PROJET · VERRES & CÉRAMIQUES

Électrification de la chaleur industriellesur six sites de fabrication.

Un fabricant européen avait besoin de comprendre où l’électrification pourrait remplacer la chaleur industrielle issue des combustibles fossiles dans un portefeuille de production diversifié – et quels investissements devraient être réalisés en premier.

Terravia a développé un parcours multi-sites alliant faisabilité technique, modélisation du système énergétique et séquencement des investissements.

  • Technologies et économie
  • Feuilles de route d’investissement
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EN UN COUP D'OEIL

À partir de six sites individuelsà une seule stratégie d’investissement.

6
sites de fabrication évalués
68%
des émissions de chaleur des procédés traitées
42 M€
investissements prioritaires identifiés
2030+
une feuille de route au-delà de 2030
Client
Fabricant industriel européen
Secteur
Verre et Céramique
Géographie
Europe
Portée
Transition chaleur-process multi-sites
Compétence
Technologies et économie · Feuilles de route d'investissement

LE DÉFI

La question n'était pass'il faut électrifier.C'était où, commentet quand.

L'entreprise exploitait six sites de fabrication avec des processus thermiques, des âges d'actifs, des infrastructures électriques et des exigences de production différents.

Certaines applications semblaient prêtes pour l’électrification directe. D’autres ont nécessité des technologies hybrides, des mises à niveau des infrastructures ou un développement technologique plus poussé.

Une seule hypothèse technologique dans l’ensemble du portefeuille aurait produit un mauvais plan d’investissement.

TROIS QUESTIONS

  1. 01

    Où l’électrification est-elle techniquement viable ?

    Déterminez quels procédés thermiques pourraient s’éloigner des combustibles fossiles sans compromettre la température, le débit ou la qualité du produit.

  2. 02

    Où cela a-t-il un sens économique ?

    Comprendre comment les coûts d'investissement, les prix de l'électricité, les prix du gaz et les coûts du carbone affectent l'analyse de rentabilisation.

  3. 03

    Que doit-il se passer en premier ?

    Séquencez les investissements autour du remplacement des actifs, de la capacité du réseau et de la maturité de chaque technologie.

RÉFÉRENCE DU PORTEFEUILLE

Six sites.Six points de départ différents.

Terravia a établi une base de référence commune à l'ensemble du portefeuille avant de comparer les options technologiques.

Chaque site a été évalué au niveau du processus pour comprendre où l'énergie était consommée, comment la chaleur était générée et quelles contraintes affecteraient l'électrification.

LIGNE DE BASE INCLUSE

  • Demande d'énergie thermique
  • Températures de fonctionnement
  • Profils de charge
  • Actifs de fours et de fours existants
  • Infrastructure électrique
  • Âge des actifs et cycles de remplacement
  • Émissions du site
  • Contraintes de production
RÉFÉRENCE DU PORTEFEUILLE
SiteProcessus principalChaleur existantePosition de l'actifPréparation à l'électrification
Site AFusionGaz naturelMilieu de vieMoyen
SiteBRecuitGaz naturelRemplacement en approcheHaut
Site CSéchageGaz naturelModerneHaut
Site DCuissonGaz naturelMilieu de vieMoyen
Site EFusionCoup de pouce gaz + électriqueLa reconstruction approcheHaut
Site FChaleur de finitionGaz naturelDes actifs mixtesHaut

OÙ ÉLECTRIFIER

Pas tous les mégawattsde chaleur est égale.

L’évaluation a séparé la chaleur industrielle en applications présentant différents niveaux de préparation à l’électrification.

Cela a permis à l'entreprise de concentrer son capital sur les opportunités où la technologie était crédible tout en préservant l'optionnalité ailleurs.

MAINTENANT

Prêt à électrifier.

DEMANDES

  • Séchage à basse et moyenne température
  • Procédés de recuit sélectionnés
  • Chauffage d'appoint
  • Survoltage électrique
  • Processus par lots adaptés

PERSONNAGE

  • Technologies matures
  • Intégration gérable
  • Opportunité à court terme

SUIVANT

Électrifiez avec des investissements habilitants.

DEMANDES

  • Systèmes thermiques plus grands
  • Configurations de fours hybrides
  • Chauffage électrique de grande capacité
  • Processus limités par la capacité du réseau existant

PERSONNAGE

  • Technologie disponible
  • Dépendance aux infrastructures
  • Alignement du cycle des actifs requis

PLUS TARD

Conservez l’option.

DEMANDES

  • Fusion à haute température sélectionnée
  • Des process avec des contraintes majeures en matière de qualité des produits
  • Actifs nécessitant une refonte fondamentale

PERSONNAGE

  • Développement technologique
  • Incertitude plus élevée
  • Futures portes de décision

TECHNOLOGIE ET ​​ÉCONOMIE

Comparez les optionssur la même base.

Terravia a examiné les technologies d'électrification par rapport aux exigences techniques de chaque processus avant de modéliser plus en détail les candidats les plus solides.

Résistance électrique

Chauffage électrique mature et flexible pour des applications thermiques adaptées.

Induction

Chauffage direct à haut rendement pour matériaux et procédés compatibles.

Fournaises électriques

Remplacement complet ou substantiel des systèmes thermiques à combustion.

Survoltage électrique

Énergie électrique supplémentaire introduite dans les configurations de fours existantes.

Systèmes hybrides

L'électricité combinée à la combustion pour réduire la demande fossile tout en maintenant la flexibilité opérationnelle.

Pompes à chaleur industrielles

Électrification efficace pour une demande thermique à basse température et une récupération de chaleur.

CRITÈRES D'ÉVALUATION

Technique, opérationnel,infrastructurel et économique.

Technique

  • Plage de température
  • Compatibilité des processus
  • Débit
  • Qualité du produit
  • Maturité technologique

Opérationnel

  • Contrôlabilité
  • Fiabilité
  • Entretien
  • Complexité de la rénovation
  • Perturbation de la production

Infrastructure

  • Capacité électrique
  • Exigences de connexion
  • Transformateurs
  • Répartition des sites
  • Délai de mise en œuvre

Économique

  • CAPEX
  • OPEX
  • Prix ​​de l'énergie
  • Exposition au carbone
  • Durée de vie de l'actif

LE CAS D'AFFAIRE

Changements en matière d'électrificationl'économie de la chaleur.

Le remplacement du gaz par l’électricité modifie à la fois les besoins en capitaux et l’exposition opérationnelle à long terme.

Plutôt que de s’appuyer sur une seule prévision du prix de l’énergie, Terravia a testé chaque technologie sur plusieurs contrats à terme.

COMPARAISON ILLUSTRATIVE DE SCÉNARIOS
ScénarioÉlectricitéGazCarboneCas d'électrification
Marché actuelModéréModéréActuelSélectif
Gaz élevéModéréHautSoulèvementFort
Une énergie à faible émission de carboneFaibleModéréSoulèvementTrès fort
Haute électricitéHautModéréSoulèvementContraint

Prix ​​de l'électricité

Le principal facteur de coûts d’exploitation pour de nombreux processus électrifiés.

Prix ​​du gaz

Détermine la compétitivité du maintien des systèmes thermiques conventionnels.

Prix ​​du carbone

Modifie le coût à long terme de la consommation continue de combustibles fossiles.

Utilisation

Des heures de fonctionnement élevées peuvent amplifier des différences relativement faibles en matière d’efficacité énergétique.

Calendrier des actifs

Le remplacement d’un équipement à la fin naturelle de sa durée de vie peut améliorer considérablement le dossier d’investissement.

PRIORISATION DU PORTEFEUILLE

Un seul chemin.Horaires différents selon les sites.

Les six sites ont été positionnés en fonction de leur impact sur les émissions, de leur état de préparation technique et de leur attractivité pour les investissements.

PRIORITÉ 01 · SITE B

Électrifiez au prochain remplacement.

Technologie mature, proche du remplacement des actifs et capacité électrique suffisante.

IMPACT

  • Haute préparation
  • Une économie solide
  • Déploiement à court terme

PRIORITÉ 02 · SITE E

Intégrer l’électrification dans la reconstruction du four.

La reconstruction à venir crée une opportunité rare d’augmenter la contribution électrique sans mise hors service prématurée des actifs.

IMPACT

  • Potentiel d’émissions élevé
  • Fenêtre des actifs stratégiques
  • Préparation des infrastructures requise

PRIORITÉ 03 · SITES C & F

Déployer des mesures ciblées.

Plusieurs applications plus petites peuvent s’électrifier à l’aide de technologies matures avec un risque d’intégration relativement limité.

IMPACT

  • Mise en œuvre rapide
  • Investissement modéré
  • Apprentissage à l’échelle du portefeuille

PRÉPARER · SITES A & D

Créez les conditions pour une conversion ultérieure.

Les contraintes majeures des processus et le timing des actifs rendent une conversion complète immédiate peu attrayante.

IMPACT

  • Préparation de la grille
  • Opportunités pilotes
  • Futures portes de décision

FEUILLE DE ROUTE D'INVESTISSEMENT

Déplacez-vous maintenant là où les choses sont claires.Préparez-vous là où il n'y en a pas.

La feuille de route sépare délibérément les investissements qui sont aujourd’hui robustes des décisions qui devraient rester conditionnées au développement de la technologie et du marché de l’énergie.

2027-2028 · ACTIONS SANS REGRET

Commencez par des opportunités matures.

ACTES

  • Électrifier les processus auxiliaires matures
  • Déployer des applications de pompes à chaleur sélectionnées
  • Commencer la conversion du site B
  • Mise à niveau de la surveillance et des contrôles
  • Etudes sécurisées de capacité du réseau

8 M€

Investissement

2028-2030 · ÉCHELLE

Élargissez la voie éprouvée.

ACTES

  • Développer l’électrification sur les sites C et F
  • Transition complète du site B
  • Renforcer les infrastructures électriques sélectionnées
  • Préparer la reconstruction du four du site E

14 M€

Investissement

2030-2033 · TRANSFORMER

Utilisez la fenêtre des ressources principales.

ACTES

  • Introduire une configuration hautement électrique sur le site E
  • Déployer des systèmes hybrides supplémentaires
  • Augmenter la capacité électrique du site
  • Réévaluer le développement de technologies à haute température

20 M€

Investissement

2033+ · FENÊTRE DE DÉCISION

Préserver les choix futurs.

ACTES

  • Réévaluer les sites A et D
  • Évaluer les technologies de fours entièrement électriques
  • Répondre à l’évolution du marché de l’électricité
  • Progrès vers les émissions thermiques restantes

LE RÉSULTAT

Une stratégie de portefeuilleconstruit pour les décisions d’investissement.

68%
Émissions de chaleur liées aux procédés traitées

La voie a identifié des technologies crédibles capables de traiter plus des deux tiers des émissions de chaleur des procédés existants.

42 M€
Investissements prioritaires identifiés

Les besoins en capitaux ont été traduits en un programme échelonné plutôt qu'en un seul engagement à l'échelle du portefeuille.

6
Sites évalués

Chaque site de fabrication a reçu un parcours reflétant ses propres processus, actifs et infrastructures.

2030+
Feuille de route à long terme

Les actions à court terme étaient liées aux futurs cycles d’actifs et aux points de décision technologiques au-delà de 2030.

LIVRABLES DU PROJET

La preuve derrièrela feuille de route.

01

Référence de chaleur de procédé

Cartographie au niveau du site de l’énergie thermique, des émissions, des processus et des principaux actifs.

02

Dépistage d’électrification

Évaluation des technologies électriques techniquement crédibles pour chaque application thermique majeure.

03

Modèle Techno-Économique

Analyse comparable des dépenses d’investissement et des coûts d’exploitation selon les technologies et les scénarios énergétiques.

04

Évaluation du réseau et des infrastructures

Identification des contraintes de capacité électrique et activation des investissements dans l’ensemble du portefeuille.

05

Priorisation des sites

Classement des opportunités en fonction de l'impact des émissions, de l'état de préparation technique, des aspects économiques et du timing des actifs.

06

Feuille de route d’investissement

Un programme multi-sites par étapes avec des investissements prioritaires, des étapes de décision futures et des actions habilitantes.

EXPERTISE UTILISÉE

Preuve technique.Clarté des investissements.

Technologies et économie

Comparez de manière cohérente les technologies d’électrification, les exigences en matière d’infrastructure et les économies d’exploitation futures.

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