Faits :
A.
En été 2013, la Commune d'Orbe a mis une révision du plan partiel d'affectation (PPA) "Taborneires-Ducats-Passon" à l'enquête. Ce plan couvre 23 parcelles pour une surface de 252'839 m2. Par rapport au précédent PPA de 1986 régissant le même secteur, la zone d'activités artisanales et industrielles comporte une extension sur la zone agricole de 42'000 m2 (35'000 m2 d'activités artisanales et industrielles proprement dites, le solde comprenant une zone de verdure inconstructible et du domaine public). Plusieurs entreprises actives dans le domaine agro-alimentaire sont déjà implantées dans le périmètre de l'ancien PPA, dont la société Hilcona Gourmet SA. Le PPA jouxte deux autres plans spéciaux prévoyant des zones d'activités. L'ensemble de ces zones industrielles constitue le site stratégique Orbe-Sud défini dans le cadre de la politique cantonale des pôles de développement. Selon les informations rendues disponibles par le Canton de Vaud sur son site internet, 49 sites stratégiques d'intérêt cantonal ont été définis ou sont en voie de l'être.
B.
Le 12 décembre 2013 et, respectivement, le 21 août 2014, le Conseil communal d'Orbe puis le Département cantonal du territoire et de l'environnement ont approuvé l'extension du PPA. Le département a exempté totalement la commune de son obligation de compensation des surfaces d'assolement, celle-ci étant assurée par la marge de manoeuvre découlant du quota cantonal. Il a également exempté entièrement la commune de son obligation de déclasser des zones à bâtir en compensation de l'extension prévue. La décision précise sur ce point que le PPA répond à l'art. 52a al. 2 let. c de l'ordonnance du 28 juin 2000 sur l'aménagement du territoire (OAT; RS 700.1).
L'Office fédéral du développement territorial (ARE) a recouru contre ces décisions auprès de la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal (CDAP). Celle-ci a rejeté le recours par arrêt du 25 septembre 2015.
C.
L'ARE recourt contre cet arrêt auprès du Tribunal fédéral. Il conclut à l'annulation de l'arrêt cantonal et de la décision du Département cantonal ainsi qu'au refus de la révision du PPA.
La cour cantonale se réfère aux considérants de son arrêt. Le Service du développement territorial et la Commune d'Orbe concluent à l'irrecevabilité du recours, subsidiairement à son rejet. L'ARE se détermine une nouvelle fois et persiste dans ses conclusions.
D.
Le Tribunal fédéral a délibéré sur le présent recours en séance publique le 26 mai 2016.
Considérant en droit :
1.
Le recours est dirigé contre un arrêt rendu en dernière instance cantonale confirmant l'approbation d'un plan partiel d'affectation. Le recours est dès lors en principe recevable comme recours en matière de droit public selon les art. 82 ss LTF et 34 al. 1 LAT, aucune des exceptions prévues à l'art. 83 LTF n'étant réalisée. L'Office fédéral du développement territorial a la qualité pour recourir (art. 89 al. 2 LTF en relation avec l'art. 48 al. 4 OAT). Les autres conditions de recevabilité sont réunies, si bien qu'il y a lieu d'entrer en matière sur le recours.
2.
2.1. Les nouvelles dispositions de la LAT, entrées en vigueur le 1er mai 2014, redéfinissent le contenu des plans directeurs cantonaux (art. 8 et 8a LAT) et précisent les critères que doit remplir un terrain pour pouvoir être classé en zone à bâtir (art. 15 LAT). A titre transitoire, l'art. 38a LAT prévoit que les cantons adaptent leurs plans directeurs dans les cinq ans à compter de la révision de la loi (al. 1); jusqu'à l'approbation de cette adaptation du plan directeur par le Conseil fédéral, la surface totale des zones à bâtir légalisées ne doit pas augmenter dans le canton concerné (al. 2). La loi ne prévoit aucune exception à cette règle.
S'exprimant sur cette disposition dans le message accompagnant le projet de révision, le Conseil fédéral précisait que, durant cette période transitoire, "seuls les classements compensés par des déclassements de même surface sont autorisés" (Message du 20 janvier 2010 relatif à une révision partielle de la loi sur l'aménagement du territoire, FF 2010 966 ch. 1.3.1). Cette formulation (en allemand, " sollen Neueinzonungen nur noch bei flächengleichen Rückzonungen zulässig sein "; en italien, " saranno ammessi nuovi azzonamenti nelle zone edificabili soltanto se possono essere compensati da dezonamenti di superfici equivalenti ") laisse entendre une idée de simultanéité entre les opérations de classement et de déclassement. Aussi, si cette simultanéité ne ressort pas de la lettre de la loi, elle ressort bien des intentions du législateur. Le contexte dans lequel cette disposition a été adoptée le confirme: présentée comme un contre-projet indirect à l'initiative populaire "De l'espace pour l'homme et la nature (initiative pour le paysage) " qui entendait imposer un moratoire de 20 ans sur la surface totale des zones à bâtir en Suisse, la révision législative devait mettre l'accent sur ce point (FF 2010 987 ch. 2.6). L'idée était donc bien de prévoir un moratoire dans l'attente de l'adaptation des plans directeurs cantonaux ( ibidem).
2.2. Selon l'art. 52a al. 2 OAT, durant la période transitoire prévue à l'art. 38a al. 2 LAT, un classement en zone à bâtir ne peut être approuvé qu'aux conditions suivantes: "une surface au moins équivalente a été déclassée dans le canton depuis l'entrée en vigueur de cette disposition ou est déclassée par la même décision" (let. a), "des zones affectées à des besoins publics dans lesquelles le canton planifie des infrastructures qui sont d'une très grande importance et présentent un caractère urgent sont créées" (let. b) ou "d'autres zones d'importance cantonale sont créées pour répondre à une nécessité urgente et, au moment de l'approbation au sens de l'art. 26 LAT, des mesures de planification déterminent et sécurisent la surface qui doit être déclassée; l'obligation de déclassement tombe si le plan directeur approuvé le rend superflu" (let. c).
La cour cantonale a appliqué en l'espèce l'art. 52a al. 2 let. c OAT. L'ARE conteste le bien fondé de l'application de cette norme, ce qui définit l'objet du présent litige.
Le Tribunal fédéral, qui peut examiner à titre préjudiciel la légalité et la constitutionnalité d'ordonnances du Conseil fédéral (ATF 141 II 169 consid. 3.4 p. 172; 139 II 460 consid. 2.3 p. 463; 136 I 197 consid. 4.2 p. 201), interprète celles-ci de façon conforme à la loi.
2.2.1. L'art. 52a al. 2 let. b et c OAT introduit deux exceptions au mode opératoire auquel a songé le législateur en adoptant l'art. 38a al. 2 LAT, à savoir une compensation directe entre surfaces nouvellement classées et surfaces à déclasser. Ces dispositions sont toutes deux destinées à la réalisation de projets urgents. Vu les obstacles pouvant être rencontrés dans le cadre d'une procédure de déclassement, il est conforme au principe de proportionnalité qu'une exception s'impose en cas d'urgence avérée pour un projet d'importance (cf. PERREGAUX DUPASQUIER, LAT, dispositions transitoires - ce qu'il faut savoir lors d'une mise en zone, Inforum VLP-ASPAN 1/2015 p. 7). On pourrait imaginer la situation d'une entreprise qui, en raison d'un cas de force majeure (incendie, contamination du sol, etc.), se trouverait dans l'impossibilité de poursuivre son activité économique sur son site d'implantation.
2.2.2. Comme pour toute dérogation à une règle légale, la portée de ces exceptions doit toutefois être réduite au minimum nécessaire. Il y a en effet lieu de considérer que, même si un classement est opéré sans compensation directe en vertu d'une exception, l'essence de l'art. 38a al. 2 LAT doit être respectée: à la lumière de la disposition de la loi et en conformité avec celle-ci, la surface totale des zones à bâtir du canton ne pourrait augmenter durant les cinq ans de période transitoire. On ne voit en effet pas ce qui justifierait que d'éventuels déclassements ultérieurs puissent permettre la création de nouvelles zones à bâtir alors même qu'un premier classement, autorisé pour des motifs d'urgence, n'a pas été compensé. En d'autres termes, quelle que soit l'urgence du projet, il faut dans tous les cas déclasser des surfaces équivalentes au classement, cas échéant de façon quelque peu différée. Un tel décalage soulève cependant la question des possibilités de contrôle, voire des moyens de contrainte, à l'égard des déclassements différés mais néanmoins impératifs. Les exceptions à une compensation simultanée doivent par conséquent être admises de façon restrictive.
Pour les exceptions de l'art. 52a al. 2 let. c OAT - que les autorités cantonales ont appliqué en l'espèce -, il est proposé une variante au simple déclassement (différé) de terrains constructibles: il est proposé que "des mesures de planification déterminent et sécurisent la surface qui doit être déclassée", "l'obligation de déclassement tomb[ant] si le plan directeur approuvé le rend superflu". Selon les explications données par le Conseil fédéral en réponse à l'interpellation 13.4043 du Conseiller national Olivier Feller, La "détermination" et la "sécurisation" des surfaces à déclasser au sens de l'art. 52a al. 2 let. c OAT se concrétisent par la délimitation d'une zone réservée au sens de l'art. 27 LAT. L'office fédéral reprend cette solution dans son rapport explicatif de l'ordonnance (ARE, Rapport explicatif relatif à la révision partielle du 2 avril 2014 de l'ordonnance sur l'aménagement du territoire, p. 30). Si cette solution présente l'avantage de la simultanéité, elle entraîne toutefois des incertitudes au vu notamment de la durée limitée d'une affectation en zone réservée. Cette solution n'ayant pas été retenue par les autorités cantonales, son bien-fondé n'a quoi qu'il en soit pas à être examiné en l'espèce.
Il demeure en revanche constant que, si l'exception pour les projets présentant un caractère urgent est justifiée, cela n'ôte toutefois rien à la nécessité de compenser les surfaces classées, conformément à la lettre de la loi, mais cas échéant de manière différée ainsi qu'on l'a indiqué précédemment.
2.2.3. S'agissant du type de projet pouvant donner lieu à exception, la lettre c règle celle destinée à la création d' "autres zones d'importance cantonale". Pour déterminer le sens de cette notion, il y a donc lieu de se référer à la lettre b, a contrario. Celle-ci régit l'exception des zones affectées à des besoins publics pour des infrastructures planifiées par le canton, de très grande importance. Dans le cadre de l'adoption de ces dispositions, l'ARE donnait pour exemple la création d'un hôpital cantonal (ARE, op. cit., p. 30). On peut également penser à d'autres constructions ou installations publiques, telles qu'une prison notamment (cf. PERREGAUX DUPASQUIER, op. cit., p. 7).
Pour la lettre c, le rapport explicatif expose qu'il s'agit notamment des pôles de développement désignés comme ayant une importance cantonale dans le plan directeur approuvé par le Conseil fédéral. Aucun exemple concret n'est toutefois donné. A suivre le texte de l'ordonnance, les projets qui pourraient être concernés par la clause d'urgence seraient simplement les projets situés dans un pôle de développement, mais non planifiés par le canton et affectés à des besoins publics (lettre b a contrario). On peut cependant s'interroger sur l'absence de critère lié à la nature du projet, notamment son importance et l'intérêt - privé ou public - qu'il représente, les exceptions ne devant être admises que restrictivement. On ne saurait ainsi qualifier de zone d'importance cantonale toute nouvelle zone située dans un pôle de développement cantonal sans un examen concret. Les constructions et installations prévues dans une nouvelle zone à bâtir doivent en effet répondre à des intérêts d'importance particulière pour que tel soit le cas.
3.
La cour cantonale a estimé que l'extension de la zone constructible était admissible, les conditions prévues par l'art. 52a al. 2 let. c OAT, étant selon elle satisfaites. L'arrêt attaqué retient en effet que le secteur dans lequel s'implante le PPA fait partie des pôles de développement du Canton de Vaud et permet, par l'extension d'une importante entreprise agro-alimentaire, la création de 450 emplois. La condition de l'existence d'une zone d'importance cantonale serait par conséquent réalisée. Le caractère urgent serait en outre donné du fait des besoins d'extension de l'entreprise concernée, ces besoins s'inscrivant dans un contexte de pénurie de terrains pour ce type d'activité. Enfin, vu les importants déclassements de zones à bâtir dans d'autres communes dans le cadre de planifications "récemment approuvé[e]s ou en voie d'approbation", la sécurisation de terrains à déclasser serait assurée.
A l'instar de ce qui a été relevé au considérant précédent, la cour cantonale n'a à juste titre pas limité le critère de la zone d'importance cantonale à sa seule situation dans un pôle de développement cantonal. Elle a ainsi considéré qu'il fallait que le projet présente un intérêt cantonal. Ce serait le cas selon elle, s'agissant du développement d'une importante entreprise déjà active dans les environs et de la création subséquente de 450 emplois en un lieu sujet à pénurie de terrains. Cette appréciation est douteuse dans le contexte de l'admission restrictive d'exceptions à une règle légale stricte. Cette question n'a toutefois pas à être tranchée en l'espèce.
En effet, l'appréciation de la cour cantonale n'est en tout cas pas soutenable quant à la condition de l'urgence, en particulier à l'échelle d'un moratoire de cinq ans. La commune et les autorités cantonales semblent en l'espèce confondre nécessité et urgence. Le but poursuivi par la nouvelle affectation, à savoir la création d'emplois et le développement d'une entreprise, est certes légitime. Mais il ne présente pas une urgence telle qu'il se justifierait de différer la condition du déclassement compensatoire. Il ne s'agit en effet pas en l'espèce d'examiner le seul bien-fondé du classement selon la procédure prévalant d'ordinaire. Il s'agit de déterminer si les critères permettant d'admettre une exception à l'interdiction d'augmenter les zones constructibles du canton sont remplis. La condition de l'urgence suppose que l'affectation en zone à bâtir soit nécessaire à la réalisation de projets ne souffrant aucun délai. Or, le développement de l'entreprise en question s'inscrit de toute évidence dans le cadre de son évolution ordinaire. Quant à la création d'emplois, elle répond à un intérêt général, mais ne découle pas de circonstances particulières qui expliqueraient qu'il y ait urgence, dans le cas précis, à rendre constructibles ces terrains. Au surplus, une part importante de la nouvelle zone constructible ne fait l'objet d'aucun projet particulier, de sorte que le critère de l'urgence en est d'autant moins satisfait.
En définitive, il est contraire au droit fédéral d'admettre en l'espèce de nouveaux classements en zone à bâtir sans que soient simultanément déclassées des surfaces équivalentes. Faute d'urgence, une exception au sens de l'art. 52a al. 2 let. c OAT ne saurait être admise. Selon les constatations des premiers juges, d'importants déclassements seraient en cours dans d'autres communes du Canton de Vaud. En l'absence d'autres obstacles au classement des parcelles litigieuses, l'approbation du plan contesté ne serait ainsi pas nécessairement reportée d'une très longue échéance. Dans le cas particulier, il y a toutefois lieu d'émettre une réserve à l'égard de la compatibilité du projet avec les règles relatives aux surfaces d'assolement. Vu l'issue du recours pour les motifs qui précèdent, il ne se justifie pas d'examiner ici ce grief, a priori pourtant non dénué de pertinence, tant du point de vue de la condition de l'importance du projet (cf. consid. 2.2.3 ci-dessus), de celle de l'absence d'alternative, que de celle de l'utilisation optimale des surfaces sollicitées (art. 30 al. 1bis OAT; cf. également l'extrait du plan directeur vaudois cité dans l'arrêt 1C_852/2013 du 4 décembre 2014 consid. 4.2 in fine).
4.
Les considérants qui précèdent conduisent à l'admission du recours ainsi qu'à l'annulation de l'arrêt attaqué et des décisions d'approbation du plan.
Le présent arrêt doit être rendu sans frais (art. 66 al. 4 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est admis. L'arrêt attaqué est annulé, de même que les décisions rendues le 12 décembre 2013 par le Conseil communal d'Orbe et le 21 août 2014 par le Département du territoire et de l'environnement du canton de Vaud.
2.
Il n'est pas perçu de frais judiciaires.
3.
Le présent arrêt est communiqué à l'Office fédéral du développement territorial, au mandataire du Conseil communal d'Orbe, au Département du territoire et de l'environnement du canton de Vaud et au Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour de droit administratif et public.
Lausanne, le 26 mai 2016
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Fonjallaz
La Greffière : Sidi-Ali