Réduction de 32 % de la production de vapeur dans une usine de pâtes et papiers

Le contexte

Soucieuse de sa performance énergétique, une entreprise papetière a sollicité l’expertise d’ATIS Énergie afin d’identifier des opportunités d’économie au-delà des projets traditionnellement menés par ses équipes internes.

Au fil des années, ATIS Énergie a ainsi réalisé plusieurs études d’opportunités dans différentes usines du groupe. Chacune a révélé un potentiel significatif de réduction de la consommation d’énergie, et plus encore, de diminution des émissions de gaz à effet de serre.

L’une de ces études, menée dans une usine de carton-caisse, a mis en lumière un potentiel particulièrement prometteur. Le projet proposé par ATIS Énergie consiste à repenser l’infrastructure énergétique de l’usine afin de réduire l’utilisation de vapeur en la remplaçant, lorsque cela est possible, par de l’eau chaude. Cette approche permet une consommation plus efficiente de l’énergie thermique.

Ce projet d’envergure permettra à l’usine d’augmenter sa capacité de production tout en conservant l’infrastructure existante de production et de distribution de vapeur, générant ainsi des gains d’efficacité à long terme.

Nos recommandations

• Réduction de la production de vapeur neuve par les chaudières, grâce à une série de mesures ciblées;
• Récupération de chaleur des condenseurs des évaporateurs et de la tour d’eau;
• Construction de nouvelles installations pour accueillir la majorité des nouveaux équipements requis, en raison du manque d’espace disponible dans l’usine existante;
• Amélioration de la flexibilité opérationnelle de la machine à papier;
• Optimisation de l’alimentation des douches à vapeur.

Résultats attendus

• Réduction de la production de vapeur de 48 000 lb/h, soit 32 %, générant des économies annuelles proches de 6 millions de dollars;
• Fonctionnement possible exclusivement à la biomasse pour la production de vapeur, avec une chaudière électrique en relève en cas de panne des chaudières au bois;
• Arrêt complet des deux chaudières à l’huile, éliminant la consommation de mazout;
• Réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) de 12 000 tonnes de CO₂ équivalent par an;
• Économies annuelles totales sur la production de vapeur de 7,5 millions de dollars, avec un retour sur investissement inférieur à 3 ans.

Valorisation de la chaleur excédentaire d’un four de fonderie de 50 MW

Le contexte

Une fonderie a identifié une opportunité à fort potentiel pour générer de nouveaux revenus en valorisant la chaleur excédentaire de son four industriel de 50 MW. Le projet consiste à récupérer les eaux de refroidissement du four à environ 65 °C et à convertir cette chaleur en vapeur à une pression minimale de 12 barg (Tsat 192 °C), destinée à alimenter les procédés thermiques d’une usine adjacente via un réseau de vapeur de plusieurs kilomètres.

Nos principales réalisations

• Augmentation de la température des eaux de refroidissement à 62–65 °C et extraction efficace de la chaleur;
• Génération de vapeur sous vide, suivie d’une recompression mécanique pour atteindre 9 barg;
• Utilisation de la vapeur motrice issue de la chaudière existante pour porter la pression de la vapeur à 13–14 barg;
• Installation d’une conduite de vapeur de 12 pouces sur le tracé existant reliant les deux usines.

• Production de vapeur à partir de la chaleur récupérée des eaux de refroidissement du four : environ 21 000 kg/h;
• Près de 5 MW de puissance utilisée pour cette production par recompression mécanique
• Livraison de 15 MW de chaleur supplémentaire à l’usine cliente;
• Réduction des émissions de gaz à effet de serre jusqu'à 25 000 tCO₂e/an.

Les Viandes duBreton, Rivière-du-Loup

Le contexte

Soucieuse de réduire de façon significative sa consommation énergétique et son empreinte carbone, duBreton a retenu les services d’ATIS pour proposer et implanter des mesures importantes pour atteindre ses objectifs.

La première phase, réalisée en 2012, a consisté à implanter un système de production d’énergie thermique renouvelable utilisant entre autres des pompes à chaleur haute température. Le projet est alimenté en grande partie par des rejets de chaleur des systèmes de refroidissement qui récupèrent jusqu'à 5 MW d’énergie thermique. Les pompes à chaleur haute température produisent plus de 2 MW d’énergie à > 80°C. Le projet a permis d’éliminer entièrement la consommation de mazout (plus de 1 million de litres par an).

La seconde phase, réalisée en 2015, a permis de réduire de manière significative la consommation de propane pour le chauffage de l’air frais.

Atis Énergie réalise actuellement la 3e phase (2023) de cet ambitieux projet de transition énergétique, qui permettra de diminuer de plus de 5 MWh/an la consommation d’énergie électrique en plus de minimiser l’usage du propane.

Nos réalisations

• Audit énergétique;

• Conception et fourniture de projets de valorisation, production et distribution d’énergie thermique renouvelable pour la production d’eau chaude, systèmes de chauffage d’air frais et déshumidification incluant :

  • Conception et intégration de systèmes de récupération d’énergie de compresseurs de production de froid;

  • Conception et fourniture de systèmes de récupération d’énergie des effluents;

  • Conception, fourniture et installation de récupérateur de gaz d’évacuation du brûleur à poils;

  • Conception, fourniture et installation de système d’efficacité énergétique pour système d’huile hydraulique motrice;

  • Conception et fourniture de pompes à chaleur haute température (3 MW);

  • Conception, fourniture et installation de système de chauffage d’air frais (120 000 CFM).

Olymel

Le contexte

Avec plus d’une trentaine d’usines de transformation, Olymel est le plus important producteur et transformateur de viandes au Canada. L'entreprise avait la volonté de mettre en place des pratiques de gestion d’énergie plus efficaces. Olymel a fait appel à l’expertise de ATIS Énergie pour l’accompagner dans l’amélioration de sa performance environnementale tout en diminuant sa consommation d’énergie et ses émissions de GES. Atis Énergie accompagne Olymel depuis 2017 et a jusqu’à maintenant, réalisé des projets dans 4 usines : Saint-Esprit, Yamachiche, Vallée-Jonction et Sainte-Rosalie.

Nos réalisations

Projets de type « clé en main » :

• Conception, fourniture et installation d’un système de récupération d’énergie thermique des condenseurs (10-15 MW par usine) de systèmes de refroidissement;

• Conception, fourniture et installation d’un système de récupération d’énergie thermique des effluents d’usine;

• Conception, fourniture et installation de système de production d’énergie thermique renouvelable misant sur une pompe à chaleur de 2 MW;

• Conception, et fourniture de systèmes de récupération d’énergie thermique haute qualité de brûleurs à poils;

• Conception, fourniture et mise en place de système de production et de distribution d’énergie thermique, d’un système de production d’eau chaude sanitaire;

• Conception, fourniture et mise en place d’un système de production d’énergie thermique pour un système d’alimentation en air frais (80 000- 120 000 CFM par usine);

• Conception, mise en place de système de collecte et archivage de données opérationnelles de production énergétique par procédés et unité de production.

Les résultats

• Diminution des émissions de GES jusqu’à 80 %;

• Diminution de la consommation d’énergie globale de plus de 30 %;

• Augmentation de la capacité des systèmes de condensation des principaux refroidisseurs de l’usine;

• Mise en place de réseaux thermiques de récupération et de production d’énergie de capacité suffisante pour répondre aux besoins présents et futurs en énergie;

• Conception et mise en place de systèmes de récupération d’énergie de brûleurs à poils et des effluents intégrés au réseau de distribution;

• Conception et mise en place de systèmes de distribution d’énergie pour alimenter en énergie des unités d’air frais (80 000 CFM à 120 000 CFM);

• Conception et mise en place de systèmes de production et stockage d’énergie thermique renouvelable à partir de récupération d’énergie;

• Système de suivi de consommation et production d’énergie thermique permettant de suivre et de détecter tendances et dérives énergétiques spécifiques;

Entreprise de transformation laitière internationale

Le contexte

Une entreprise agroalimentaire d’envergure internationale s’est engagée à améliorer significativement l’efficacité énergétique de ses sites de production et à réduire fortement ses émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030.

Le projet développé par Atis Énergie s’inscrit pleinement dans cette vision — et va encore plus loin : il dépasse les objectifs fixés et devient le projet de référence à l’échelle mondiale du groupe en matière d’économie d’énergie.

Nos réalisations

• Analyse approfondie du potentiel d’économies d’énergie;

• Prise en charge complète du projet selon une approche IAGC (Ingénierie, Approvisionnement, Gestion et Construction);

• Obtention des certifications requises;

• Identification et obtention des subventions disponibles;

• Mise en place d’un Système de gestion d’énergie (SGE), d'un Système d’information de gestion de l’énergie (SIGE) et accompagnement vers la certification ISO 50001.

Les résultats

• Réduction de plus de 5 000 tonnes de GES par an, représentant une part significative des émissions totales de 2023;

• Diminution de plus de 30 % de la consommation énergétique en 2024 par rapport à 2023, générant des économies annuelles de plus de 1 million $;

• Certification ISO 50001, une reconnaissance internationale en matière de performance énergétique.

Développement de réseaux thermiques dans des quartiers

Le contexte

Qu’il s’agisse de boucles thermiques ou de réseaux de chaleur à vocation industrielle ou urbaine, Atis a conçu et déployé plusieurs dizaines de kilomètres de réseaux, contribuant à la réduction de la consommation énergétique et des émissions de gaz à effet de serre.

En collaboration avec Écohabitation, l’École Polytechnique de Montréal et plusieurs acteurs municipaux et institutionnels, notre équipe a mené de nombreuses études d’opportunité pour le développement de réseaux thermiques. Ces projets d’envergure incluent notamment :

• Le quartier des Faubourgs;
• L’écoquartier Louvain Est (arrondissement Ahuntsic-Cartierville, Montréal);
• L’écoquartier Namur (arrondissement Côte-des-Neiges, Montréal);
• Le parc industriel de la Ville de Varennes.

Nos réalisations

• Mise en œuvre complète du cycle de réalisation : ingénierie, approvisionnement, gestion de la construction et mise en service des installations;

• Évaluation de la pertinence d’implanter un réseau thermique selon les critères de résilience urbaine et de carboneutralité;
  

• Identification des sources d’énergie disponibles et des technologies les plus adaptées;

• Bilan énergétique annuel incluant les besoins en chauffage, climatisation et les rejets thermiques;

• Analyse des bénéfices et des limites d’un réseau thermique collectif;

• Proposition d’un modèle de gouvernance optimal assurant la viabilité et la pérennité du réseau.

Les résultats

• Création de boucles de chaleur et de froid à l’intérieur d’usines pour récupérer et/ou redistribuer l’énergie;

• Partage d’énergie entre plusieurs bâtiments sur un même site industriel;

• Transfert d’énergie entre un producteur et un consommateur externe;

• Réduction de la consommation énergétique globale;

• Objectif de carboneutralité en ligne de mire;

• Renforcement de la résilience urbaine face aux changements climatiques.

Pompes à chaleur industrielles haute température (eau chaude)

Le contexte

ATIS Énergie intègre fréquemment des pompes à chaleur industrielles dans ses projets d’efficacité énergétique et de décarbonation. Ces technologies performantes offrent un coefficient de performance (COP) variant généralement entre 2 et 4 : pour chaque kilowattheure d’électricité consommé, elles génèrent de 2 à 4 kWh de chaleur et parfois davantage lorsqu’elles produisent simultanément du froid.

Cependant, ces équipements sont rarement fabriqués en Amérique du Nord, et encore plus rarement au Canada. Constatant par ailleurs la fréquence élevée des réparations nécessaires sur les modèles utilisés par ses clients, Atis Énergie a fait un choix stratégique : concevoir ses propres pompes à chaleur industrielles et en lancer la fabrication ici même, au Canada.

Nos réalisations

• Pompe à chaleur AT-150 : Capacité de 50 kW au compresseur et 150 kW thermique;

• Pompe à chaleur AT-300 : Capacité de 100 kW au compresseur et 300 kW thermique;

• Pompe à chaleur AT-600 : Capacité de 200 kW au compresseur et 600 kW thermique;

• Pompe à chaleur AT-900 : Capacité de 300 kW au compresseur et 900 kW thermique;

• Pompe à chaleur AT-1800 : Capacité de 600 kW au compresseur et 1800 kW thermique.

Les résultats

• Solutions sur mesure, alliant performance, fiabilité et durabilité;

• Limites technologiques repoussées pour mieux répondre aux exigences des projets spécifiques;

• Équipements parfaitement adaptés aux besoins opérationnels et aux conditions réelles d’utilisation sur le terrain;

• Disponible partout où l’efficacité énergétique est une priorité : au Canada et ailleurs dans le monde.

Le Groupe Bel

Le contexte

Le Groupe Bel a fait appel à Atis Énergie pour la conception et la mise en place d’un système de production d’énergie thermique novateur misant sur un partage de ressources entre 2 usines pour la construction de sa nouvelle usine de production de fromage au Québec. Le mandat : la conception pour la mise en place de la mécanique de bâtiment de l’usine et pour l’intégration d’un système de gestion et production d’énergie thermique entre 2 usines.

Nos réalisations

• Audit énergétique (2017);
• Ingénierie détaillée pour la mécanique de bâtiment et de procédé pour la construction de la première usine de production Babybel au Canada;
• Projet de conception et de fourniture du système modulaire de production et de distribution d’énergie thermique;
• Conception et programmation du système de contrôle pour la production et suivi de production d’énergie thermique de l’usine;
• Conception, fourniture et programmation d’un système de contrôle de ventilation dynamique assurant le maintien de condition de pression d’air entre les salles de production selon différents modes de production;
• Audit énergétique d'une usine Bel au Portugal.

Les résultats

• Mise en place de systèmes de récupération du froid, du lait et de préchauffage de la pasteurisation;
• Réduction de 85 à 90 % des émissions de GES soit plus de 1 500 tonnes de CO2 équiv.;
• Réduction de la capacité de production de chauffage et de refroidissement requis par la mise en commun des services entre deux usines (Bel et Riviera);
• Balancement automatique en temps réel des débits d’air de ventilation pour conserver les pressions relatives entre diverses salles de production;
• Chauffage des systèmes de ventilation (production et bureaux), dans plus de 95 % du temps, avec la récupération directe de la chaleur des systèmes de réfrigération et procédés de production.

Maison Riviera

Le contexte

En 2013, La Laiterie Chalifoux, entreprise en pleine expansion (devenue La maison Riviera ), a souhaité revoir son mode de production et de gestion d’énergie. Atis Énergie l’a accompagné dans la mise en place des services requis pour l’ensemble de ces nouvelles activités. Le projet a été réalisé en 3 phases entre 2014 et 2016.

Nos réalisations

• Conception et fourniture d’un système centralisé de production de froid (phase 1) et une boucle d’eau glacée;
• Conception, fourniture et installation d’un système de valorisation du froid du lait et de préchauffage du lait (phase 2);
• Mise en place de systèmes de récupération d’énergie des effluents et d’un système de stockage d’énergie
• Conception, fourniture et installation d’un système de ventilation alimenté en énergie à partir de rejets d’énergie (phase 2);
• Conception et fourniture d’un système de production d’énergie thermique utilisant une pompe à chaleur haute température (phase 3);

Les résultats

• Diminution des émissions de GES de 80 %;
• Remplacement de système de production de froid en silo (600 tonnes au total) par un système de production (200 tonnes) centralisé incluant un réseau de distribution de froid;
• Mise en place de piles thermiques;
• Mise en place d’un système de production d’énergie thermique renouvelable.

Fromagerie St-Albert, Saint-Albert, Ontario

Le contexte

La fromagerie St-Albert est en opération depuis 1894. Elle compte aujourd’hui plus de 100 employés. En 2013, un incendie détruit la fromagerie en totalité. La reconstruction de l’usine a permis à l’entreprise de prendre un nouvel envol (2015). La fromagerie s’est alors dotée de nouveaux moyens de croître de façon productive, tout en limitant l’impact de sa production sur l'environnement. Atis Énergie a reçu le mandat de conception de l’ensemble de la mécanique du bâtiment, incluant les services énergétiques pour la fromagerie, le magasin, le restaurant et les bureaux (production d’énergie, eau chaude, réfrigération et ventilation).

Nos réalisations

• Ingénierie et mise en service de tous les systèmes d’énergie et de mécanique du bâtiment incluant une boucle de chauffage, de glycol et d’eau glacée;
• Fourniture d’équipements : système de refroidissement et chauffage de procédés incluant les réseaux et la ventilation de l’usine, des bureaux et du restaurant;
• Conception et fourniture du système de contrôle de la mécanique du bâtiment.

Les résultats

• Systèmes de récupération du froid, du lait et de préchauffage de la pasteurisation;
• Nouveaux réseaux de chaleur et de froid pour assurer les besoins énergétiques présents et futurs de l’entreprise;
• Boucle de récupération d’énergie de condensations (100 %) de système de production de froid;
• Réduction des émissions de GES de plus de 60 % par rapport à une usine type;
• Coûts d’énergie optimisés;
• Système de chauffage et refroidissement de bureaux à contrôle individuel (par bureau, chaud ou froid) alimenté en énergie à partir des infrastructures de l’usine.

Nutrinor, Alma

Le contexte

La coopérative agroalimentaire Nutrinor, axée sur le développement durable, a entrepris de diminuer son empreinte carbone et ses coûts d’énergie. Dans le cadre d’un audit réalisé en 2011, Atis Énergie a dressé une liste de projets et entrepris la conception de systèmes de production et de gestion d’énergie répondant aux objectifs et ambitions de Nutrinor. Ces projets ont été réalisés entre 2013 et 2017.

Nos réalisations

• Conception et fourniture d’un nouveau système de ventilation de l’usine, 100 % air neuf;

• Conception et fourniture d’un réseau « moyenne température » de récupération de chaleur alimenté en énergie à partir des rejets des condenseurs du système de refroidissement;

• Mise en place d’un système de chauffage et refroidissement des bureaux alimenté en énergie à partir du système de récupération de chaleur;

• Conception et mise en place d’un système de production et de gestion d’énergie haute température;

• Conception, fourniture et intégration de système d’accumulation d’énergie;

• Système de contrôle et gestion de l’énergie.

Les résultats

• Diminution des émissions de GES et de la consommation d’énergie thermique de plus de 80 %;

• Diminution de la consommation d’énergie électrique de 15 %;

• Amélioration de la qualité de l’air;

• Augmentation de la puissance installée de production de chaleur;

• Augmentation de la disponibilité de froid par l’amélioration des procédés;

• Installation de la 1ère pompe à chaleur haute température (2014).

La Fromagerie des Basques

Le contexte

Pour concrétiser la volonté de l’entreprise de développer son autonomie opérationnelle tant sur le plan de la gestion de ses matières résiduelles que pour la production de son énergie thermique, la Fromagerie a fait appel à Atis Énergie en 2011 pour la réalisation d’un projet de production, de gestion et de valorisation de l’énergie résultant de la mise en place d’un système de biométhanisation du lactosérum.

Nos réalisations

• Conception et fourniture d’un système de valorisation d’énergie du biogaz (méthanisation);
• Conception et mise en place d’un système de production et de gestion d’énergie thermique;
• Conception, fourniture et mise en place d’un système de refroidissement qui alimente les frigos et salles d’affinage;
• Conception et mise en place de système d’alimentation en air frais;
• Conception et mise en place de salles d’affinages;
• Mise en place d’un réseau de boucle de chaleur afin d’alimenter en chaleur et en froid la fromagerie et trois bâtiments attenants à celle-ci.

Les résultats

• Obtention d’un premier prix mondial de l’ASHRAE en 2014 pour le projet de biométhanisation et le système d’économie d’énergie;
• Mise en place d’un réseau thermique pour la production de fromage et pour l’alimentation de quatre bâtiments;
• Diminution de 70 % des émissions de GES;
• Autonomie opérationnelle pour la gestion des matières résiduelles.

Fromagerie Perron

Le contexte

La Fromagerie Perron désirait minimiser sa consommation énergétique tout en améliorant sa productivité. Atis Énergie a accompagné la Fromagerie Perron dans l’atteinte de cet ambitieux objectif.

Nos réalistations

• Conception et fourniture du système de refroidissement de lactosérum;
• Conception et fourniture du système de production d’eau chaude pour système de Nettoyage en place (NEP) servant au nettoyage des équipements de procédé;
• Conception et fourniture du système de gestion et de production d’énergie thermique renouvelable, incluant pompe à chaleur haute température;
• Conception, fourniture et mise en place de réseaux de récupération, de production d’énergie thermique (chaud et froid) et de réseaux pour alimenter les clients de 2 usines distinctes.

Les résultats

• Diminution des émissions de GES de plus de 60 %;
• Nouvelles infrastructures :
• Production de chaleur renouvelable;
• Production de froid;
• Valorisation du froid du lait;
• Réseau de récupération de distribution de chaleur et de froid dans son usine;
• Réseau de récupération, de distribution de chaleur et de froid commun jusqu’à une autre usine.

Laiterie Charlevoix

Le contexte

La Laiterie Charlevoix souhaitait développer son autonomie opérationnelle tant sur le plan de la gestion de ses matières résiduelles (lactosérum et eaux blanches) que de son énergie. Elle a fait appel à Atis Énergie pour la réalisation d’un projet de production, de gestion et de valorisation de l’énergie des matières résiduelles par la mise en place de systèmes de méthanisation et de gestion d’énergie.

Nos réalisations

• Mise en place d’un système de production d’énergie du biogaz (méthanisation);
• Intégration d’un système de post-traitement misant sur des plantes (phytologie);
• Conception et mise en place d’un système de production et de gestion d’énergie thermique de production de chaleur;
• Mise en place de boucles de chaleur afin d’alimenter en énergie la fromagerie et un bâtiment attenant à celle-ci;
• Conception et mise en place de salles d’affinage.

Les résultats

• Diminution de 60 % des émissions de GES;
• Autonomie opérationnelle pour la gestion des matières résiduelles;
• Mise en place de réseau thermique alimentant trois bâtiments.

Le projet a remporté un premier prix au gala Énergia de l’AQME en 2012 dans la catégorie Énergie renouvelable et efficacité énergétique. Il avait également remporté le premier prix toutes catégories confondues lors du même gala.

Coop Agrilait, Fromagerie St-Guillaume

Le contexte

La Fromagerie St-Guillaume, premier client fromager d’Atis Énergie, souhaitait intégrer à la mécanique de l’usine des nouveaux services énergétiques aux bâtiments lors d’un agrandissement d’usine incluant l’ajout de nouveaux bureaux administratifs. La fromagerie a apporté des changements importants dans sa gestion énergétique permettant de réaliser d’importantes économies d’énergie.

Nos réalisations

• Mise en place de projets permettant de diminuer de plus de 60 % la consommation d’énergie de système de séchage du lactosérum;
• Amélioration de l’efficacité énergétique de l’évaporateur à 2 effets et du système de séchage de lactosérum;
• Conception et fourniture de système de ventilation pour nouveaux bâtiments administratifs et usine;
• Récupération et gestion d’énergie (incluant un système de refroidissement centralisé);
• Conception et fourniture de salles d’affinage;
• Augmentation de la capacité du système de refroidissement de l’usine.

Les résultats

• Augmentation de la capacité de séchage du système de séchage de lactosérum;
• Diminution des émissions de GES de plus de 65 %;
• Transformation d’opération de frigos pour opération au glycol;
• Utilisation de pompe à chaleur pour contrôle de l’ambiance contrôlée indépendante par zone de bureaux administratifs;
• Mise en place de pasteurisateurs de lait beaucoup plus efficaces;
• Mise en place de piles thermiques.