L’INTÉGRATION DES PROCÉDÉS DANS LE SECTEUR DE LA TRANSFORMATION ALIMENTAIRE: PROJET PILOTE CTGN/ACCORD BIO-ALIMENTAIRE

Stéphane Brunet, Directeur général

28ème Congrès de l’AQME, 9 mai, 2014

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LE CTGN

• Fondé en 1992, le Centre des technologies du gaz naturel est un organisme à but non lucratif.

• Réalise des activités de développement technologique pour une meilleure utilisation de l’énergie et l’intégration des énergies renouvelables.

• Dispose d’un laboratoire de 750 m2 et d’équipements de pointe pour du mesurage sur site.

• Ingénieurs spécialisés dans le domaine de l’énergie et plusieurs formés en intégration des procédés.

• Quelques-unes de nos réalisations :• Mesurage énergétique dans le secteur de la transformation alimentaire

• Participation à la mise en place de plusieurs programmes d’efficacité énergétique

• Revue technologique d’équipements performants pour la cuisson des aliments

• Autres projets de mesurage, évaluation de la combustion, amélioration des réseaux vapeur, etc.

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LA TRANSFORMATION ALIMENTAIRE AU QUÉBEC

• Ventes de 23,2G$ en 2012, soit 24,9% du Canada

• 63 500 emplois directs (100 000 indirects), soit 13% des 415 000 emplois au Québec dans le secteur bio-alimentaire

• Coût des matières premières et fournitures représente 83% des dépenses

• Salaires et charges – 14%

• Les coûts de l’énergie représentent en moyenne 3% mais varient beaucoup d’un sous-secteur à l’autre

Lorsque les intrants agricoles et les charges salariales augmentent, il ne reste que l’énergie comme avantage compétitif

Source: Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec (MAPAQ), 2013

† Source: Canmet

ANALYSE ÉNERGÉTIQUE DES PROCÉDÉS INDUSTRIELS COMPLEXES†

Fumée des chaudières

Compresseurs d’air

Alimentation évaporateurs

Chauffage du bâtiment

Alimentation séchoirs

Effluents liquides

Production d’eau chaude

Système réfrigération

Échangeurs de chaleur

Retour de condensat

Préchauffage d’eau d’appoint

Analyse d’intégration des

procédés

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PROCÉDÉS POUVANT BÉNÉFICIER D’UNE ÉTUDE IP

• Procédés dotés de systèmes énergétiques complexes:• Nombreuses demandes de chauffage et de refroidissement

• Nombreux échangeurs de chaleur de procédé

• Équipements énergivores (ex: séchoirs, évaporateurs, chaudières, fours, etc)

• Grande consommation de vapeur ou d’énergie

• Grande consommation d’eau chaude ou d’huile thermique

• Grande utilisation de refroidissement

• Compresseurs de grandes capacités

• Procédés utilisant une quantité importante d’énergie thermique (>75 000 GJ/an ou 2 000 000 m3/an)

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L’INTÉGRATION DES PROCÉDÉS (IP)

• C’est une approche qui permet d’identifier les possibilités de récupération d’énergie entre courants de procédé.

• Basée sur une analyse globale des procédés permettant :

D’identifier les inefficacités des procédés et les possibilités d’amélioration; De quantifier les besoins minimaux d’énergie thermique de chaque

procédé (analyse de pincement); D’établir les interactions entre procédés; D’identifier des possibilités de récupération d’énergie entre procédés; De réduire la quantité d’énergie fournie par les utilités (chaudières,

systèmes de réfrigération).

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DÉTAILS D’UNE ÉTUDE D’INTÉGRATION DES PROCÉDÉS (1/2)

• Réalisation d’un diagramme simplifié des courants d’énergie

• Exemple:

• Bilan de masse et d’énergie.

• Bilan d’énergie détaillé des équipements complexes.

• Optimisation des conditions opératoires existantes.

Source: RNCan, http://198.103.48.133/publications/infosource/pub/ici/caddet/francais/r261.cfm?attr=8

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DÉTAILS D’UNE ÉTUDE D’INTÉGRATION DES PROCÉDÉS (2/2)

• Analyse de pincement:

• Étude de préfaisabilité des projets identifiés.

• Sélection des projets à mettre en œuvre et stratégie d’implantation. Les projets identifiés sont par la suite mis en œuvre par l’usine et sa firme d’ingénierie.

Étape 1 : Identification des besoins minimaux en utilité Étape 2 : Identification des sources d’inefficacités et stratégie de récupération d’énergie

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LIVRABLE ET BÉNÉFICES DE L’IP

• Livrable : une évaluation de la préfaisabilité des projets de récupération d’énergie et une stratégie d’implantation instaurant des priorités entre projets. Un sommaire exécutif avec les principaux résultats sera inclus, ainsi que le potentiel d’économie d’énergie.

• Le potentiel d’économie d’énergie thermique identifié par les études d’intégration des procédés est de 15 % à 40 %†.

• L’IP peut aussi amener des avantages au niveau opérationnel et des possibilités d’augmenter la capacité (par ex: modification au niveau de la surveillance des chaudières, augmentation de la quantité de vapeur disponible pour le procédé, etc.).

† Source: Canmet

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LE PROJET INTÉGRATION DES PROCÉDÉS AVEC ACCORD

• Réalisation d’une étude d’intégration des procédés dans cinq usines dans le secteur de la transformation alimentaire d’ici mai 2015.

• Le projet est financé jusqu’à 40 % par le Créneau ACCORD Bioalimentaire.

• Priorité aux entreprises situées dans la région de la Montérégie.

• Critères de sélection des usines participantes (flexibles) :

• Consommation importante d’énergie thermique (gaz naturel, mazout, propane, électricité, etc.);

• Opportunité de récupération d’énergie entre courants;

• Implication du personnel d’usine et de la haute direction;

• Disponibilité des données d’opération (instruments de mesure, système de suivi, etc.).

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FINANCEMENT DE L’ÉTUDE D’IP POUR CHAQUE USINE

• Le coût de l’étude d’IP est variable en fonction de l’ampleur du site, de la complexité du procédé et des besoins en mesurage ou simulation:

• Estimé entre 40 000$ et 80 000 $ par usine.

• Chaque usine pourra bénéficier du financement du programme ACCORD pour couvrir jusqu’à 40 % des coûts de l’étude d’IP.

• Possibilité d’obtenir du financement de l’OEE : jusqu’à 40 000 $ par site (il faut être membre du PEEIC).

• Possibilité d’obtenir du financement de Gaz Métro: 5 000 $.

• Possibilités avec le BEIE et Hydro-Québec.

• Chaque site doit débourser au moins 30 % du coût de l’étude.

ACCORD: Action concertée de coopération régionale de développementPEEIC: Programme d’économie d’énergie dans l’industrie canadienneBEIE: Bureau de l’efficacité et de l’innovation énergétique

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LES ÉTAPES DU PROJET(1/2)

• 1ÈRE ÉTAPE :• La réalisation d’une visite d’évaluation pour chaque usine

intéressée (entièrement financé par le CTGN et ACCORD) : Visite de l’usine; Analyse des factures énergétiques et des études énergétiques

antérieures; Réalisation d’un diagnostic présentant la situation énergétique de

l’usine.

Une proposition détaillée pour chaque usine et un chiffrage de l’étude seront réalisés après la visite d’évaluation. Les possibilités d’aide financière d’autres sources seront évaluées à ce stade.

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LES ÉTAPES DU PROJETS (2/2)

• 2ÈME ÉTAPE :• La réalisation d’une étude d’intégration des procédés. Elle

permettra d’améliorer les pratiques opératoires et d’identifier des mesures d’efficacité énergétique. Ces mesures seront priorisées et pourront être intégrées au plan quinquennal de l’usine.

• 3ÈME ÉTAPE :

• Le suivi de l’implantation des mesures auprès de chaque usine (sur plusieurs mois, une fois l’étude d’intégration des procédés complétée).

• 4ÈME ÉTAPE :

• Dissémination des résultats – Congrès de l’AQME, CTAC, etc.

RÔLE DES INTERVENANTS DANS LE PROJET

Collecte de données

Objectif: Tracer un portrait de la

consommation énergétique et

obtenir les données de procédé- Mesurage*

- Diagramme de procédé

- Bilan de masse et d’énergie, bilan

détaillé- Simulation

Analyse de pincement

Objectif: Minimiser la consommation

d’énergie et identifier des

opportunités de récupération

d’énergie- Identification des

points d’échange de chaleur

- Identification des sources d’efficacité

énergétique- Identification des options de projet

Étude de préfaisabilité et sélection des

projetsObjectif: Évaluer

les projets, sélection et

stratégie d’implantation

- Analyse détaillée des projets retenus

- Évaluation des économies d’énergie

- Identifier les contraintes avec le

personnel- Prioriser les projets

à réaliser

Réalisation de projet et

validation

- Conception détaillée

- Ingénierie- Implantation,

réalisation- Mise en service- Mesurage pour

validation

CTGNMesurage

$$

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CTGN/Canmet Consultants/Ingénieurs conseil

* Pour le mesurage, il peut être possible de déployer un système d’information sur la gestion de l’énergie

RÔLE DES INTERVENANTS DANS LE PROJET - DÉTAILS

• Le CTGN travaillera avec le centre de recherche Canmet Énergie de Varennes pour la réalisation de l’étude d’intégration des procédés (logiciel Integration).

• Votre consultant ou spécialiste en énergie sera impliqué dans le projet et pourrait activement y participer (ex: mandat pour la collecte de données, analyse de procédés, etc.).

• Le personnel de l’usine sera impliqué à toutes les étapes de l’étude (collecte des données, validation des projets identifiés, etc.).

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VOUS ÊTES INTÉRESSÉS?

• Possibilité de réaliser une première visite sur site pour évaluation de votre procédé (entièrement financée par le CTGN et ACCORD).

• Sélection des usines participantes et réalisation des propositions pour les études d’intégration des procédés.

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QUESTIONS?

• Contactez-nous:

Stéphane Brunet, Directeur général450-641-8130stephane.brunet@ctgn.qc.ca

Harêtha Alao, Ingénieure de projet450-641-8140haretha.alao@ctgn.qc.ca