Près de Turin, L’Oréal utilise chaleur, froid et électricité produits par le bois
Article paru dans le Bioénergie International n°46 de décembre 2016
L’usine L’Oréal de Settimo Torinese, photo L’Oréal Italia
Le site L’Oréal construit en 1959 près de Turin, est avec plus de 300 millions de produits réalisés par an, la première usine du groupe en volume. Employant près de 400 personnes sur 10 ha dont 5,5 couverts, il est spécialisé dans les produits de maquillage, les poudres cosmétiques et les produits capillaires. Depuis fin 2015, il fonctionne exclusivement avec des énergies renouvelables ou de récupération. Fruit d’une collaboration remarquable entre L’Oréal Italie, la municipalité de Settimo Torinese et le groupe de producteurs d’énergie Elaris Holding, ce projet s’inscrit au cœur des engagements pris par le groupe L’Oréal de réduire ses émissions de CO2, tout comme l’entreprise l’avait également fait auparavant sur ce site pour les déchets ou la consommation d’eau.
Décarboner les consommations d’énergie et stabiliser les prix
La transition énergétique engagée par L’Oréal a pour but premier de pouvoir afficher à sa clientèle la neutralité carbone la plus forte possible de ses productions en commençant par les intrants énergétiques de production. Pour cela, l’usine de Settimo Torinese utilise trois sources d’énergie qui lui ont permis de dépasser très largement ses objectifs puisqu’à l’échelle du groupe dans ses 44 usines, l’objectif est une réduction de 60 % des émissions de CO2 d’ici 2020 par rapport à 2005.
L’un des ateliers de L’Oréal Settimo Torinese, photo L’Oréal Italia
Pour ses besoins en électricité décarbonée, l’usine L’Oréal dispose d’une centrale photovoltaïque de 48 000 m² pour 3,3 MWc, réalisée à même ses toits par Enersol, une entreprise du groupe Elaris. La production solaire est auto-consommée et assure 35 % de la consommation annuelle d’électricité du site, soit 3,6 GWh. Les 65 % restants sont quant à eux achetés via le réseau à la nouvelle centrale biomasse, construite et gérée par Solis, également filiale d’Elaris.
L’usine L’Oréal de Settimo Torinese et sa centrale photovotaique, photo L’Oréal Italia
Pour ses besoins thermiques, l’usine est raccordée au réseau de chaleur de la ville, long actuellement de 17 km, construit et exploité par Riesco, une autre filiale d’Elaris. Ce réseau est alimenté par la centrale de cogénération gaz à cycle combiné de Leinì gérée par Engie et par la centrale Solis.
Chaine de remplissage de shampoing, photo L’Oréal
Ce mix permet à L’Oréal d’économiser sur ce site plus de 7 800 tonnes de CO2 par an. Le calcul tient compte des critères de la Commission Européenne, qui considère que la part de chaleur récupérée sur la centrale électrique à gaz, en évitant son gaspillage, est également neutre en CO2. Notons pour les Français, que le calcul d’économie de CO2 est ici également réalisé dans le contexte électrique italien, majoritairement basé sur des combustibles fossiles, impliquant un taux élevé d’émission de CO2 (0,5 g/kWh contre 0,04 g en France), ce qui valorise, sur cet aspect, plus fortement le recours au solaire qu’en France.
Une première étape vers cette transition avait déjà été franchie en 2011 avec la connexion du site L’Oréal au réseau de chauffage urbain alors uniquement alimenté par la chaleur de la centrale gaz. En 2015, une nouvelle étape a été franchie avec l’achèvement de la centrale biomasse juste à côté de l’usine et qui alimente aujourd’hui 30% de la chaleur distribuée par le réseau sur l’année et jusque 100 % en été.
Pour son accès à la chaleur, l’usine L’Oréal dispose d’une sous-station équipée de cinq échangeurs à plaques de 1,5 MW chacun. Ce point de livraison assure la totalité des besoins de chauffage, toutes les chaudières de l’usine ayant été déposées, et également son rafraîchissement l’été au travers d’un groupe à absorption York de 850 kW au bromure de lithium qui produit du fluide à 10°C.
Le groupe à absorption pour la production de froid chez L’Oréal à Settimo Torinese, photo F. Douard
Outre l’intérêt pour L’Oréal de bénéficier d’énergie neutre en carbone, l’opération de fourniture d’énergie avec Riesco a été conclue pour une durée de 20 années, avec un prix d’énergie fixe, ce qui représente un atout de compétitivité de poids !
La centrale de cogénération biomasse Solis
La centrale qui a coûté 9 M€ est équipée d’une chaudière à bois de 5 MW et d’un module de cogénération ORC de 1 MWé. Le module ORC permet de travailler en basse pression dans la chaudière ce qui réduit les coûts d’investissements mais aussi les coûts d’exploitation grâce à une automatisation à 100 % de l’installation. Il permet en outre d’atteindre des rendements électriques proches de 20 %, ce qui n’est pas du tout possible en voie vapeur dans ces petites puissances.
La chaufferie Solis à Settimo Torinese, photo Riesco
Pour faire fonctionner le module ORC de manière optimale, la chaudière fonctionne avec une huile thermique portée à 315 °C. Son échangeur cède sa chaleur au circuit de l’ORC qui vaporise une huile siliconée qui va elle-même entraîner une turbine sous une pression de 12 bar et à une température de 275 °C. La vapeur de silicone dépressurisée est ensuite condensée par le retour du réseau de chaleur entre 60 et 70 °C avant de poursuivre son cycle. Le retour de l’huile en chaudière se fait avec un delta T d’environ 100 °C.
Le groupe de cogénération ORC TURBODEN à la centrale SOLIS, photo Frédéric Douard
Les productions annuelles de la centrale sont de 32 GWh de chaleur et de 8 GWh d’électricité qui sont vendus sur le marché de l’électricité renouvelable et notamment à l’usine L’Oréal.
Pour son alimentation en bois, la centrale dispose d’un engin de manutention sur pneus, d’un silo d’alimentation de 400 m³ équipé par Uniconfort et d’un stock intermédiaire extérieur qui lui garantissent une semaine d’autonomie en hiver. Sa consommation est de 18 000 tonnes par an. La centrale en autocontrôle fonctionne juste avec trois personnes.
La chaudière Uniconfort à huile thermique
La chaudière Uniconfort de Solis, photo Riesco
Le foyer est constitué d’une large grille mobile à même de consommer des bois très humides. Ces grilles sont de plus refroidies à l’eau ce qui évite la formation de mâchefers, même avec des combustibles riches en minéraux, comme c’est le cas à Settimo Torinese où les bois d’eau et notamment le peuplier sont largement utilisés.
L’échangeur est constitué de trois parcours verticaux de tubes d’huile thermique, installés dans le prolongement le foyer, lui-même alimenté en bois par deux vis jumelées. Notons que malgré les températures importantes du fluide dans la chaudière, les gaz de combustion ne sortent qu’à 140 °C et le rendement de combustion dépasse les 88 % en régime normal.
L’écran de supervision de la chaudière UNICONFORT à la centrale Solis de Settimo Torinese, photo Frédéric Douard – Cliquer sur l’écran pour l’agrandir.
À chaque parcours de gaz, les cendres volantes sédimentent dans la partie basse et sont récupérées dans un convoyeur. Les gaz passent ensuite dans un filtre à manches qui ramène le taux maximum de poussière à moins de 10 mg/Nm³ à 11 % d’O2.
Concernant les oxydes d’azote, et contrairement à la France, les valeurs limites d’émissions sont très basses : 200 mg/Nm³, toujours à 11 % d’O2. Pour cela, la chaudière est équipée d’un double système de réduction : un recyclage modulable des gaz de combustion dans chacun des trois airs de combustion (Primaire, secondaire et tertiaire) qui a pour but de maîtriser les températures en tous points, ce qui limite la formation des NOx thermiques, et une injection d’urée dans la zone de post-combustion qui traite les oxydes excédentaires.
Le filtre à manches de la chaufferie Solis, photo Frédéric Douard
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- Riesco & Solis : Luca Quagliani / +39 011 80 28 459 – luca.quagliani@riesco-srl.com – www. riesco-srl.com
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- Groupe à absorption York : www.johnsoncontrols.com/fr
Frédéric Douard, en reportage à Settimo Torinese
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