Etude 26 : Décarbonation des utilités et des réseaux sur sites industriels

L’industrie utilise différents fluides indispensables à ses procédés, regroupés sous l’appellation « utilités ». Ces fluides sont utilisés sur plusieurs lignes de production, pouvant représenter une source d’énergie thermique (chaleur, froid), d’énergie motrice (air comprimé) ou de consommable (gaz).

Cette étude présente une analyse des options de décarbonation des utilités chaudes, composées de quatre familles de fluides principaux :

• La vapeur (très fortement majoritaire),
• L’eau chaude,
• Les fluides organiques
• L’eau surchauffée.

Ces utilités chaudes représentent un tiers de la consommation énergétique industrielle.

Leur production étant majoritairement réalisée au moyen de combustibles fossiles aujourd’hui, les émissions carbones associées représentent également un tiers des émissions industrielles (soit 26 MtCO2, ou 6 % des émissions françaises).

L’étude a pour objectif principal de caractériser et d’évaluer le potentiel de décarbonation des utilités chaudes en France en apportant des éléments à la fois qualitatifs (sur les actions d’efficacité énergétiques, les différentes options disponibles, etc.) et quantitatifs.

Elle exploite les résultats de l’étude CEREN, mettant en évidence l’estimation chiffrée du gisement d’efficacité énergétique disponible à la fois sur la partie production des utilités (en chaufferie) et sur la partie distribution (dans les réseaux d’utilités). Les solutions de décarbonation sont recensées et caractérisées via l’étude de sites industriels types, permettant de tirer des recommandations à destination de la filière industrielle.

L’étude a été décomposée en 3 grandes phases distinctes :

• Établir un état des lieux des consommations d’utilités chaudes.
• Modéliser des études de cas sectorielles et implémenter un scénario de décarbonation à horizon 2050, en les confrontant aux objectifs de la SNBC2 (-81 % des émissions en 2050).
• Exploiter et extrapoler les résultats obtenus pour calculer le potentiel de décarbonation des utilités chaudes industrielles et l’impact économique correspondant (CAPEX, OPEX).

Le présent résumé exécutif présente un état des lieux des actions d’efficacité énergétique existantes sur la production et la décarbonation des utilités chaudes et énonce également les études de cas abordées dans le rapport complet :

• Le réseau vapeur d’une usine type de production de papier/carton
• Le réseau vapeur inspiré de l’usine de fabrication de yaourt
• Le réseau vapeur d’une usine fictive de l’industrie chimique

Pour chacun des cas, une démarche de décarbonation a été construire selon diverses étapes explicitées dans le résumé exécutif et détaillées dans l’étude.