Gérer et valoriser les utilités énergétiques dans l’industrie

L’objectif de cette section est de présenter les principales utilités industrielles ainsi que leur mode de production au sein des différentes industries.

Définition

Les utilités industrielles sont les énergies nécessaires au bon fonctionnement du process industriel, quel que soit le type d’entreprise. Communément appelés fluides industriels ou bien fluides énergétiques, elles sont généralement réparties en plusieurs groupes qui dépendent de leurs origines, leurs natures et de certaines caractéristiques spécifiques. Il peut s’agir de chaleur ou de froid, de vapeur ou d’électricité. Autrement dit, l’utilité industrielle est l’ensemble des fluides énergétiques qui se distribuent vers les lignes de production d’un site industriel. Ces fluides circulent depuis des générateurs, des pompes ou des transformateurs et alimentent les différents process. Cette définition montre que les utilités sont diverses et variées.

De nombreux types de ces utilités peuvent coexister sur chaque site, qui ne peuvent tous être cités dans cette étude. Les principales utilités sont rappelées ci-dessous.

Utilités de chauffage

Elles produisent des flux de vapeur à différentes pressions, de l’eau chaude et/ou surchauffée.

Utilités froides

Elles regroupent :

• l’eau glycolée ;
• l’ammoniac ;
• les fluides frigorigènes.

Utilités air et gaz

La principale source est l’air comprimé qui peut se transformer en énergie mécanique pour actionner les équipements pneumatiques par exemple.

Utilités électriques

Elles sont utilisées pour produire de l’énergie mécanique, des forces motrices et même de l’énergie thermique. Tout dépend du procédé industriel à alimenter.

Eau

Sous forme de vapeur ou d’eau chaude, elle est considérée comme une utilité chaude. Sous forme d’eau froide ou d’eau glycolée, elle est reconnue comme une utilité froide. Au-delà, elle peut servir de fluide de nettoyage ou de désinfectant. Derrière chaque usage se cachent des centaines voire des milliers de litres d’eau gaspillée. Il va sans dire que l’économie de ce fluide si précieux est indispensable pour veiller à sa sobriété qui est réclamée par les pouvoirs publics.

En résumé, la production, la distribution et la consommation de l’utilité industrielle font partie intégrante de tout processus industriel, tel que le montre le schéma ci-après.

Ligne de production, distribution et consommation de l’énergie (source : actemium.fr, section audit énergétique)

Ce schéma, lu de la gauche vers la droite, montre différents composants de la ligne de production.

• Le poste d’approvisionnement en combustibles : il est appelé « Énergies » sur le schéma. C’est le point de transit de tous les combustibles. La centrale d’utilités qui le suit a effectivement besoin d’énergies primaires pour produire les fluides énergétiques. Ces combustibles peuvent être liquides, solides, ou gazeux.
• La centrale d’utilités : elle est baptisée « Production d’utilités » sur le schéma. C’est l’élément clef qui permet de garantir la continuité de service des procédés industriels. Les utilités doivent être disponibles en continu et en quantité suffisante pour assurer les processus de fabrication et éviter toute interruption involontaire.
• Les réseaux d’utilités : ils permettent de distribuer les énergies primaires qui ont été transformées par la centrale d’utilité vers les différentes lignes de production prévues sur le site industriel.
• Les procédés : ils reçoivent à la fois les matières premières et les flux énergétiques nécessaires pour fabriquer les produits finis.
• Enfin, les rejets : selon les lois de la nature, toute transformation d’énergie se traduit par une perte inéluctable, quel que soit le système dans lequel elle se produit. C’est ainsi que l’énergie fournie à un procédé est en partie utilisée pour générer le produit fini attendu et en partie dissipée ou bien rejetée dans la nature. C’est le dernier poste représenté sur le schéma. Dans la prochaine section, nous allons étudier en détail ces rejets, qu’on appelle aussi la chaleur fatale.