EnergismeBlogSmart Industry : comment concilier performance énergétique et rentabilité ?
Rubrique Blog08/03/2022

Smart Industry : comment concilier performance énergétique et rentabilité ?

Smart Industry : comment concilier performance énergétique et rentabilité ?

En France, la consommation d’énergie de l’industrie représente 19% de la consommation finale d’énergie. En 2020, elle s’établit à 32,2 millions de tonnes d’équivalent pétrole.
Malgré la désindustrialisation qui touche le pays depuis les années 1970, l’industrie se situe encore au 3ème rang en termes de consommation énergétique derrière le résidentiel/tertiaire et les transports. 

Depuis les années 1970, le mix énergétique de l’industrie a largement évolué. Alors que les industriels consommaient principalement du pétrole et du charbon, l’électricité (39%) et le gaz (38%) sont aujourd’hui les premières sources d’énergie du secteur. Les produits pétroliers comptent pour 9% et les énergies renouvelables pour 6%.

Néanmoins, la part de l’industrie reste importante, d’autant qu’il existe de fortes disparités de consommation d’énergie entre les secteurs. Par ailleurs, même si elle diminue, la part des énergies fossiles y reste conséquente. C’est pourquoi le secteur industriel fait l’objet de réglementations et d’incitations dans le cadre de la transition énergétique et environnementale, avec 2 grands objectifs :

  • Réduire encore les consommations d’énergie
  • Accélérer la décarbonation du secteur

De plus, la performance énergétique est aussi un enjeu de compétitivité. Selon les secteurs d'activités

l'énergie dans l'industrie peut représenter 10 à 60% du coût total de production.

La Smart Industry, ou industrie 4.0 offre de nouvelles perspectives aux acteurs de l’industrie. Elle s’appuie sur la donnée pour identifier des gisements d’économies d’énergie et mettre en place des scénarios d’optimisation de la performance énergétique.

Dans cet article, nous revenons sur les enjeux et les cas d’usage de la Smart Industry. Nous expliquons également en quoi elle répond à la fois aux enjeux environnementaux, réglementaires et de compétitivité.

 

Qu’est-ce que la Smart Industry ?

Quelle est la définition de la Smart Industry ?

La Smart Industry (ou industrie intelligente) consiste à s’appuyer sur les nouvelles technologies issues de la transformation numérique pour répondre aux enjeux des acteurs de l’industrie :

  • Performance énergétique : réduction des consommations d’énergie et baisse de la part des énergies fossiles dans les procédés industriels
  • Obligations réglementaires en lien avec les enjeux de transition énergétique et environnementale
  • Performances économiques : amélioration de la rentabilité et de la compétitivité du secteur industriel

La réponse à ces enjeux passe sur une meilleure compréhension :

  • des consommations énergétiques
  • des gisements d’économies d’énergie
  • des facteurs qui influent sur les consommations d’énergie
  • de l’impact prévisionnel de nouveaux scénarios

Cette connaissance s’acquiert à travers le recueil, le traitement et l’analyse des données industrielles. La centralisation et la disponibilité des données facilite les usages métiers. Sur cette base, l’intelligence collective peut se mettre en mouvement pour développer de nouvelles solutions.

Encore faut-il disposer des outils idoines pour collecter de façon pertinente et granulaire les données, les homogénéiser pour les rendre exploitables et les analyser pour en faire des outils d’aide à la décision.

Les solutions de data efficiency, comme la plateforme N’Gage d’Energisme, couvrent l’ensemble du parcours de la donnée en mobilisant les technologies 4.0 : Internet des Objets (IoT), Intelligence Artificielle (IA), Machine Learning. 

Elles permettent donc de mettre au service de l’innovation et de l’efficacité énergétique des données collectées en fonction de vos besoins, nettoyées, harmonisées, vérifiées et, donc, totalement exploitables que ce soit pour suivre en temps réel vos performances ou modéliser l’impact de futures actions.

 

Pourquoi parle-t-on d’industrie 4.0 ?

La Smart Industry est aussi régulièrement qualifiée d’industrie 4.0. En effet, certains experts estiment qu’elle correspond à la 4ème révolution industrielle.

Par révolution industrielle, on entend un changement radical des moyens de production et l’utilisation de nouvelles sources d’énergie.

La 1ère révolution industrielle se manifeste, à la fin du 18ème siècle par la mécanisation des procédés et la généralisation de l’énergie à vapeur. La 2ème, à partir de 1870, correspond aux débuts de la production de masse, au travail à la chaine et à l’avènement de l’électricité comme source d’énergie principale. La 3ème révolution industrielle, amorcée à la fin des années 60, se caractérise par l’automatisation des procédés, l’informatique et l’électronique.

De son côté, l’industrie 4.0 s’appuie sur les systèmes cyber-physiques, l’IoT et la mise en réseau des équipements. Sa force réside dans sa capacité à interconnecter des équipements qui, jusqu’ici, faisaient l’objet d’un traitement individualisé. La possibilité de centraliser, homogénéiser et croiser les données ouvre la voie un management intelligent de l’énergie et à l’optimisation des procédés industriels. Elle facilite aussi une refonte du mix énergétique dans l’industrie.

La Smart Industry contribue non seulement à l’amélioration de la performance énergétique mais elle constitue aussi un levier de compétitivité pour les acteurs. Voyons concrètement à quelles problématiques elle répond.

 

Comment la Smart Industry contribue aux performances énergétiques et économiques des entreprises industrielles ?

Mettre en place un système de management de l’énergie

L’energy management est une approche proactive et systémique consistant à rationaliser et optimiser sa consommation d’énergie pour répondre à la fois à des enjeux environnementaux et économiques.

Avant la Smart Industry, cette approche systémique était compliquée à mettre en place. En effet, les acteurs ne disposaient pas des outils de collecte adéquats pour acquérir facilement et en temps réel l’ensemble des données de consommation énergétique. Par conséquent, il était impossible de traiter et analyser les données pour suivre en temps réel les indicateurs de performance énergétique (IPE).

La révolution de la Smart Industry réside justement dans l’accroissement quantitatif et qualitatif des données collectées grâce à l’IoT, aux automates. De plus, les solutions permettent d’agréger ces données, de les croiser avec des données externes ou avec des données de production.

Ainsi, il est possible de :

  • suivre les consommations d’énergie en temps réel et les déviations par rapport aux trajectoires de consommations prévisionnelles
  • faire le lien entre les quantités d’énergie produites et les quantités effectivement consommées par les équipements
  • identifier les équipements concernés et générer des alertes en cas de dérive énergétique
  • déclencher des maintenances préventives sur les équipements

En résumé, la Smart Industry favorise la mise en place d’un plan de comptage pour monitorer en continu ses IPE et identifier les axes d’optimisation. Elle facilite aussi la résolution rapide des dérives en interagissant directement avec les équipements.

 

Optimiser les procédés industriels

Dans l’industrie, la performance énergétique ne se résume pas à la consommation « classique » d’énergie. Selon les secteurs, la consommation d’énergie est inhérente aux procédés.

Certains procédés industriels, par exemple pour produire de la chaleur dans des secteurs comme le ciment ou la sidérurgie, sont très énergivores. Et développer des procédés alternatifs s’avère très coûteux et nécessite des efforts de R&D conséquents.

De ce point de vue, la maîtrise de la donnée offerte par la Smart Industry soutient l’innovation. 

En premier lieu, elle permet d’identifier très précisément les gisements d’économies d’énergie au cœur même des procédés. 

Par ailleurs, les solutions de data intelligence facilitent la modélisation de scénarios prospectifs. Vous pouvez ainsi estimer les économies attendues grâce à un procédé innovant ainsi que le temps de retour sur investissement. Cette possibilité favorise l’innovation car la prise de décision est sous-tendue par la donnée et, donc, la prise de risque est moindre.

Enfin, intégrer les technologies de la Smart Industry dans un processus de production aide les entreprises à produire de manière plus efficace. Les bénéfices sont multiples :

  • Les coûts diminuent
  • La production de déchets est réduite
  • La qualité des produits augmente 
  • La cadence de production s’accélère
  • Les équipements sont moins souvent à l’arrêt

 

Accélérer la décarbonation du secteur industriel

Enfin, la Smart Industry contribue à décarboner le secteur industriel

D’une part, la mise en œuvre d’un système d’Energy Management favorise le suivi des IPE et la mise en place d’actions d’amélioration de la performance énergétique. Donc, même en conservant le même mix énergétique, la consommation est moindre.

D’autre part, le management de l’énergie et l’optimisation des procédés facilitent un rééquilibrage du mix énergétique au profit d’énergies non carbonées.

En effet, grâce au monitoring des données en temps réel, il est possible de s’appuyer sur des mécanismes de demand/response pour adapter la production d’énergie aux besoins réels de l’activité, ce qui facilite l’introduction des énergies renouvelables dans le mix.

Enfin, le travail sur la donnée permet aussi de réaliser des projections sur des hypothèses bas carbone et d’anticiper leurs effets dans le temps.

 

Comment Energisme accompagne-t-il les entreprises industrielles vers la Smart Industry ?

Avec sa plateforme N’Gage, Energisme offre aux acteurs du secteur industriel une solution clé en main pour piloter leur performance énergétique, notamment à travers le dispositif des certificats d’économie d’énergie (CEE).

Ce dispositif, mis en place par les pouvoirs publics, favorise la maîtrise de la demande énergétique. Il repose, pour les acteurs concernés, sur une obligation triennale de réalisation d’économies d’énergie en CEE (1 CEE = 1 kWh cumac d’énergie finale).

Concrètement, Energisme prend en charge :

  • L’audit du plan de comptage
  • L’intégration des solutions matérielles
  • Le déploiement de la plateforme

 

La collecte des données – H3

Une fois installée, la solution vous permet de collecter tout type de données nécessaires pour le calcul et le suivi de vos IPE (production, température, fluides, énergies, qualité de l’eau, …). 

Vous pouvez donc suivre en temps réel vos indicateurs de performance :

  • Rendement en kWh d’un procédé thermique ou industriel
  • Rendement spécifique chauffage pour la production et/ou la distribution de chaleur
  • Consommation d’énergie spécifique pour la production et/ou la distribution d’air comprimé
  • Coefficient de performance pour la production et/ou distribution de froid
  • Rendement des autres systèmes motorisés

 

L’analyse des données

En amont, la plateforme centralise les données issues des diverses sources et les homogénéise pour les rendre exploitables et interopérables.

Ensuite, en vous appuyant sur l’analyse des données collectées, vous pouvez piloter la performance énergétique et environnementale de vos sites et équipements

Pour cela, Energisme met plusieurs modules à votre disposition : 

  • Un module « modélisation » intégrant les données météo les plus proches de votre site et les facteurs d’influences
  • Un module « plan de comptage digital » vous permettant de représenter vos synoptiques et arborescences de comptage
  • Un module « plan d’action » pour faciliter le pilotage de vos actions et travaux énergétiques 

 

Des modules dédiés à la performance de vos sites

La plateforme présente un module de comparaison de vos sites. Cette partie « business intelligence » facilite les prises de décision grâce à des reportings personnalisables. Vous pouvez ainsi facilement identifier les sites les plus énergivores, émettant le plus de CO2 , ou présentant les coûts les plus importants par rapport à votre budget.

Le module de gestion des données vous permet d’intégrer dans la plateforme tout type de donnée, quelle qu’en soit la source. Vous avez donc une totale maîtrise sur votre plan de comptage.

La plateforme est aussi conçue pour répondre aux exigences du protocole IPMVP (Protocole International de Mesure et de Vérification de la Performance). Un module dédié permet de :

  • établir votre situation énergétique de référence avant action
  • disposer de modèles prédictifs prenant en compte divers facteurs d’influence
  • calculer précisément vos économies d’énergie après réalisation d’une action de performance énergétique
  • piloter votre système énergétique et réagir en cas d’écart avec les prévisions données par nos modèles

Enfin, notre solution vous accompagne dans la démarche ISO 50001 pour l’amélioration continue du système de management de l’énergie (SME).

Vous voulez optimiser la performance énergétique de vos sites et équipements industriels et gagner en compétitivité ?

La maîtrise de la donnée et l’évolution vers la Smart Industry contribuent à répondre aux problématiques des acteurs du secteur. 

Envie d’en savoir plus ? 

Découvrez notre plaquette sur les Indicateurs de Performance Energétique (IPE) à destination des acteurs de l’industrie.

Télécharger la Plaquette IPE