Efficacité énergétique : les promesses du numérique

La Stratégie nationale bas carbone en France dresse une feuille de route ambitieuse : réduire de 40 % la consommation d’énergie d’ici 2030. Le secteur industriel, qui représente 20 % de la consommation énergétique finale française, devra atteindre des gains d’efficacité énergétique entre 10 % et 30 % en 2030 selon les filières. La solution proposée ici permet, en récupérant une partie de la chaleur émise directement par un processus de production, d’améliorer l’efficacité énergétique des usines de transformation de matière, qui sont parmi les plus gourmandes en énergie.

S’adapter à l’existant pour gagner en efficacité

L’optimisation de la consommation énergétique des usines a déjà fait l’objet d’un certain nombre de travaux théoriques, que l’on voit pourtant très peu mis en pratique. En effet, comme ils ne prennent pas en compte les installations existantes, ils supposent une refonte totale des procédés, très coûteuse. L’outil logiciel développé par Lucille Payet permet au contraire de modéliser l’ensemble d’un site industriel ; il tient donc compte des contraintes techniques et économiques de la rénovation énergétique. Il permet ainsi de bâtir, par essais successifs, une solution sur-mesure et adaptable aux besoins de l’exploitant. En veillant à ne partir pas d’une feuille blanche, l’industriel se retrouve avec un éventail de scénarii réalistes.

De premiers résultats très prometteurs

Cet outil logiciel sa été testé sur le terrain, avec de premiers bons résultats. Sur le site de la société Vynova, qui produit du mono-chlorure de vinyle, les solutions de configuration proposées consistaient à remanier les échangeurs de chaleur déjà installés et à en ajouter de nouveaux. L’économie d’énergie thermique attendue varie entre 6 et 8 mégawatts, soit 50 % de la consommation en vapeur du site et près de 8 % de la consommation thermique totale, en installant entre un et quatre échangeurs. Des résultats visiblement convaincants puisque, après l’installation des trois premiers échangeurs sur le site, le chiffrage du quatrième est actuellement en cours.

Les technologies de simulation numérique au service de la transition énergétique

L’industrie du futur doit, pour rester compétitive, s’appuyer sur des usines capables d’adapter leur production facilement et rapidement, pour répondre aux demandes de clients toujours plus variées et personnalisées. La technologie présentée ici permettra aux exploitants industriels de réduire leur consommation énergétique en tenant compte de cette contrainte. La modélisation des réseaux d’échangeurs de chaleur permet, on le voit, d’enclencher la transition énergétique d’installations existantes et de rendre ces réseaux plus performants.

Ce Cube est tiré de la thèse de Lucille Payet, lauréate en 2019 du Concours étudiants et jeunes chercheurs organisé par La Fabrique de l’industrie.