« Efficience Plus » - Utilisation efficace des ressources, lutte contre le changement climatique et sauvegarde du site économique sur le site Viessmann d’Allendorf (Eder)

Projet de durabilité stratégique « Efficience Plus »

Avec son projet de durabilité stratégique « Efficience Plus », Viessmann a démontré que les objectifs pour 2050 en matière de politique énergétique et climatique pouvaient être atteints dès aujourd’hui. Outre l’efficacité du travail et du matériel, l’utilisation des techniques disponibles sur le marché a permis d’améliorer sensiblement l’efficacité énergétique. La consommation d’énergies fossiles a chuté de deux tiers tandis que les émissions de CO2 ont été réduites de 80 %.

Dans la nouvelle centrale d’énergie, toutes les sources d’énergie sont utilisées – le fioul et le gaz ainsi que la biomasse, l’énergie solaire ainsi que la chaleur issue de l’air et de la terre. Des technologies efficaces comme la technique à condensation et la production combinée chaleur-électricité fournissent une contribution essentielle.

Pour produire de la chaleur et de l’électricité tout en protégeant l’environnement, nous utilisons des copeaux de bois qui proviennent de nos propres plantations à croissance rapide. Sur une surface de 180 hectares, nous faisons pousser des peupliers et des saules qui couvrent environ la moitié des besoins annuels en biomasse solide (7000 tonnes).

Viessmann devance largement les objectifs politiques

Le gouvernement fédéral a fixé une longue échéance pour atteindre les objectifs climatiques : ce n’est qu’en 2050 que les émissions de CO2 devront être réduites de 80 pour cent et la partie des énergies renouvelables augmentée à 60 pour cent.

Viessmann est en avance de plusieurs décennies sur ces objectifs : l’entreprise a déjà atteint les valeurs requises et continuera de les améliorer au cours des années à venir.

Objectifs climatiques atteints
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Sur ses propres plantations à croissance rapide, Viessmann fait pousser des peupliers et des saules pour produire de la biomasse.

Des installations et processus de production optimisés

Importance du projet Efficience Plus au sein de l’entreprise de production

Grâce au projet Efficience Plus, l’entreprise Viessmann, sur son site d’Allendorf (Eder), a déjà atteint les objectifs du gouvernement fédéral pour 2050 en matière de politique énergétique.

En augmentant l’efficacité énergétique de 22 pour cent et en remplaçant 18 pour cent des énergies fossiles par des énergies renouvelables, la consommation de fioul et de gaz a été réduite de 60 pour cent ; les émissions de CO2 ont été réduites de 80 pour cent. Du côté consommateur, des installations et processus de production optimisés y contribuent, de même qu’une récupération de chaleur conséquente et une isolation thermique améliorée du bâtiment.

Remplacer les combustibles fossiles

Dans la centrale d’énergie de Viessmann, toutes les technologies orientées vers l’avenir sont mises en œuvre, par exemple une technique à condensation à haut rendement ainsi que des systèmes de production combinée chaleur-électricité. De plus, les combustibles fossiles sont de plus en plus remplacés par des énergies renouvelables. L’accent est mis notamment sur l’utilisation de la biomasse solide et du biogaz, ainsi que sur l’exploitation de l’énergie solaire produite par les installations thermiques solaires ou photovoltaïques, et celle de la chaleur issue de l’air ou de la terre au moyen d’une technologie de pompe à chaleur.

Le diagramme des flux matériels des usines d’Allendorf indique clairement quels postes consomment une quantité particulièrement importante d’énergie et lesquels génèrent la plupart des coûts et des émissions.

Diagramme des flux matériels
Fabrication des échangeurs de chaleur

Gestion de l’énergie – une consommation réduite grâce au contrôle global du système

Le système de gestion d'énergie joue un rôle central chez Viessmann. On y contrôle en permanence quels potentiels sont exploitables dans la production en cours. Les valeurs pertinentes sont la consommation d’énergie et l’injection de l’énergie autogénérée dans le réseau.

Des informations constantes sur la consommation

Le système de gestion d’énergie est visualisé au moyen de diagrammes de flux sur un cockpit énergétique. Des compteurs dans le réseau électrique renseignent sur la consommation actuelle ainsi que sur les quantités d’énergie qui sont autogénérées ou réintroduites dans le circuit énergétique par récupération de la chaleur.

Des régulateurs de consommation configurables individuellement génèrent automatiquement une alarme lorsque la consommation d’énergie est exceptionnellement élevée par rapport aux valeurs antérieures.

La norme ISO 50001 décrit les contenus de l'EnMS. Les objectifs correspondants incluent notamment le développement d’une politique énergétique efficace au sein de l’entreprise, la prise des mesures nécessaires à l’amélioration des performances, ainsi que la réduction des coûts énergétiques et des émissions de CO2.

Aperçu global et contrôle permanent des consommations d'énergie

La connexion des flux énergétiques se répercute sur les consommateurs et les producteurs

Outre la réduction conséquente des besoins énergétiques du côté consommateur, le remplacement du fioul ou du gaz par des énergies renouvelables, ainsi que l’augmentation de l’efficacité du côté producteur, sont d’autres mesures efficaces permettant de réduire durablement la consommation de combustibles. En particulier l'utilisation accrue de la biomasse permet d’exploiter des potentiels considérables.

Le système énergétique d’interconnexion combine la chaleur résiduelle et la chaleur dégagée

La connexion des flux énergétiques offre un atout supplémentaire en termes d’efficacité, notamment avec la récupération de chaleur. Les flux de chaleur dégagée sont acheminés dans un système énergétique d’interconnexion au moyen d’un retour commun et servent de nouveau à la production de chaleur.

La chaleur dégagée provient de la production d’air comprimé, du centre informatique ainsi que des bancs d’essai de la production, de la recherche et du développement.

Les analyses de la courbe de charge indiquent clairement les pics de consommation d’une journée de production

Les analyses de la courbe de charge illustrent les besoins énergétiques quotidiens

Une condition essentielle à l'optimisation des besoins énergétiques est l’élaboration et la présentation systématiques des flux énergétiques et matériels dans l’entreprise. À cet effet, une analyse détaillée des flux matériels est effectuée. Elle sert de base à la compréhension des différents processus dans le système global.

Les analyses de la courbe de charge permettent d’approfondir les connaissances acquises à l’aide des mesures et des procédés statistiques. L’objectif des analyses est une définition structurée des mesures et des processus qui permettront de réduire les besoins énergétiques et, par conséquent, les coûts et les émissions.

Exploiter les potentiels énergétiques sans charge financière

L’analyse du potentiel constitue une autre étape. On examine alors quels sont les potentiels qu’offre un site de production du groupe Viessmann pour un concept énergétique porteur d’avenir.

Outre les investissements nécessaires, il est déjà démontré quels potentiels peuvent être exploités sans charge financière. Il est possible ainsi chaque année, sans dépenses majeures, de réduire les coûts énergétiques de 10 pour cent en optimisant la régulation ainsi qu’en définissant et contrôlant les processus de déconnexion ou les baisses de pression.

 

Revêtement en poudre des pièces du boîtier lors de la production

Les potentiels d’économie des processus et installations améliorent l’efficacité

Parmi les entreprises de production en Allemagne, les usines sidérurgiques jouent un rôle prépondérant. Dans un grand nombre d’entre elles, des pièces en tôle doivent être lavées et laquées selon des process d’emboutissage. En ce qui concerne la consommation d’énergie, ces processus méritent une attention toute particulière.

Les processus et installations recèlent un énorme potentiel d’économie. Pour le projet Efficience Plus des usines Viessmann, par exemple, les mesures prises ont permis d’obtenir des chiffres-clés significatifs qui comparent les critères de production et les consommations d’énergie. Résultat : pour le même processus, les besoins énergétiques varient jusqu'à 20 pour cent.

Exploiter les potentiels des processus

Les moyens d'exploitation utilisés sont souvent recyclés et réutilisés dans des cycles fermés avant que la chaleur dégagée ne soit injectée dans le système énergétique d’interconnexion.

Un éclairage adapté permet des économies

Dans le nouveau concept d’éclairage, les facteurs d’économie, de sensibilité des collaborateurs et d’automatisation occupent le premier plan. Une nouvelle technique LED permet d’obtenir la même clarté, mais consomme beaucoup moins d’énergie et offre une plus longue durée d’utilisation.

La centrale d’énergie des usines Viessmann à Allendorf (Eder) : deux chaudières biomasse à droite de l’image, et deux centrales de cogénération à côté

Une centrale d’énergie avec près de 60 % d’énergies renouvelables

Le concept énergétique du site d’Allendorf est fondé sur l’augmentation de l’efficacité et le remplacement des énergies fossiles par des énergies renouvelables. Viessmann mise sur la biomasse qui permet déjà de couvrir 60 pour cent environ des besoins en chaleur du siège principal de l'entreprise.

Récupération centralisée de la chaleur

La connexion des flux énergétiques offre un atout supplémentaire en termes d’efficacité, notamment au moyen d’une récupération centralisée de la chaleur : environ 9600 MWh de chaleur dégagée par la production d'air comprimé, le centre informatique et les bancs d'essai sont exploités. L’installation globale en tant que système énergétique d’interconnexion est connectée au moyen des réseaux de température.

Une centrale d’énergie avec des technologies efficaces et respectueuses de l’environnement

Dans la centrale d’énergie rénovée en 2012, toutes les sources d’énergie pertinentes du marché de la chaleur sont utilisées – le fioul et le gaz ainsi que la biomasse, l’énergie solaire et la chaleur issue de l’air ambiant et de la terre. Des technologies novatrices, comme la technique de condensation et la production combinée chaleur-électricité, garantissent son rendement élevé. Pour cela, la centrale d’énergie est structurée en trois niveaux :

●  Deux centrales de cogénération au biogaz couvrent la charge calorifique de base et servent simultanément à la production d’électricité.

●  En cas de besoin de chaleur plus élevé, par exemple en hiver, des chaudières biomasse à base de copeaux s’enclenchent. À l’aide d’une turbine ORC, cette chaleur sert également à produire de l’électricité.

●  Des chaudières fioul et gaz avec un échangeur de chaleur de fumées en aval sont utilisées pour couvrir la charge de pointe et servir de chaudières redondantes.

Aujourd’hui, la bioénergie couvre 77 pour cent du besoin de chaleur sur le site d’Allendorf. L’objectif à long terme est de parvenir à un approvisionnement complet avec cette source d’énergie respectueuse du climat. Le principe de durabilité est appliqué, à savoir : utiliser uniquement la biomasse qu'il est possible de faire reproduire dans le même temps.

De plus, une installation biogaz fonctionnant selon le principe de la fermentation à sec fournit chaque année près de 2,7 MWh d’électricité et de chaleur. Les résidus issus de l’agriculture locale et de la préservation du paysage, de même que les matières premières renouvelables, servent de substrat. Une deuxième installation biogaz a été conçue en 2013. Il s’agit d’une installation de fermentation à sec produisant chaque année près d’1,6 million de mètres cube qui sont traités pour avoir une qualité équivalente au gaz naturel, puis injectés dans le réseau public.

Les deux installations biogaz des usines Viessmann : biomasse sèche fermentée dans l’installation de gauche et biomasse humide fermentée dans celle droite

Des installations biogaz pour la consommation propre et la commercialisation du biométhane

Le site d'une entreprise de production dépend essentiellement de la mesure dans laquelle il peut lui-même produire de l'énergie – que ce soit pour sa consommation propre ou pour la commercialisation. L’environnement rural des usines Viessmann est idéal pour le fonctionnement des installations biogaz.

Fermentation sèche et humide

Deux installations biogaz de l’entreprise fonctionnent selon le principe la fermentation sèche ou humide. La première est alimentée essentiellement en résidus issus de l’agriculture et de la préservation du paysage.

Chaque année, 4500 tonnes de substrat fournissent plus d’1,2 million kWh d’énergie électrique qui sont remboursés aux usines Viessmann conformément à la loi sur les énergies renouvelables (EEG).

La chaleur ainsi générée atteint pratiquement 1,5 millions kWh, qui sont intégrés dans le réseau de chaleur de l’entreprise pour couvrir la charge de base. Une centrale de cogénération d’une puissance de 190 kWel et 238 kWth assure la transformation de l’énergie primaire.

La deuxième installation est alimentée en déchets agricoles tels que du lisier ou du fumier.

Du biogaz naturel à partir de biogaz

Le biogaz obtenu en premier lieu est transformé en biométhane et présente la même qualité que le gaz naturel. Conformément à l’EEGk, les usines Viessmann bénéficie d’un remboursement fixé par l’Etat pour l’injection dans le réseau public.

ETANOMICS

ETANOMICS – Des spécialistes conçoivent des concepts énergétiques individuels avec un potentiel d'économie élevé

Pour mettre en œuvre des concepts énergétiques efficaces, la plupart des entreprises manquent de spécialistes capables de développer et de réaliser des concepts globaux pour l’industrie et les entreprises de production, ainsi que pour les prestataires de services.

Etanomics est la société de conseils du groupe Viessmann, qui relève ces défis en tant que prestataire, de la première analyse à la mise en œuvre de concepts énergétiques complexes. Le service inclut l’analyse complète d’une entreprise. Grâce à ses compétences en techniques énergétiques, techniques de production et économie énergétique, Etanomics procède à l’analyse globale d’une entreprise et élabore avec elle des solutions individuelles. Outre le point de fonctionnement optimal d’un système énergétique, Etanomics assure la transparence des flux et des coûts énergétiques au sein d’une entreprise.

Souvent, des premières mesures permettent déjà de réduire sensiblement les coûts énergétiques sans investissements supplémentaires.

Le savoir-faire d’Etanomics est intégré dans la création de concepts énergétiques valides. Etanomics agit sans préjugés des résultats et quelles que soient les sources d’énergie. Les solutions développées sont durables.

Un seul interlocuteur pour les concepts énergétiques

Etanomics met en œuvre chaque concept énergétique de manière individuelle. Tous les objectifs sont axés sur la durabilité – réduction des coûts énergétiques, diminution des émissions de polluants, meilleure exploitation des ressources.

Aperçu des objectifs

Transparence
●  Évaluation des processus de production et de l’organisation
●  Flux et coûts énergétiques transparents

Efficacité
●  Exploitation optimale du système énergétique sur le plan économique
●  Efficacité globale des ressources et réduction des émissions de CO2

Flexibilité
●  Capacité d’adaptation aux changements des conditions de production et de marché
●  Capacité de réaction en cas de changement des prescriptions légales

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La deuxième installation biogaz sur le site Allendorf (Eder) fonctionne selon le principe de la fermentation humide. Le biogaz est traité pour avoir une qualité équivalente au gaz naturel, puis injecté dans le réseau public.