du process 3 sur l’année complète.

Projet pouvant bénéficier d’une aide potentielle de l’ordre de 30%. Cette solution n’a pas été retenue.

Cette solution en quelques chiffres :

Scénarios retenus par le client :

A l’issue de cette analyse, notre client a décidé de retenir 3 scénarios, combinant plusieurs des solutions présentées :

– Scénario 1 : PAC air/eau, PAC nappe, chaudière électrique vapeur

– Scénario 2 : Chaudière électrique vapeur et chaudière biomasse

– Scénario 3 : PAC air/eau et chaudière électrique vapeur

Le mot du chargé d’études :

Qu’est ce qui fait que ce sujet est intéressant à présenter ?

“C’est une étude intéressante à réaliser et une des rares où le client nous laisse carte blanche pour étudier les solutions, nous avons donc pu aborder un large panel de solutions techniques.”

Des difficultés lors de l’étude ?

“La solution PAC sur eau de nappe est assez spécifique, qui génère donc une difficulté concernant la ressource en eau pour pouvoir être réalisable.”

Quentin Mangeol – Chargé d’études