La R&D d’EDF réinvente notre rapport à l’énergie

Créative, collaborative, orientée autant vers la technologie que vers les usages, la R&D du Groupe EDF bouillonne de projets innovants et d’approches inédites pour consommer l’énergie autrement et répondre aux enjeux économiques et industriels des entreprises.Guillaume Foissac¹, Gilles Rougon² et Sylvain Salfati³, trois responsables R&D expliquent comment ils procèdent pour réduire les consommations, produire mieux au bon moment, développer de nouveaux produits ou services et rendre les installations plus simples, moins chères et plus durables.

De l’amélioration de process à l’émergence d’idées nouvelles

En matière de solutions innovantes, l’amélioration des technologies représente souvent des gains énergétiques et financiers considérables. « C’est le cas, par exemple, avec la valorisation de la chaleur fatale ou la mise en place de scénarios d’effacement à partir du pilotage simultané d’une dizaine de sites industriels depuis un laboratoire dédié » indique Sylvain Salfati. Ces approches préconisées par la R&D du groupe sont souvent les ferments d’approches plus globales et plus ambitieuses (cf L'usine du 3ème type). Reste qu’en se focalisant sur les objets physiques pour améliorer la consommation ou la production d’énergie, on risque de passer à côté des économies importantes générées par la simple modification de gestes et d’habitudes. De quelle manière cette dimension comportementale entre-t-elle en jeu ? La question s’avère d’autant plus cruciale quand on sait que « selon l’Agence Internationale de l'Energie, à l’horizon 2035, le changement de nos usages pourrait éviter de consommer une quantité d’énergie de l’ordre de 200 MTEP⁴ d’énergie primaire dans le monde, tous secteurs confondus » précise Gilles Rougon.

Parler énergie autrement

« Entre innovation sur les process et innovation sur les usages, nous sommes dans une recherche d’équilibre permanente, poursuit Guillaume Foissac. Au-delà de la préoccupation exprimée au départ par l’entreprise, nous allons observer l’utilisateur final par rapport à ses besoins. » Objectif : aller vers des systèmes plus simples à utiliser, plus faciles à maintenir et surtout plus adaptés au besoin réel. Bien souvent, les innovations portent d’ailleurs sur les deux dimensions. C’est le cas de l’horloge énergétique qui affiche la consommation énergétique d’un site de façon chronologique et analytique par type d’activité. « L’objectif d’EDF R&D était d’afficher de manière plus simple et intuitive la consommation d’un bâtiment et d’identifier des dérives éventuelles par rapport au profil du bâtiment, des conditions météo et de nos comportements» souligne Gilles Rougon. Cet outil qui matérialise l’énergie, aide les salariés d’une entreprise à visualiser les surconsommations et les périodes sensibles, ce qui les incite à agir au mieux pour économiser l’énergie.

Précautions d’usage

Justement, en observant les comportements on constate que, mises en situation, les innovations les plus performantes sur le papier, ne sont pas toujours optimisées sur le terrain. C’est le cas notamment de la technologie LED. « Nous nous sommes aperçus que ce matériel paré de toutes les vertus au départ rencontrait des problèmes qui n’avaient pas été anticipés faute d’avoir été confrontés aux usages, analyse Sylvain Salfati. Nous avons donc créé un laboratoire dédié à l’éclairage qui ne se contente pas de réaliser des mesures standards mais qui analyse une série de situations, d’environnements de travail, de hauteurs d’installation, etc, pour mesurer les performances et aider les entreprises à mieux anticiper les conditions d’utilisation. » L’accompagnement de la R&D est parfois discret et nombre d’industriels utilisent certaines innovations développées et brevetées par la R&D d’EDF sans le savoir comme par exemple le système de détection qui coupe automatiquement le chauffage dès qu’on ouvre une fenêtre. « Le travail de la R&D vise à faire évoluer l’ensemble de la filière, entreprises, fabricants, installateurs et utilisateurs finaux pour que l’énergie se consomme mieux et au bon moment » précise Guillaume Foissac.

L’innovation en co-construction

Certaines innovations intègrent de plus en plus le client comme un acteur de sa propre évolution. C’est le cas d’un logiciel développé par le département EPI5 d’EDF pour inciter les clients industriels et tertiaires à réaliser eux-mêmes un premier diagnostic énergétique qui dégagera de premières pistes d’évolution.
Pour autant comment la R&D aide-t-elle les industriels à passer de l’optimisation de process à l’innovation de rupture ou à la création de valeur dans de nouveaux produits et services ? « Notre méthode consiste à analyser la situation, et à inviter les industriels à réfléchir autrement, insiste Guillaume Foissac. Parfois, pour régler un problème insoluble depuis des années, il suffit juste de changer de focale. Nous travaillons avec l’entreprise autour d’exercices intellectuels et de méthodes de créativité. L’implication des équipes internes est essentielle car elles seules maîtrisent leurs problématiques économiques et techniques. Aussi surprenante que soit notre approche au départ, l’appréciation différente des questions rend l’échange fertile. Le groupe de travail parvient ainsi à produire un nombre important de solutions potentielles parmi lesquelles, après approfondissement, nous sélectionnons les cinq plus pertinentes qui passeront au crible d’expertises et de simulations de la part de nos experts. Ainsi sur un laps de temps assez court, au fil des workshops, nous nous approchons de plus en plus d’une mise au point technique fine et d’une pertinence économique et industrielle qui garantira la rentabilité du modèle et la qualité de l’usage final. Plusieurs brevets ont ainsi été générés dans ces modes de travail collaboratifs »

« Ainsi, la R&D EDF est convaincue que l’on ne peut plus innover seul, conclut Gilles Rougon. Non seulement, nous devons réfléchir ensemble mais il faut s’autoriser à regarder les questions sous des angles différents, accepter aussi l’erreur pour trouver des solutions concrètes en combinant observation des usages, innovations technologiques, éco-conception et partenariats multi-acteurs. »

L’usine du 3ème type

3 projets développés par le Département EPI ou auxquels il est associé :

• De l’usine intelligente à la smart zone : on connaissait la pinch method (méthode du pincement) pour faire jouer les complémentarités thermiques entre besoins et rejets d’une usine à partir d’une analyse complète de tous les flux de l’usine. Aujourd’hui c’est à l’échelle de la zone portuaire du Havre que l’expérience est menée : à partir des différentes industries présentes sur le site, le projet consiste à organiser les transferts de flux, de fluides et de matières pour qu’un rejet ou un effluent puisse devenir, après légère transformation, la matière première d’une autre industrie.
• L’usine modélisée à l’aune de ses composants : pompes à chaleur, échangeurs, chaudières compresseurs… tous les composants d’une activité industrielle sont modélisés les uns après les autres. Cette modélisation exhaustive de tous les composants de l’usine, permet d’optimiser les échanges de flux et de dresser différents scénarios selon que l’industriel veuille ajouter un équipement, augmenter sa production, réduire sa consommation primaire, etc.
• L’usine du futur : mené en partenariat avec des industriels et le ministère du Redressement productif, ce projet d’usine du futur vise à anticiper ce qui aura évolué dans les usines. Priorité est donnée à la modernisation de l’outil productif pour rendre l’entreprise plus compétitive, moins consommatrice de ressource, plus intégrée, plus flexible, et mieux connectée à son territoire.

1. Guillaume Foissac, Responsable Labo I2R Département Enerbat de la R&D.
2. Gilles Rougon, Responsable Design transverse Département Enerbat de la R&D.
3. Sylvain Salfati, Chef de Département délégué EPI (Eco-efficacité et procédés industriels) R&D.
4. MTEP : Million de tonnes d'équivalent pétrole.
5. Eco-efficacité et procédés industriels.