Volume 22, number 2, juin 2008

Une approche systémique qui rapporte

Comptabiliser où va chaque dollar dépensé en énergie est essentiel pour toute entreprise ; il est aussi important de savoir quelles sont les bases de comparaison de ces coûts et de connaître les raisons des écarts lorsqu’ils s’en présentent. Le MT&R, ou Energy Monitoring, Targeting and Reporting, est une méthode de gestion très performante qui permet d’optimiser l’utilisation de l’énergie.

Qu’est-ce que le MT&R ?

Le MT&R permet une analyse historique des performances énergétiques d’un bâtiment ou d’un procédé. Cette technique est de plus en plus appliquée en Amérique du Nord. Avec les données recueillies, le gestionnaire peut établir des objectifs de réduction de consommation, contrôler la performance énergétique, et ainsi établir un budget ou des actions futures. Le fait de mettre en place un système de suivi rapproché et actif de tout ce qui a trait à la consommation d’énergie d’une entreprise peut engendrer des économies variant de 5 à 15%.

Le MT&R devrait être perçu comme un cycle de mesures, d’analyses et d’actions, tel qu’illustré à la figure1.

Figure 1. Le cycle du MT&R

Les étapes à suivre

Pour réussir un processus MT&R et en tirer le maximum d’avantages, voici les étapes cruciales à respecter :

  • mesurer la consommation d’énergie et recueillir des données sur les différentes variables, à travers le temps et selon une fréquence préétablie ;
  • établir un modèle de performance énergétique, c’est-à-dire définir les relations entre les variables indépendantes et la consommation d’énergie ;
  • réaliser une analyse historique des performances énergétiques et utiliser la courbe pour les besoins futurs. Le CUSUM (Cumulative Sum of Differences) est une analyse fonctionnelle permettant d’établir cette courbe et est définie dans cet article;
  • définir les objectifs de réduction et établir un plan d’action pour s’assurer d’atteindre les objectifs ;
  • assurer le suivi des résultats.

Le CUSUM : une modélisation efficace

Dans le cadre de la mise en œuvre d’un MT&R, le CUSUM permet de faire un suivi rigoureux des écarts entre le modèle de performance énergétique défini au départ et la consommation réelle mesurée, et ce, selon une fréquence préétablie. Ceci mettra en lumière les écarts pour que le gestionnaire puisse orienter ses actions.

Pour établir un CUSUM efficace, il est primordial d’utiliser une unité de mesure d’énergie physique (MJ, m3, litre, kW-h, etc.), car elle est fixe dans le temps. Bien que l’objectif soit de réduire les coûts, les dollars ne sont pas une unité fiable pour comparer la consommation énergétique dans
le temps.

Les données d’une usine de transformation alimentaire permettront d’illustrer le CUSUM. Le gestionnaire de cette installation a d’abord déterminé une variable : la production en livres. La première étape est la définition d’un modèle de performance énergétique. Comme il est démontré dans le graphique ci-dessus, les 12 premiers mois de consommation et de production d’un historique de 27 mois servent de modèle de performance. Lors de cette période, aucune mesure d’économie d’énergie n’avait été implantée. L’équation du modèle de base  se traduit par y = 2,0078x + 64 966. La pente, 2,0078, représente l’augmentation de la consommation d’énergie par livre produite. La constante 64 966 représente la consommation d’énergie indépendante de la production. Un relevé des consommations d’énergie ainsi que de production a été fait mensuellement tout au long du processus.

Le CUSUM se construit à partir de la somme des écarts entre le modèle de performance énergétique et les données recueillies mensuellement. Le CUSUM est donc la somme de toutes les différences à chacune des périodes. Le graphique du CUSUM est tracé en fonction des périodes analysées, comme on peut le voir à la figure 2.

Figure 2. Tendances du CUSUM

Ce graphique met en lumière les changements dans la performance énergétique à tous les points où il y a une modification à la pente. Ainsi, une pente descendante indique des économies, et une pente ascendante indique une augmentation du taux de consommation. Par exemple, à partir du treizième mois, des mesures d’économie d’énergie ont été implantées car la pente de la courbe change. Au total, pour la période analysée, environ 130 000 MMBtu ont été économisés par rapport à ce qu’aurait été la consommation selon le modèle de base.

Selon les différentes lectures du graphique du CUSUM, le gestionnaire adapte son MT&R et s’assure de l’atteinte de ses objectifs d’économie d’énergie. Cette technique d’administration de l’énergie dans un bâtiment ou un procédé est un cycle en constante évolution, mais surtout extrêmement profitable. En résumé, pour optimiser la performance énergétique, il faut d’abord connaître l’état actuel de la consommation d’énergie à l’aide d’un outil tel que le CUSUM et ensuite, définir les objectifs et les actions à prendre pour améliorer la situation et valider par la suite l’atteinte des objectifs.

Marie-Joëlle Lainé, ing.
Conseillère technique
Groupe DATECH

Réf. : Guide to Energy Management, 5e Édition, Barney L. Capehart, Wayne C. Turner and William J. Kennedy, Chapitre 1.
Note : Cet article est une traduction libre d’un extrait de la section 1.7 écrit par M. Doug Tripp, ing., directeur exécutif, Canadian Institute Energy Training, et M. Stephen Dixon, président, TdS Dixon Inc.