Production de vapeur hybride : un investissement intelligent pour une industrie en décarbonation

À l’échelle mondiale, les entreprises accélèrent leurs efforts pour décarboner la production et atteindre des objectifs ambitieux de neutralité carbone. La chaleur industrielle, dont une grande partie est fournie par la production de vapeur, représente une part importante de la consommation énergétique mondiale et des émissions associées. À mesure que la pression réglementaire s’intensifie et que les engagements des entreprises en matière de durabilité deviennent plus concrets, repenser la manière dont la vapeur est produite est devenu un élément clé des stratégies de transition industrielle. L’électrification alimentée par des énergies renouvelables est souvent perçue comme la voie la plus directe vers la décarbonation, mais des contraintes opérationnelles rendent une conversion totale difficile pour de nombreux sites. C’est dans ce contexte que la production de vapeur hybride prend tout son sens.

Une installation de production de vapeur hybride, combinant généralement une chaudière électrique et une chaudière à gaz, offre une voie stratégique et flexible pour l’avenir. Plutôt que d’imposer un choix binaire entre électrification et systèmes fossiles, l’approche hybride permet de basculer intelligemment entre les deux en fonction des conditions économiques et opérationnelles.

Les principaux avantages d’une solution hybride sont:

• Optimisation des coûts grâce à la flexibilité énergétique
• Décarbonation progressive sans perturber la production
• Évitement d’extensions coûteuses du réseau électrique
• Résilience et fiabilité accrues
• Un investissement pérenne et évolutif

La force d’un système de production de vapeur hybride ne réside pas uniquement dans son matériel, mais surtout dans la manière intelligente dont les deux unités sont pilotées. Associées à des systèmes modernes de gestion de l’énergie et à des données de prix en temps réel fournies par les fournisseurs d’énergie, les installations hybrides offrent une flexibilité et une efficacité économique remarquables.

Aujourd’hui, la plupart des fournisseurs d’énergie industrielle peuvent proposer des grilles tarifaires détaillées pour l’électricité et le gaz, en fonction de la structure contractuelle spécifique. Ces signaux de prix peuvent être fournis:

• Quotidiennement (prix day-ahead)
• Horairement (marché spot ou tarifs dynamiques)
• Toutes les quinze minutes (courant dans les marchés à forte pénétration des énergies renouvelables)

En intégrant ces prix dans l’architecture de contrôle de l’installation, les opérateurs peuvent déterminer automatiquement la stratégie de production de vapeur la plus rentable à tout moment.

Une approche largement utilisée repose sur une architecture de contrôle master-slave, dans laquelle un contrôleur central répartit la charge de vapeur entre la chaudière électrique et la chaudière à gaz. Ce contrôleur analyse en continu:

• Les prix actuels et prévisionnels de l’électricité
• Les prix actuels du gaz
• La demande de vapeur
• Les contraintes de capacité du réseau
• Les priorités opérationnelles telles que le coût, les émissions ou la sécurité d’approvisionnement

Sur cette base, le système décide à chaque instant quelle chaudière joue le rôle de master et laquelle agit comme slave.