2. Intégrer une solution de performance énergétique

2.1 Les facteurs influents

La méthode la plus rigoureuse, pour obtenir les facteurs influents, consiste à traiter des données des années précédentes. Sinon il faut les identifier en fonction de la nature des activités et des équipements observés.
Exemple :

Les données météorologiques :
La solution la plus simple pour comparer des consommations en fonctions de la température est l’utilisation des degrés jours unifiés DJU. Il est possible de les obtenir par une station météo ou par un calcul direct si vous disposez d’un capteur de température extérieur. Attention, lorsque vous comparer des données avec le DJU, il existe deux méthodes de calculs et les températures de référence peuvent être différentes. Le calcul de base des degrés-jours se fait donc à l’échelle journalière, mais ils sont généralement cumulés à l’échelle hebdomadaire, mensuelle, annuelle, ou sur une saison de chauffe ou de refroidissement.
Si vous avez une entreprise multi sites, la DJU permet également de comparer les consommations énergétiques de vos bâtiments situés dans des zones avec des conditions météorologiques différentes.
D’autres indicateurs peuvent utiliser directement d’autres facteurs météos : la température extérieure, la vitesse du vent, couverture nuageuse, ensoleillement, qté de pluie, hygrométrie. Ces données peuvent être obtenues par des centrales de mesure météo sur le bâtiment ou par une station météo locale.
Les données de production et/ou équipements :
Les données de production et d’équipement sont des grandeurs réelles à mesurer pour obtenir un indicateur comme la température, la pression, un débit, la quantité produite. Elles sont généralement disponibles sur les équipements même (chaudière, compresseur, etc.). Pour faire l’acquisition de ces données et les traiter, il faut relier des équipements au réseau interne de l’entreprise.
Il est intéressant de récupérer les consignes et les paramètres de production ou d’équipement comme la consigne de chauffage, une marche forcée, mode auto, la cadence, etc. Cela permet d’identifier des modes permettant de faire des gains d’énergie.

Les usagers :
Le taux de charge dans un bâtiment tertiaire peut être défini par le nombre de personne présent dans le bâtiment. Compter le nombre de personne peut s’avérer compliqué, la solution la plus simple étant d’équiper d’un compteur de passage à chaque ouverture du bâtiment ou de récupérer les informations d’une badgeuse.
Les caractéristiques d’un bâtiment :
Il est parfois intéressant pour une étude multisite de comparer les performances énergétiques des bâtiments en fonction des caractéristiques physique des locaux : surface plancher, isolation, nb ouverture, type de chauffage. Il faut pouvoir renseigner ces informations et les utiliser pour créer des indicateurs.

2.2 Les indicateurs

2.2.1 Usages énergétiques significatifs

Les usages énergétiques significatifs (UES) correspondent à l’utilisation finale d’une énergie. Les UES représentent une part importante de la consommation d'énergie et/ou offrant un potentiel considérable d'amélioration de performance énergétique. La méthode d’identification des UES est à l’initiative de l’organisme.
La méthode la plus courante consiste à identifier les secteurs qui consomment le plus afin d’agir dessus pour réduire rapidement la consommation générale.

2.2.2 La détection

Il est possible de déclencher des alarmes sur les pics de consommation ou les surconsommations. Les alarmes se déclenchent en dépassant un seuil défini par l’utilisateur. Il est ensuite possible de faire des investigations pour identifier l’origine ou de prévenir sur le dépassement de consommation sur un contrat par exemple.

2.2.3 Les unités énergétiques

L’unité de mesure de l’énergie légalement en vigueur en France ainsi que dans la quasi-totalité des pays du monde est le joule (J). Il est donc utile de pouvoir convertir les unités mesurées en joule.

Une fois convertie en joule, il est simple de convertir vers d’autre unité énergétique en fonction des demandes :

2.2.4 Les indicateurs financiers

La plupart des solutions de performance énergétique permettent de récupérer les tarifs de consommation : €/kWh, €/m3, etc. et les indicateurs sont calculés avec la consommation mesurée. Ainsi, Il est possible de créer un indicateur financier par compteurs. L’indicateur financier permet d’établir des bilans financiers et de prévoir les futures dépenses.
Les indicateurs financiers peuvent aider à définir et vérifier le ROI (return on investment). Le ROI détermine la période nécessaire à récupérer un investissement : changement de chaudière, opération de maintenance, acquisition d’une cuve d’eau récupérée.

2.2.5 Talon de consommation

Les talons de consommation représentent les consommations fixes. Elles sont généralement mesurées lorsqu’on ne produit pas : le week-end ou nuits. Ils permettent de détecter :

• Les équipements de production en marche comme des convoyeurs qui continuent de tourner ;
• Éclairage ou chauffage allumer pour un atelier vide ;
• Fuites sur les circuits (air comprimé, vapeur, eau).

2.2.6 Indicateurs de perf. énergétique

Les indicateurs de performance énergétique (IPE) sont définis par l’organisme en fonction de la stratégie et du plan d’action. En commençant par identifier les indicateurs souhaités, vous pourrez ensuite facilement définir les données dont vous avez besoin et d’adapter vos installations : plan de comptage, ajout de compteur, connexion réseau. Les indicateurs souhaités peuvent varier en fonction des différents services : direction, responsable de production, maintenance, responsable financier, achat.
Exemple d’indicateur :

• Éclairage : compteur éclairage kWh / lumen extérieur ;
• Air comprimé kWh/m3 produit ;
• Consommation totale par unité de surface : kWh / m² surface plancher ;
• Consommation totale par unité de personnel : kWh/ personne ;
• Pourcentage par source d’énergie : conso Source d’énergie/ consommation totale ;
• Ratio énergétique : coûts énergétiques en €/CA en € ;
• Consommation spécifique : consommation totale/tonnes produites.

Figure 1 : Exemple de rapport énergétique

Pour obtenir la performance d’un système (CTA, chaudière, compresseur, etc.), identifier le rendement et les caractéristiques techniques (heures de fonctionnement, taux de charge, enchainement de leur déclenchement) du système, par exemple calculer la courbe d’enthalpie pour une chaudière. Comparez la performance théorique d’un équipement et sa performance réelle permet de vérifier si le système est utilisé de façon optimale ou s’il a bien été dimensionné.

2.2.7 Une consommation de référence

La consommation de référence permet de comparer les performances énergétiques visées, les performances réelles et les consommations passées. Pour cela, il faut neutraliser les facteurs influents. Exemple : La température extérieure n’étant pas strictement identique d’une année sur l’autre, il n’est pas possible de comparer les consommations liées au chauffage. Si la production a augmenté de 30%, il n’est pas possible de comparer la consommation des machines de production. La consommation de référence est représentée par une courbe de consommation en fonction du facteur d’influence.

Figure 2 : Courbe consommation de référence

2.3 Mesurer les consommations

Lorsque vous avez défini les indicateurs et les données que vous souhaitez traiter. Il faut réaliser un plan de comptage.
Le plan de comptage représente le positionnement des compteurs sur les circuits énergétiques : eau, gaz, électricité, vapeur. Il permet également d’identifier les zones dépourvues de moyen de comptage. Assurez-vous que les compteurs nécessaires sont présents, sinon il faudra les installer. Il permettra également à vos prestataires de créer rapidement les synoptiques sur les écrans de supervision ou d’hypervision et de limiter les erreurs dans le paramétrage du logiciel. Le plan de comptage doit contenir les informations suivantes :

• Le nom du compteur ;
• La référence ;
• La zone ou l’équipement qu’il couvre.

Il faut dissocier l’architecture réseau du plan de comptage. L’architecture réseau est un document technique qui représente votre réseau informatique (et pas vos circuits énergétiques). Il contient généralement les informations suivantes sur chaque équipement :

• Le nom et référence de compteur ;
• Le positionnement physique dans l’usine ;
• Les protocoles de communication si des protocoles différents sont utilisés ;
• La marque, le modèle et le numéro de série des compteurs.

Votre prestataire aura besoin des deux documents. Il n’est pas utile de communiquer l’intégralité de l’architecture réseau mais au moins la liaison entre le serveur et les compteurs.
Il est important de prendre en compte toutes les énergies utilisées : électricité, fuel, gaz, air comprimé, vapeur. Inclure même les énergies produites en interne. Les compteurs vous permettent également d’identifier les fuites.

Figure 3 : Exemple plan de comptage

Figure 4 : Exemple architecture réseau

2.4 Objectif et plan d’action

Un plan d’action permet d’établir des actions planifiées à mettre en œuvre pour atteindre ses objectifs. Il est important de définir plusieurs niveaux d’objectif à court, moyen et long terme. Dans l’ISO 50001, les objectifs à court terme sont « des cibles ». « Réduire ses consommations de 30% par rapport à la quantité produite en 2035 » est un objectif sur le long terme. « Identifier les pertes énergétiques dans l’atelier » est une cible.
Avant de définir les objectifs et de construire ses plans d’actions, il peut être intéressant de réaliser un audit et de se faire conseiller par un bureau d’étude.

Figure 5 : Exemple de plan d'action