Le traitement thermique est le processus le plus gourmand en énergie dans de nombreuses usines de production. Le traitement thermique est donc le processus le plus touché par la transition énergétique imminente. Toutefois, d'un point de vue différent, on peut également dire que c'est là que se trouve le plus grand potentiel pour façonner avec succès la transition énergétique.
Une augmentation des énergies renouvelables dans les réseaux électriques peut être observée dans tous les pays industrialisés du monde. L'objectif politique de la plupart des pays est de parvenir à une neutralité totale en matière de gaz à effet de serre dans les réseaux électriques d'ici 2045 à 2050. Comme pour tous les objectifs politiques, la vitesse du processus de transformation peut être ralentie ou accélérée par différents courants politiques. Les stratégies varient également d'un pays à l'autre. En résumé, on peut dire que la direction est claire, mais que la vitesse de transformation est difficile à estimer. La neutralité en matière de gaz à effet de serre ne sera peut-être pas atteinte avant 2065. Cependant, toute personne commandant un four aujourd'hui sera confrontée à la question, même si la transformation est beaucoup plus lente, au cours de la durée de vie typique d'un four, qui est de 40 ans. Tous les décideurs en matière d'investissement avec lesquels nous nous entretenons en sont conscients.
Le principal inconvénient de l'électricité renouvelable est sa faible capacité de stockage. La technologie des batteries ne cesse de progresser et constitue désormais une véritable alternative aux voitures à moteur à combustion dans le secteur automobile. Toutefois, les voitures particulières ne sont généralement utilisées qu'une heure et les 23 heures restantes de la journée sont disponibles pour la recharge. La technologie des batteries est moins intéressante pour les systèmes de chauffage industriels, qui doivent fonctionner 24 heures sur 24, 5 à 7 jours par semaine, pour des raisons d'efficacité. Par conséquent, si l'on choisit l'électrification totale pour chauffer un système de chauffage, on devient dépendant du prix de l'électricité, qui dépend fortement des réglementations gouvernementales et qui est en moyenne 2 à 3 fois plus élevé que le prix du gaz naturel.
La plupart des tarifs d'électricité sont indépendants de l'heure et de la saison. Il existe également des limites aux pointes de consommation pour les gros consommateurs. Sur la bourse européenne, le prix de l'électricité est cependant toujours fixé à midi, en fonction de l'heure de la journée (prix day-ahead). Pour qu'un fournisseur puisse proposer un tarif indépendant de l'heure, il doit donc tenir compte des fluctuations et les couvrir par des suppléments de risque. Les fournisseurs d'électricité sont rarement prêts à viser une perte sur leurs tarifs (EDF en France est probablement une exception). Le risque pour un fournisseur d'électricité est limité en choisissant la source d'énergie la plus chère (souvent le gaz naturel) en cas de doute et en la divisant par l'efficacité correspondante de la production d'électricité (30-40%).
Cela explique également pourquoi le prix de l'électricité est 2 à 3 fois plus élevé que celui du gaz naturel. On peut s'attendre à la même dépendance vis-à-vis du prix de l'hydrogène à l'avenir. L'électricité verte coûtera 2 à 3 fois plus cher que l'hydrogène si elle est reconvertie en électricité à partir d'installations de stockage d'hydrogène. Toutefois, si l'énergie solaire ou éolienne est disponible, cela ne s'applique qu'à la partie produite en plus. En effet, l'électricité verte n'a pratiquement que des coûts fixes, puisqu'il n'est pas nécessaire d'acheter du combustible pour la produire. Elle est souvent mise à la disposition des entreprises presque gratuitement dans certaines quantités par le biais de leurs propres centrales de production, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des réseaux électriques externes. En raison des relations complexes sur le marché de l'électricité, les prix de l'électricité sont même actuellement négatifs, car la consommation s'adapte rarement au volume de production et toutes les centrales électriques ne peuvent pas être arrêtées à volonté. La charge de base d'une centrale électrique, en dessous de laquelle elle ne peut être réduite, perturbe donc les réseaux dans une certaine mesure. Cela se produit le plus souvent les dimanches et les jours fériés en été.
Tant les gestionnaires de réseau (dans le réseau ENTSO-E) que les législateurs font pression pour que les tarifs de l'électricité dépendent de l'heure. En Allemagne, par exemple, les fournisseurs d'électricité seront obligés d'offrir des tarifs basés sur le temps aux consommateurs ayant une consommation annuelle de 6 MW à 100 MW à partir de 2025 et à tous les consommateurs plus importants à partir de 2028 (loi sur les compteurs intelligents). Dans d'autres pays comme la France et les Pays-Bas, de tels tarifs sont déjà disponibles aujourd'hui.
Nous devrons donc revoir notre position d'ici un à quatre ans. Le prix de l'électricité peut fluctuer de très bon marché à très cher d'heure en heure ou de quart d'heure en quart d'heure. Au lieu de se procurer de l'électricité très chère à partir de sources stockables, il semble plus judicieux de brûler directement de l'hydrogène avec un rendement d'environ 80%, par exemple, et d'utiliser du gaz naturel jusqu'à ce qu'une infrastructure appropriée soit construite. Le choix de la source d'énergie doit automatiquement reposer sur les critères suivants : Le plus neutre possible en termes d'émissions de CO2 ou le plus rentable possible (ce qui est très souvent le cas simultanément). Un employé ne peut pas contrôler manuellement ce type de variabilité, car une réaction à court terme 24 heures sur 24 n'est pas raisonnable.
Il est également important de maintenir au moins la partie traitement thermique de la production pendant les week-ends, qui devrait également être entièrement automatisée afin d'être économiquement et socialement rentable. En revanche, le lundi matin sera à l'avenir un moment typique pour le retraitement et la préparation des lots, car c'est à ce moment-là que l'électricité est très chère et donc généralement aussi à forte intensité de CO2. De cette manière, les fluctuations à plus long terme peuvent également être compensées de manière raisonnable.
Toutefois, c'est entre l'été et l'hiver que l'on peut s'attendre aux fluctuations les plus importantes. Entre décembre (à l'exception de la période entre Noël et le Nouvel An) et février, nous devrons compter sur d'importantes installations de stockage d'énergie. Toutefois, le type de stockage utilisé changera, passant des installations souterraines de stockage de gaz naturel fossile, des réserves de pétrole et de charbon aux installations de stockage d'énergies renouvelables telles que l'hydrogène.
Le concept ATLAS Green est conçu pour s'adapter de manière flexible à toutes les conditions décrites ci-dessus. Pour ce faire, des brûleurs et des chauffages électriques sont installés, qui peuvent fonctionner individuellement ou ensemble. Les brûleurs peuvent fonctionner avec du gaz naturel 100%, de l'hydrogène 100% ou du propane 100%, ainsi qu'avec n'importe quel mélange de ces gaz. Pour éviter les émissions inutiles de NOx, les brûleurs fonctionnent sans flamme et atteignent un rendement de 78% à 85%, selon la variante. La sélection de la source de chauffage s'effectue à l'aide d'un logiciel capable de lire en toute sécurité et en temps réel les données fournies par les opérateurs de réseau.
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