Why should I improve energy efficiency?
Ces dernières années, les réflexions au sujet de l'impact de l'homme sur l'environnement se sont intensifiées, et le secteur industriel n'a pas été épargné. Nous devons changer notre façon de produire. Vous pensez peut-être que produire de manière plus durable nécessitera de lourds investissements et une augmentation des coûts. Mais si nous vous disions qu'il existe un moyen de réduire votre consommation d'énergie tout en restant aussi productif et en diminuant vos coûts par la même occasion ?
Améliorer la performance énergétique de votre site industriel vous permettra d'obtenir les mêmes résultats de production tout en réduisant votre consommation d'énergie et les coûts associés. La section suivante décrit les initiatives que vous pourriez prendre pour améliorer l'efficacité énergétique.
Cette transition énergétique est encouragée par plusieurs facteurs internes et externes tels que :
- L’augmentation du coût de l’énergie. Nous avons tous remarqué que les prix de l'énergie sont montés en flèche ces derniers mois. Les prix de l'électricité ont doublé entre le 23/03/2021 et le 23/03/2022.
- La volonté de la plupart des organisations de réaliser des économies d'énergie et de réduire les factures énergétiques.
- L'émergence et le renforcement de normes de plus en plus exigeantes qui poussent les entreprises vers une utilisation plus durable de l'énergie.
- L’inquiétude de l’ensemble des parties prenantes pour la crise environnementale et leurs attentes grandissantes sur les réactions des entreprises.
- Questionnement sociétal et éthique sur le rôle que doivent jouer les industries dans la transition écologique et la préservation des ressources.
Peu importe vos motivations, il est maintenant temps de s’y mettre ! C’est parti pour notre programme en 5 étapes.
Comment puis-je améliorer l’efficacité énergétique de mon équipement industriel ?
Les moteurs à courant alternatif représentent 70% de la consommation électrique totale des sites industriels. Il nous semble donc logique, dans une recherche d'efficacité énergétique des équipements, de se concentrer dans un premier temps sur l'identification et la correction des fuites, pertes et inefficacités des machines.
1. Surveiller votre consommation énergétique
La première étape pour réduire la consommation d'énergie est d'obtenir et de comprendre votre consommation d'énergie d'une manière précise, continue et spécifique au moteur. En bref, vous devez être conscient de ce qui se passe à tout moment sur votre site en termes d'énergie.
Cette étape est loin d'être aussi évidente qu'il n'y paraît. En effet, sans l'aide de technologies appropriées, cette tâche est extrêmement chronophage et nécessite une surveillance continue. De nombreuses industries n'ont qu'une idée très vague de leur consommation électrique. Leurs connaissances se limitent souvent à la consommation par zone de production, voire à la consommation globale du site. Il leur est donc presque impossible de prendre des mesures appropriées pour augmenter l'efficacité énergétique.
À ce stade, vos freins à l’analyse en temps réel de votre consommation se situent probablement à un de ces 3 niveaux :
- Vous ne possédez pas la technologie nécessaire.
- Vous n’avez pas les compétences nécessaires.
- Vous trouvez que les incitations ne sont pas suffisantes quant aux efforts que vous devrez fournir.
Lorsqu'il s'agit de compétences et de technologie, heureusement pour vous, il existe notre système qui combine des capteurs IoT, qui collectent et traitent une énorme quantité de données spécifiques à chacun de vos moteurs, et des algorithmes basés sur l'IA, qui analysent et organisent ces données. Vous gagnez ainsi beaucoup de temps et de ressources pour obtenir des mesures d'efficacité afin de vous concentrer sur l'essentiel, vos actions.
Au niveau des incitations, nous en avons déjà cité quelques-unes dans la section précédente. Développons brièvement la question de la conformité aux normes qui, bien que non obligatoire dans la plupart des cas, est un véritable atout. Certaines parties prenantes potentielles peuvent, par exemple, s'attendre à ce que vous disposiez de la certification ISO 50001 ou d'une certification similaire et pourraient ne pas vouloir poursuivre vos relations si vous ne le faites pas. La norme ISO 50001 vise à faciliter l'intégration de la gestion de l'énergie dans les efforts globaux des organisations. L'obtention d'une certification selon ces normes est impossible sans la présence de données permettant de démontrer vos actions.
2. Gestion des défaillances des équipements.
Disposer d'une bonne stratégie de maintenance est une condition préalable à l'augmentation de l'efficacité énergétique et donc à la réduction des coûts énergétiques et de la consommation d'énergie.
Le nettoyage et l’entretien régulier permettent en effet d’augmenter la durée de vie des équipements et d’améliorer légèrement leur performance. Mais ce n’est qu’une première étape, ne vous arrêtez pas en si bon chemin. Pour optimiser les performances d’un moteur, il ne s’agit plus simplement de le réparer à la suite d’une panne ou d’une casse, il faut être capable d’identifier et de comprendre tous ses comportements anormaux.
Les systèmes de surveillance des machines ("condition monitoring system" en anglais) permettent de diagnostiquer l’état de santé de vos machines en observant les symptômes des défaillances et les déviations quant à leur comportement normal. Grâce à ses systèmes, il est donc possible de détecter directement quand un moteur provoque des pertes énergétiques et quand il consomme abusivement.
Parmi ces systèmes, certains vont encore une étape plus loin en faisant de la maintenance prédictive, l’outil ces outils de surveillance sont alors capables de prédire l’apparition de défaillances à l’avance (allant de quelques jours à quelques mois en fonction du système et du type de défaillance). Ceci vous permet donc d’anticiper et de planifier votre maintenance afin de la rendre la plus stratégique possible.
3. Optimisation énergétique des moteurs
L'un des principaux problèmes de gaspillage d'énergie dans l'industrie est que les moteurs ne sont pas utilisés à leur plein potentiel. Par exemple, il est courant d'avoir des moteurs surdimensionnés. Or, cette pratique a plusieurs conséquences sur l'efficacité de la production. Tout d'abord, une machine plus grande consomme plus d'énergie, qui est perdue. Ensuite, si le moteur a été construit pour une certaine charge et qu'il est sous-utilisé, il risque de tomber en panne plus rapidement.
Ces équipements non adaptés consomment donc beaucoup plus d'énergie que nécessaire, et leur optimisation peut donc être la source d'importantes économies d'énergie. Une fois les sources d'inefficacité trouvées, il devient possible de prendre des mesures et d'obtenir des équipements économes en énergie.
Comme nous le verrons dans la section suivante, il n'est pas toujours possible ou conseillé de changer de machine dès qu'elle n'est pas parfaitement adaptée.
Pour réduire la consommation électrique d'un moteur sans le remplacer, il est parfois possible d'utiliser des variateurs de fréquence (VFD), par exemple, qui évitent des pertes importantes en contrôlant la fréquence du courant fourni au moteur. L'impact de sa mise en œuvre varie fortement en fonction de la puissance de vos moteurs et de l'utilisation que vous en faites. Cependant, le variateur de fréquence vous permet de réguler la charge de votre moteur et de réaliser d'importantes économies d'énergie.
4. Remplacer votre équipement
Il est évident que de l’équipement neuf est plus efficace du point de vue énergétique qu’un équipement équivalent plus ancien. De plus, les technologies ont tendance à s’améliorer et à consommer moins avec le temps.
Cependant, il n'est pas toujours facile de déterminer quand il est préférable ou possible de remplacer une machine énergivore par une version plus récente et plus adaptée. Afin de déterminer la rentabilité de l'investissement, de nombreux facteurs doivent être pris en compte : le remplacement d'une machine a également un impact énergétique, un coût et nécessite parfois l'arrêt de la production, etc.
En revanche, dans certains cas, vous serez contraint de moderniser votre équipement. Selon les réglementations européennes, les moteurs triphasés d'une puissance nominale égale ou supérieure à 0,75 kW et égale ou inférieure à 1000 kW doivent atteindre la norme IE3 d'ici juillet 2021. Les moteurs d'une puissance nominale comprise entre 75 kW et 200 kW doivent atteindre la norme IE4 d'ici juillet 2023.
5. Audit énergétique
Après avoir réalisé les 4 étapes précédentes, il est important de pouvoir quantifier vos efforts, de connaître la quantité d'énergie qui a été économisée. Comparez votre consommation d'énergie avant et après votre transformation digitale.
Ce sera plus motivant ; vous pourrez observer l’évolution et le chemin parcouru. Cela vous permettra aussi d’avoir une référence pour fixer vos futurs objectifs. De plus, pour prouver votre conformité aux normes, il vous sera demandé de démontrer votre réduction d'énergie année après année. Et enfin ne sous-estimez pas l’importance de communiquer vos efforts avec vos clients. Vous avez fait tous ces efforts, soyez en fier et mettez-les en avant à l’aide de nombreux chiffres à l’appui.
Chez Insens, nous souhaitons vous accompagner lors de ce processus long et fastidieux. En effet, nous savons que cette transition énergétique n’est pas une chose facile à mettre en place pour les industries. C’est pourquoi nous proposons une solution qui vous aide à chacune de ses étapes. Au lieu de devoir gérer chacune de ces étapes séparément par vous-même, nous les avons toute intégrées au sein d’une seule et même solution qui vous accompagne et vous guide tout au long du processus.
Une transition n’aura jamais été aussi simple et rentable !