Réalisé par: Ayoub Maaoui N° 14 Encadré par : Mr. KHABBAZI jury : Mr. LAMBARKI Mme. CHEBLI GEII : Promotion 2016 AuditÉnergétique.

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1 Réalisé par: Ayoub Maaoui N° 14 Encadré par : Mr. KHABBAZI jury : Mr. LAMBARKI Mme. CHEBLI GEII : Promotion 2016 AuditÉnergétique

2 Plan:

3 Missions de L’ONEE –Branche Electricité !! ▸ Répondre aux besoins du pays en énergie électrique ▸ Gérer la demande globale du secteur de l’énergie électrique ▸ Gérer et développer le réseau du transport

4 Organigramme générale de l’ONE: Direction Générale Pôle Développement Pôle Finance et Commercial Pôle Ressources Pôle Industriel Direction Centrale Transport Direction Centrale Distribution Direction Centrale Production Direction Exploitation Turbines à Gaz Division Exploitation Sud Division Exploitation Nord Division Technique

5 Chef Département TAG KENITRA Responsable de Maintenance Contremaitre Section contrôle commande Chef d'équipe électro- mécanique Ordonnanceme nt/bureau de méthodes Magasinier Responsable conduite Agent gestion Combustible Agent Chargé de Statistique chef de quartRondier Responsable de HS (Hygiéne Sécurité) Animateur de Sécuruté Responsable QE (Qualité Environnement) Chimiste Organigramme de la centrale TAG-Kenitra:

6 TAG Kenitra Superficie3,5 hectares Nombre de turbines3 Puissance3*105MW Consommation fuel à pleine charge28,5 t/h Consommation de gaz oïl par heure26 t Consommation cycle marche arrêt en gazoil8 t Production poste traitement eau2*42m 3 /h Poste traitement fuel oïl9 lignes *12,8t/h Chaudière à vapeur3 *11t/h La centrale TAG de Kenitra a été conçu dans le cadre des programmes d’urgence visant à doter le pays de puissance supplémentaire, La production de la centrale dépend du besoin en électricité, elle fonctionne principalement en cas critique ce qui est du à sa rapidité de démarrage, il est possible de commencer la production en moins de 15 minutes.

7 Les Processus de la centrale Gasoil Turbine à gaz Alternateur Fioul

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9 Alternateur Tension Nominale :U = 14,5 KV Couplage : Y (étoile) Courant nominale : I = 5454 A Puissance : 142 MW Tension d’excitation : E = 375 V Puissance : P = 380 kW Courant d’excitation : Ie = 1013 A (courant continu)

10 La dernière étape pour la transmission de la puissance électrique sur le réseau se fait par l'intermédiaire d'un transformateur élévateur (225 kV / 14,5 kV). La centrale est équipée par trois transformateurs ayant les mêmes caractéristiques de 50Hz

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12 Introduction

13 But de l’audit

14 Les différentes étapes d’un audit : Les audits énergétiques sont menés en trois phases distinctes selon la norme française relative aux audits énergétiques NF EN 16247 PHASE 1 : Analyse préalable : recueil des données, diagnostic et identification des usages énergétiques (UE). PHASE 2 : Analyse détaillée : consolidation des bilans préliminaires, campagnes de mesures et identification des gisements potentiels d’économie d’énergie. PHASE 3 : Recherche et évaluation des solutions d’amélioration : calcul des économies d’énergie réalisables, évaluation de la diminution de l’impact environnemental, dont les gaz à effet de serre.

15 Etat des lieux Il existe trois formes d’énergie sont à distinguées dans la centrale de la façon suivante : Forme EnergieElectriqueThermiqueChimique Equipement associés Les équipements électriques de la centrale Echangeurs de chaleur Chaudières TG Ce qui nous intéresse dans notre sujet, ce sont les équipements électriques. L’énergie électrique L’éclairage Les moteurs électrique

16 Les locaux Pa (Kw)P uti (Kw) Cos phiEnergie(MWH)Equipements Local traitement d’eau134.8671.490.8841.471 -33 moteurs. -1 résistance. -5 ventilateurs. Local traitement de vapeur 98.2470.16 0.76 454.62 -13 moteurs. -4 résistances. -6 ventilateurs. Local traitement de fuel 598.31387.17 0.75 1871.18 -69 moteurs. -16 ventilateurs. Local dépotage185.711.420.8426.16-28 moteurs. Autres537.8126.330.8387.79 -12 moteurs. -2 ventilateurs. -2compresseurs. => Pour l’éclairage de la centrale on considère que les lampes dans les déférents postes de la centrale comme une seule équipement pour avoir une grand valeur de consommation, Etat des lieux

17 Dans cette partie, nous allons, étudier et classer les équipements, suivant leur consommation, et chercher les parties à améliorer ou à remplacer. Audit des équipements électriques

18 Classement des équipements Nous allons classer les équipements suivant leur consommation énergétique annuelle en utilisant la méthode ABC. - Les items A : sont les équipements ayant la valeur de consommation annuelle la plus élevée. -Les items B : les équipement ont une valeur de consommation moyenne. - Les items C: sont ceux dont la valeur de consommation est la plus faible.

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20 Concernant l’éclairage les lampes présentes dans l’entreprise respectent les normes d’efficacité énergétique. Ce sont des lampes à efficacité lumineuse élevée. Dans cette partie nous allons lister les points forts et points faibles de la centrale concernant l’éclairage et sa gestion et la propositon des solution pour l 1 er Partie: Eclairage de la centrale 1 er Partie: Eclairage de la centrale

21 Nous avons remarqué que presque la moitié des lampes au niveau du poste de traitement de fioul ne fonctionnent plus (FOTP 09/20 lampes sont gâtées) et ne sont pas encore remplacées. 1 er première proposition : changement des lampes Vouloir changer toutes les lampes maintenant sera un gaspillage vu que les lampes existantes sont déjà dans la catégorie des lampes d’efficacité énergétique. Ce qu’on peut faire c’est de remplacer celles qui sont déjà hors service (gâtées), par les lampes à LEDs) d’efficacité lumineuse supérieur.

22 Les avantages des tubes LED  Jusqu’à 67 % d’économie d’énergie par rapport à une lampe T8  Un spectre lumineux modulable  Une durée de vie jusqu’à 5 fois plus longue  Jusqu’à 5 ans de garantie  Un allumage instantané  Une insensibilité aux chocs et vibrations 1 er première proposition :

23 2 ème proposition: Contrôle permanent de l’éclairage Durant notre passage dans les différents locaux, nous avons remarqué que souvent la lumière du jour suffise pour l’éclairage, aussi les lampes Faire fonctionner malgré l'absence de toute personne dans les postes de la centrale, pour cela on a proposé d’ajouter un système intelligent pour la gestion de l’éclairage dans ces locaux.  Les capteurs de lumière  Les détecteurs de présence

24 EquipementTypeNombre Coût unitaire (MAD) Prix totale (MAD) Capteur de présence 360° ; hauteur=3.5m ; portée=12m 4058023200 Capteur de présence 180° 044201680 Capteur de présence 120°05240600 Capteur de lumière 1235420 Carte électroniques Arduino042501000 autres --1000 Totale27900 MAD Poste Puissance économisée (kW) Heures d’économie par jour (24h) Energie en KWh Chaufferie1.569 FOTP2.51230 PTW112 Incendie166 Galerie principale 1.161213.92 Atelier Mécanique 1.161213.92 Etage Magasin 0.43262.592 Total 8.7529.9987.432 Cette optimisation nous permettra d’économiser une énergie électrique de 87.432KWh par jour ce qui donne une économie annuelle de 31912.68KWh soit un coût de 52655.92MAD (pour 1.65 MAD/KWh). Economie

25 2 ème Partie: Audit des moteurs électrique Après avoir proposé des solutions pour améliorer la consommation électrique de l’éclairage, nous avons étudié 3 exemples des moteurs qui sont dans les Items A, B les plus consommatrice d’énergie, dont un dans le PTE, un dans le PTV et un dans le PTF.

26 Ex1: Le moteur de l’aspiration: (PTV) Le moteur de l’aspiration permet de réguler l’air de combustion des chaudières. Le moteur dans ce cas fonctionne à sa puissance maximale (24 KW). => La combustion à besoin seulement de 65% air, Donc on a un de 35% air Système d’asservissement actuel :

27 Solution proposée : Etude économique EquipementsPrix unitaire (MAD)Prix totale (MAD) Variateur de vitesse référence FR-F740-00620-EC 35236.50 Main d’œuvre et autres charges-10000  Avec un coût de réalisation estimé à 50000MAD (45236.50MAD) on réalise une économie de 72270MAD/an L’utilisation d’un variateur de vitesse nous permis d’éviter l’excès de 35% d’air. Donc le variateur de vitesse laisse le moteur fonctionne pour fournir juste l’aire nécessaire pour la combustion

28 Ex2: le moteur d’alimentation du filtre MMF: (PTE) Système d’asservissement actuel : Le rejet est dû à l’excès de pression car le système en aval « ne peut pas fonctionner avec une pression élevé (supérieur à 4.5 bar) ». La puissance du moteur est de 15KW et fournit un débit de 72m 3 /h dont le rejet est de 12m 3 /h. => C’est un gaspillage d’énergies

29 Solution proposée : Etude économique EquipementsPrix unitaire (MAD)Prix totale (MAD) Variateur de vitesse référence FR-F740-00620-EC 35236.50 Main d’œuvre et autres charges-10000 Le poste démarre 3 fois/mois, chaque démarrage fait 4h dont une économie annuelle de 360KWh/an (2.5*3*4*12= 360KWh) soit 600 MAD/an (pour 1.65MAD/KWh). Le variateur lui permettra de fonctionner à 12.5KW avec un débit de 60m 3 /h dont zéro perte => ce qui nous donne une réduction de 2.5KW/h.

30 Ex3: le moteur de transfert: (PTF) Système d’asservissement actuel : Quand nous avons voir l’analyse de fonctionnement du poste durant l’année 2015, nous avons remarqué qu’à chaque fois au ¼ de la puissance du moteur est perdue inutilement. Ce qui est perdue au moins ¼ de la puissance d’un moteur lors de la mise en marche des Skids. (Fonctionnement)

31 Solution proposée: Avec la puissance de chaque moteur de 31KW, ¼ de cette puissance nous donne 7.75KW donc le variateur permettra de réduire 7.75KWh/h de fonctionnement ce qui fait 37456KWh/an. Matériels Prix unitaire (MAD) Prix total (MAD) Sectionneur triphasés4003200 Variateur de Fréquence ATV212HD37N4 27714.6 Autres 10000 Etude économique Coût de réalisation estimé 40914.6 MAD => économie 37456KWh/an soit 61802.4 MAD/an

32 Le facteur de puissance Nous avons relevé données sur les plaques signalétiques des moteurs puis calculé le cos phi par local, ensuite nous avons effectué une mesure du facteur de puissance sur site. Le tableau suivant regroupe les données calculées et mesurées. Les locauxPa(KW) Cos phi (calculé à partir de la plaque signalétique) Cos phi (mesuré sur site) Local traitement d’eau134.860.880.85 Local traitement de vapeur98.240.760.71 Local traitement de fuel598.310.75 Local dépotage185.70.84 Turbine3*1622.60.85 Autres537.80.830.8 Global64230.84-

33 PosteP(KW) Cos  1Cos  2 Q1(KVAR)Q2(KVAR) Réduction (KVAR) PTV990.760.908447.9436.05 PTF5990.750.90528.26290.11238.15 poste Réduction (KVAR) Compensateur automatique 400V-50Hz (puissance batterie KVAR) Prix (MAD) Gain/an (MWh) PTV59.385026100133.152 PTF378.1425013000085.298 => La compensation d’énergie réactive dans les deux postes permettra de réaliser une économie annuelle de 218.45MWh et aussi de réduire les surcharges au niveau des transformateurs, l’échauffement des câbles d’alimentation et des chutes de tension.

34 Impact environnemental

35 L’économie d’énergie par projet Projet Energie économisée par an en MWh P1 : éclairage31.918 P2 : PTE0.36 P3 : moteur aspirateur43.8 P3 : PTF37.456 P5 : compensation d’énergie réactive218.45 TOTAL331,96 Les projets proposés permettront de réduire une émission de 238.582 tonnes de CO 2 par an soit un gain en énergie électrique de 331.984 MWh/an.

36 Conclusion Conclusion