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Dossier L'optimisation énergétique, un défi pour tous

L'optimisation énergétique, un défi pour tous

Publié le 04 octobre 2015

Essentiel

À l'heure de la transition énergétique et de la dérégulation des marchés de l'énergie, toutes les parties prenantes de la cité sont préoccupées par l'optimisation énergétique des bâtiments et des installations. Celle-ci, devenue une priorité, répond à un triple objectif : environnemental, réglementaire et économique.
SUEZ accompagne ses clients depuis plusieurs années en leur proposant des solutions innovantes pour une optimisation énergétique de leurs installations.

La suppression des tarifs réglementés pour les gros consommateurs

La loi Nome (« nouvelle organisation du marché de l'électricité ») du 7 décembre 2010 prévoit, le 31 décembre 2015, la suppression des tarifs réglementés (verts et jaunes) pour les gros consommateurs (industries et collectivités). Cette échéance aura de fortes conséquences sur le service de l'eau. Ce qui nécessitera une maîtrise des coûts, l'un des leviers de l'optimisation énergétique. À ces tarifs historiques, la loi Nome substituera, jusqu'en 2025, un accès réglementé à l'électricité nucléaire historique (Arenh). « Les collectivités vont devoir maîtriser la transition d'un modèle très stable à un modèle contractuel plus complexe et sensible à la volatilité du prix du kilowatt­heure. Notre objectif est de maintenir ce prix au plus proche du prix de l'Arenh, pour préserver nos clients d'un impact économique sur le prix de l'eau », explique Éric Kovras, responsable du portefeuille « énergie » à la direction des achats de SUEZ.

Optimiser les profils de consommation pour maîtriser les prix

Pour bénéficier du prix Arenh, il faudra limiter la consommation en dehors des heures creuses définies dans le cadre de la loi Nome. D'autres leviers sont à l'étude, tels que l'amélioration des prévisions de consommation et l'activation des capacités d'effacement à la demande de RTE (réseau de transport d'électricité). SUEZ développe également une stratégie d'achat d'énergie mutualisé avec les autres entités du Groupe. Cependant, maintenir des prix économiques dans ce nouveau contexte se fera surtout « en jouant sur la flexibilité des méthodes de production d'eau et d'assainissement, pour adapter nos consommations d'électricité à ces nouvelles contraintes, sans altérer la sécurité et la qualité du traitement », poursuit Éric Kovras.
Améliorer l'efficacité énergétique des systèmes d'eau et d'assainissement pour diminuer l'impact environnemental, la dépendance et les coûts énergétiques tout en préservant la qualité de service est « un vrai challenge », reconnaît Gilles Bideux, responsable du pôle « énergie » à la direction de l'ingénierie environnementale de SUEZ. Pour autant incontournable, ce triple enjeu est en partie réalisable grâce aux potentiels des nouvelles technologies. Mais, si les outils existent, encore faut-il identifier au préalable les points de progrès. SUEZ a ainsi engagé un audit des principaux sites de production que ses clients lui ont confiés, pour définir des plans d'action énergie.

Adapter les consommations énergétiques aux besoins réels

Dans le domaine de l'assainissement, « l'effort doit porter principalement sur les ouvrages construits depuis les années 1990, plus complexes, plus performants, mais aussi plus énergivores que les anciens, souligne Roger Pujol, expert assainissement à la direction technique de SUEZ. Alors que la pollution n'augmente plus, ces stations, en sous-charge quasi permanente, apparaissent surdimensionnées. » Dans ce contexte, afin de minimiser la consommation énergétique, la première mesure d'amélioration est d'optimiser les réglages.
Le tout premier à améliorer est celui du taux de boues, qui doit être le plus bas possible, tout en restant dans des valeurs acceptables pour assurer un service de qualité. « C'est essentiel, explique Roger Pujol, car l'aération des boues consomme 40 à 70 % des besoins énergétiques d'une station. Or 1 g par litre de boue en trop, c'est 10 % de consommation énergétique en plus pour l'aération. » Il faut, en outre, adapter à la charge réelle le nombre de files de traitement ou de sites et installer des variateurs afin de moduler le fonctionnement des capacités des équipements les plus énergivores.
Enfin, la conception des ouvrages doit désormais prendre en compte la sous-charge et privilégier la modularité et le maillage de ces constructions pour que l'exploitation puisse s'ajuster au mieux aux consommations, en fonction des besoins du moment. Parallèlement à l'adoption de ces bonnes pratiques, SUEZ a développé des solutions « intelligentes » de prévision et d'exploitation optimisée des consommations énergétiques (cf. Les Cahiers Eau Service n° 38, p. 6, « Smart énergie ») {lien vers le chargement du pdf}. Ces dispositifs peuvent, à partir de mesures, optimiser la gestion de l'énergie en temps réel. Par exemple, ajuster le débit d'air nécessaire à l'aération des bassins biologiques et réduire ainsi les consommations énergétiques de 10 à 15 %.

Des sources d'énergie alternatives pour réduire la consommation

Outre la consommation d'énergie, les activités de SUEZ sont à l'origine de l'émission directe ou indirecte de 437 000 tonnes d'équivalent CO2 par an. « Nous avons développé pour les collectivités un dispositif Bilan Carbone® afin de les aider à remplir les objectifs des plans climat­énergie, explique Roger Pujol. Mais, au-delà du comptage, l'objectif est de transformer les sites dont nous avons la gestion en plateformes environnementales. »
Un autre axe d'innovation de SUEZ est la production d'énergie renouvelable à partir de l'eau et des boues d'épuration. En amont ou en aval des usines de traitement, SUEZ transforme en électricité à faible coût le potentiel hydraulique des chutes d'eau et des réseaux. Ainsi, à La Marigarde, près de Grasse, une microturbine installée dans une chute d'eau brute du canal de la Saigne produit 500?MWh par an.
C'est avec la valorisation des boues d'épuration que la production d'énergie in situ se développe aujourd'hui le plus fortement. Une tendance qui illustre le passage d'une économie linéaire, fondée sur l'utilisation illimitée des ressources naturelles, à une économie circulaire. Les boues issues des stations d'épuration vont créer des matières valorisées à nouveau utilisables. La station d'épuration de Brasseries Kronenbourg, exploitée depuis 2008 par SUEZ, a été précurseur en la matière. Aujourd'hui, la quasi-totalité du biogaz issu de la méthanisation des eaux usées, chargées de levures, fournit 18 % de l'énergie de la brasserie. Une expérience qui s'avère concluante.

Des projets innovants, au service d'une plus grande indépendance énergétique

SUEZ exploite aussi, depuis 2012, la station de traitement des eaux usées du syndicat intercommunal à vocation multiple (SIVOM) du bassin de l'Ehn, qui abrite nombre de choucrouteries alsaciennes. Acides et corrosifs, les jus de chou nécessitent un traitement spécifique différent de celui des autres eaux usées. Après traitement, ils sont mélangés avec les eaux usées urbaines pour suivre le process habituel. L'ensemble des installations de méthanisation des jus de choucroute et de digestion des boues d'épuration produit 5 464 MWh/an de biogaz primaire, soit l'équivalent de la consommation énergétique annuelle de 1 542 personnes. « Notre autosuffisance énergétique est de 76 %, précise son directeur, Jérôme Fritz. Pour augmenter ce chiffre, nous réfléchissons au traitement d'autres effluents liquides que les jus de choucroute, et moins saisonniers. »
Autre projet, cofinancé par l'Union européenne, qui ouvre des perspectives prometteuses quant à l'utilisation du biogaz : Biovalsan, piloté par SUEZ à partir de la station d'épuration de Strasbourg. Au cœur de ce projet unique en France, la transformation du biogaz brut en biométhane, qui montre après traitement une teneur en méthane supérieure ou égale à 97 %. À l'horizon 2015*, plus de 1,6 million de mètres cubes de biométhane par an devraient être injectés par la société Gaz de Strasbourg dans le réseau de distribution de gaz naturel, afin de chauffer l'équivalent de 5 000 logements aux normes BBC (bâtiment basse consommation). Avec la méthanisation, la station d'épuration satisfait également ses propres besoins énergétiques et réduit du même coup de 66 % ses émissions de gaz à effet de serre, soit plus de deux fois les objectifs du plan climat, avec cinq ans d'avance.

* En attente de la parution de l'arrêté ministériel pour mettre en œuvre ce projet.

« Les 264 lycées publics de la Région, occupant 430 hectares, consomment 500 GWh et 1 200 000 m³ d'eau par an, pour une facture énergétique d'environ 40 millions d'euros. Dans le cadre du plan climat, nous avons pris une série de mesures, parmi lesquelles un télé­relevé des compteurs et un accompagnement de proximité afin de réduire les consommations en chauffage et en électricité. Tous les lycées seront équipés d'ici à fin 2016. Nous en espérons une diminution de la facture d'au moins 10 %. La solution de SUEZ répondait parfaitement au cahier des charges et proposait un outil Web très convivial. »
Véronique Richalet, responsable du service ressources développement, direction de l'immobilier des lycées, Région Rhône-Alpes

« La facture énergétique des bâtiments administratifs (210 000 m²) s'élève à 1,1 million d'euros par an, celle des collèges (340 000 m²) à 3,4 millions. Nous avons décidé de la réduire en adoptant un dispositif de télé­relève en continu des compteurs d'eau et d'énergie. L'offre de solution globale de SUEZ correspond à nos attentes. D'ici à fin 2015, nos 80 sites en bénéficieront. Grâce au suivi et à l'optimisation des consommations et à la sensibilisation des utilisateurs aux économies, nous pensons réduire la facture de 6 à 7 %. »
Marc Kyriacos, directeur des bâtiments au conseil général de l'Aisne

« Une station qui consomme un minimum d'énergie et qui en produit un maximum »

« Quand le SIVOM a décidé de construire une nouvelle station d'épuration, l'objectif était clair : consommer un minimum d'énergie et en produire un maximum. Pour y parvenir, nous avons intéressé à ce projet les producteurs de choucroute locaux, qui confiaient jusqu'ici leurs effluents à la station de la communauté urbaine de Strasbourg. Leur bilan carbone n'était pas bon, et leurs coûts de transport élevés. Inaugurée en 2012, la station traite aujourd'hui 30 000 m³ de jus de choucroute, représentant l'équivalent du rejet en eaux usées d'une ville de 140 000 habitants. Ces jus sont valorisés et contribuent à produire annuellement 5,5 MWh par jour d'énergie renouvelable, soit plus de la moitié du biogaz produit. Au total, l'énergie produite par le site représente 76 % de ses besoins en chauffage et en électricité. L'objectif est donc atteint, et nous en sommes à la fois très satisfaits et très fiers. Le projet a abouti dans les meilleures conditions, grâce à une collaboration étroite des élus, très investis avec SUEZ. Pour la région Alsace, la station est devenue une référence de premier plan de notre politique environnementale. »
Alphonse Koenig, président du SIVOM du bassin de l'Ehn et maire d'Innenheim

« Nous sommes tous convaincus de la valeur écologique imbattable du biométhane »

« Réseau GDS dessert en gaz naturel 94 communes du Bas-Rhin, dont Strasbourg. En misant sur le bio­méthane, nous nous positionnons comme un nouvel acteur clé local du développement durable. Nous sommes d'ailleurs au cœur du projet Biovalsan, qui bénéficie de la subvention européenne LIFE+ : en tant que co-investisseur et coproducteur, en partenariat avec SUEZ et, bien sûr, en tant qu'injecteur, pour la partie contrôle qualité et désodorisation. Nous n'attendons plus qu'un arrêté ministériel pour lancer le projet.
Ainsi, fin 2014 ou début 2015, pour la première fois en France, du gaz vert produit par une station d'épuration pourrait être injecté dans le réseau de distribution. C'est l'aboutissement de deux ans de travail qui ont été un véritable parcours du combattant, tant les aléas administratifs ont été nombreux. Heureusement, nous avons pu compter sur les équipes de SUEZ, avec qui nous avons travaillé en totale transparence. Nous sommes tous convaincus de la valeur écologique imbattable du biométhane : c'est une source inépuisable, efficace à 98 % et qui fonctionne en circuit court. Pour les collectivités, cette énergie renouvelable et locale représente indiscutablement une solution d'avenir. »
Sylvain Waserman, directeur général de Réseau GDS (Gaz de Strasbourg)

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