Par exemple, la raffinerie la moins performante peut consommer jusqu'à deux fois plus d'énergie que la raffinerie la plus performante pour produire les mêmes produits (essence, diesel, etc.) à partir de la même matière première (pétrole brut). Cet écart soulève des questions naturelles : quelles en sont les raisons, quels facteurs différencient l'entreprise la plus performante de la moins performante et comment les raffineurs peuvent-ils combler cet écart ?

La réponse est que la gestion efficace de l'énergie n'est pas un projet ponctuel ou un domaine d'activité particulier. La gestion de l'énergie doit faire partie intégrante de la gestion et de l'exploitation de l'usine pour qu'elle atteigne un niveau d'efficacité énergétique optimal tout en respectant les objectifs de production. Cela dit, de nombreuses raffineries et entreprises de produits chimiques n'admettent pas que la gestion de l'énergie doit être une priorité commerciale permanente. La capacité à visualiser et à analyser les performances des usines en temps réel est essentielle pour comprendre la consommation d'énergie et les émissions, et prendre les mesures nécessaires. L'idée que les coûts énergétiques sont fixes est fausse. Ils constituent une entité variable qui peut diminuer les marges et même affecter les performances des usines.

En adoptant une approche durable de l'efficacité énergétique, soutenue par des processus intégrés et gérés par un logiciel avancé d'optimisation des procédés, les entreprises sont en mesure de maîtriser et de réduire considérablement les dépenses énergétiques. Les économies réalisées à l'échelle de l'entreprise ont un impact positif sur la rentabilité de la production et, lorsque les marges sont restreintes, cette capacité peut faire la différence entre le succès et l'échec commercial.

Savoir où vous en êtes aujourd'hui

Dans les industries de procédés, l'énergie est généralement le coût d'exploitation le plus élevé après celui des matières premières. La plupart des procédés chimiques ou de raffinage ont une efficacité énergétique très variable en raison de l'évolution des conditions de traitement, des différentes stratégies d'exploitation et d'un manque de contrôle ou de visibilité sur les pratiques relatives au gaspillage.

Lorsque vous appliquez un programme complet de gestion de l'énergie, la première question à vous poser est la suivante : « Est-ce que nous mettons tout en œuvre pour réduire nos coûts énergétiques ? ». Bon nombre d'entreprises négligent leur consommation d'énergie, car elles ont d'autres priorités. Par exemple, nous observons que les industries de procédés ont réalisé des avancées en matière de santé et de sécurité depuis de nombreuses années. La santé et la sécurité constituent l'aspect le plus important dans les industries de procédés pour protéger les usines et leur personnel. Le nombre de normes a considérablement augmenté au cours des dernières décennies et cet aspect est aujourd'hui considéré comme une pratique essentielle qui est intégrée dans le fonctionnement global de l'entreprise. En conséquence, quelles mesures les industriels peuvent-ils prendre pour élever la gestion de l'énergie au même niveau de priorité et appliquer une stratégie en la matière à toutes leurs activités ?

La gestion de l'énergie dans les usines peut être répartie en deux domaines principaux : d'une part, la réduction de la demande et de la consommation d'énergie dans les procédés de production ; d'autre part, la réduction des coûts d'approvisionnement de l'énergie utilisée pour répondre à la demande. Un plan de gestion efficace de l'énergie doit tenir compte des deux éléments de cette équation en même temps, de la planification initiale des opérations au fonctionnement sans danger de l'usine minute par minute. Le plan de gestion de l'énergie doit être appliqué par les principales parties prenantes et celles-ci doivent disposer des outils et des procédures appropriés pour ce faire.

Des logiciels permettent une gestion efficace de l'énergie

De la même façon que l'ensemble du personnel doit être impliqué dans la gestion de l'énergie, les entreprises doivent utiliser tous les moyens disponibles pour améliorer l'efficacité énergétique et réduire les coûts. Les technologies logicielles peuvent largement contribuer à aider les entreprises à concevoir, planifier et exploiter leurs installations de production de la manière la plus éco-énergétique possible.

Lors de la première étape du cycle de vie d'une installation de production, les systèmes logiciels peuvent aider les concepteurs à optimiser la conception de l'usine sur le plan de l'efficacité énergétique. De nombreux exemples ont montré que la conception de procédés éco-énergétiques ne coûte pas plus cher que celle de procédés énergivores, car un procédé éco-énergétique nécessite moins de chaleur (vapeur, carburant, etc.) et moins de refroidissement (eau de refroidissement, réfrigérants ou refroidissement à air). En conséquence, les équipements conçus à cet effet pour les unités de production, tels que les dispositifs de chauffage, échangeurs de chaleur et chaudières à vapeur seront moins encombrants. Leur fabrication et leur exploitation coûteront donc moins cher. À cet égard, la réduction du coût d'exploitation est simplement un avantage. Les entreprises éco-énergétiques l'admettent et procèdent aujourd'hui à des analyses énergétiques à chaque étape du processus de conception.

Une fois que l'usine est construite, les systèmes de planification aident à définir la consommation optimale d'énergie et à ordonnancer le fonctionnement du système utilitaire pour qu'il réponde étroitement aux besoins des unités de production, ce qui réduit les opérations de secours coûteuses et inutiles, et garantit l'achat le moins coûteux de services externes. Au cours des opérations de production, les systèmes logiciels en temps réel peuvent surveiller le fonctionnement de l'usine par rapport aux objectifs, indiquer tout écart et fournir des conseils concrets en temps opportun sur les changements optimaux qui pourraient être apportés et l'intérêt d'effectuer ces changements, sur des interfaces conviviales, telles que des écrans de systèmes de commande distribués (DCS) ou un navigateur Web.

Pour les installations des industries de procédés énergivores, telles qu'une raffinerie de pétrole ou une usine pétrochimique ou chimique, l'investissement dans des logiciels ne doit pas être considéré comme un obstacle en termes de coût. En fait, des entreprises de toutes tailles sont parvenues à réduire considérablement leurs coûts énergétiques en utilisant des solutions logicielles d'optimisation de l'énergie. Selon un récent rapport de Gartner sur la gestion de l'énergie, une société de produits chimiques a déclaré : « Il y a cinq ans, il était difficile de prouver le bien-fondé d'un plan de gestion d'énergie aux dirigeants, même si des améliorations avec de bons taux de rendement internes étaient identifiées. Aujourd'hui, la direction est convaincue et sait de toute évidence qu'elle doit financer de bonnes initiatives d'efficacité énergétique lorsqu'elles se présentent ».

De nombreuses entreprises ont mis en œuvre le logiciel d'optimisation des procédés aspenONE d'AspenTech pour appliquer les meilleures pratiques et optimiser ainsi leurs opérations d'ingénierie, de production et de chaîne logistique. aspenONE Engineering est une suite de logiciels avancés axés sur l'optimisation de l'ingénierie et de la conception des procédés. Divers outils d'analyse et de conception dédiés à la modélisation des procédés, tels qu'Activated Energy Analysis, Economic Analysis, Rigorous Heat Exchanger Design and Rating et Aspen Fireheater, sont intégrés et accessibles dans les simulateurs de procédés Aspen HYSYS® et Aspen Plus®. Des outils de prévision avancés tels qu'Aspen PIMS permettent d'évaluer les compromis entre la production et les coûts énergétiques, afin de définir un fonctionnement optimal. Aspen Utilities permet de planifier la configuration optimale du système utilitaire et de fournir aux responsables des opérations des conseils sur les mesures qu'ils peuvent prendre en temps réel pour améliorer la performance énergétique et sur les avantages qui en découlent. Le logiciel Advanced Process Control (APC) est une technologie intelligente qui offre des avantages mesurables et durables, et permet aux entreprises de mieux exploiter leurs installations. En augmentant le flux de production et en améliorant la qualité des produits et l'efficacité énergétique, APC optimise la performance financière. En appliquant des solutions aspenONE au cycle de vie des ressources de production, les clients réduisent généralement leurs coûts d'énergie de 10 à 30 % et leurs dépenses d'investissement de 10 à 20 %.

Privilégier la gestion de l'énergie

L'efficacité énergétique est essentielle pour mettre en place un modèle économique axé sur le développement durable et la réduction des coûts énergétiques doit être un indicateur de performance clé pour tous les industriels. Étant donné que la demande mondiale d'énergie ne cesse d'augmenter et que les réglementations environnementales sont de plus en plus contraignantes, des initiatives visant à optimiser l'efficacité énergétique sont essentielles. Les entreprises qui sont économes en énergie se distinguent de celles qui le sont moins par leur l'engagement à intégrer l'efficacité énergétique au cœur de toutes leurs activités. En conséquence, cette approche permettra aux entreprises de se différencier en appliquant les meilleures pratiques et d'améliorer leur compétitivité.

Un plan de gestion efficace de l'énergie doit être abordé de manière globale et intégré dans tous les aspects de l'entreprise. Pour être véritablement efficace, un plan d'action clair met en évidence l'importance de la gestion de l'énergie, définit les objectifs et les calendriers, oblige le personnel à l'exécuter efficacement et assure des contrôles des opérations.

Équiper les principales parties prenantes avec des logiciels avancés offre des avantages à long terme pour réduire les coûts et améliorer les performances globales de l'usine. Sur le marché dynamique et concurrentiel d'aujourd'hui, la gestion de l'énergie est indispensable pour améliorer les marges. La négligence des coûts énergétiques peut faire la différence entre une entreprise robuste et rentable sur le plan commercial et une entreprise qui ne l'est pas du tout.

Par Eric Petela, responsable des services de conseil d'AspenTech