Les mo­teurs, un gi­se­ment d’éco­no­mie d’éner­gie énorme

Mesures - - Solutions - Pas­cal Coutance

Pour se rendre compte du gi­se­ment d’éco­no­mie d’éner­gie que re­pré­sentent les mo­teurs élec­triques, rien de mieux que de je­ter un oeil sur les chiffres com­pi­lés par ABB, l’un des prin­ci­paux four­nis­seurs mon­diaux de sys­tèmes d’en­traî­ne­ment, à par­tir d’études réa­li­sées, entre autres, par 4E Elec­tric Mo­tor Sys­tems EMSA, The Eco­no­mist, la Com­mis­sion eu­ro­péenne, et l’agence in­ter­na­tio­nale de l’éner­gie. Pre­mier constat: il res­sort de ces chiffres que le monde ac­tuel a un ap­pé­tit gar­gan­tuesque pour l’éner­gie élec­trique, puisque les pro­jec­tions pré­voient une pro­gres­sion constante de 84% de la consom­ma­tion élec­trique mon­diale sur la pé­riode 2015-2035 (de 21,9 à 35,17 tril­lions de kwh). Mais les chiffres les plus mar­quants de cette com­pi­la­tion sont les 42% de la consom­ma­tion élec­trique mon­diale dé­vo­lus à l’in­dus­trie et que les deux tiers de cette élec­tri­ci­té sont consom­més par les mo­teurs. En d’autres termes, près de 28% de l’éner­gie élec­trique to­tale consom­mée dans le monde l’est par les seuls mo­teurs, ce qui est tout bon­ne­ment énorme. La bonne nou­velle, c’est qu’en uti­li­sant les tech­no­lo­gies dé­jà dis­po­nibles, il est pos­sible de réa­li­ser des sys­tèmes mo­to­ri­sés plus ef­fi­caces. De ce fait, les me­sures d’ef­fi­ca­ci­té éner­gé­tique sur les mo­teurs concourent à elles seules à la ré­duc­tion de leur consom­ma­tion élec­trique (jus­qu’à 60%, se­lon l’étude) en met­tant en exergue les ap­pa­reils les plus éner­gi­vores qu’il fau­dra rem­pla­cer par d’autres sys­tèmes plus ef­fi­caces pré­sen­tant de bien meilleurs ren­de­ments éner­gé­tiques. Ac­tuel­le­ment, le parc ins­tal­lé de mo­teurs élec­triques in­dus­triels s’élève à plus de 300 mil­lions d’uni­tés à tra­vers le monde, dont la moi­tié en­vi­ron rien qu’aux ÉtatsU­nis, en Eu­rope et en Chine. Et ce nombre aug­mente de 10% chaque an­née. Et autre bonne nou­velle (si l’on peut dire), c’est que 90% des mo­teurs ins­tal­lés dans le monde fonc­tionnent en marche conti­nue, à pleine puis­sance, et uti­lisent des sys­tèmes mé­ca­niques pour ré­gu­ler la puis­sance né­ces­saire, ce qui re­vient à conduire en per­ma­nence le pied au plan­cher tout en uti­li­sant le frein pour contrô­leur la vi­tesse. Ce­la si­gni­fie –et c’est là la bonne nou­velle– qu’en uti­li­sant des va­ria­teurs de fré­quence (ou de vi­tesse) pour contrô­ler les mo­teurs de sorte qu’ils uti­lisent seule­ment la quan­ti­té d’éner­gie élec­trique dont ils ont be­soin en temps réel, il est pos­sible de réa­li­ser de grandes éco­no­mies d’éner­gie. L’uti­li­sa­tion sys­té­ma­tique de va­ria­teurs de vi­tesse per­met­trait ain­si d’éco­no­mi­ser quelque 1,718 mil­liard de kwh, soit l’équi­valent de l’éner­gie pro­duite par 286 ré­ac­teurs nu­cléaires. À no­ter qu’un de­si­gn amé­lio­ré des mo­teurs peut éga­le­ment me­ner à une aug­men­ta­tion de 30% du ren­de­ment éner­gé­tique des mo­teurs. Compte te­nu de l’im­men­si­té du parc de mo­teurs in­dus­triels dans le monde, les éco­no­mies d’éner­gies sont réa­li­sées pro­gres­si­ve­ment, mais com­mencent à at­teindre des mon­tants consé­quents. En par­ti­cu­lier, l’étude es­time que la lé­gis­la­tion sur l’ef­fi­ca­ci­té éner­gé­tique des mo­teurs, mise en place par l’union eu­ro­péenne en 2011, de­vrait me­ner à une éco­no­mie de 135 mil­liards de kwh sur la pé­riode 2011-2020. À titre de com­pa­rai­son, la régulation eu­ro­péenne qui pré­co­nise un pas­sage aux am­poules éco-éner­gé­tiques per­met­tra d’éco­no­mi­ser «seule­ment» 40 mil­liards de kwh. Pour se faire une idée, 135 mil­liards de kwh, ce­la cor­res­pond peu ou prou à la consom­ma­tion en éner­gie de Los An­geles pen­dant qua­si­ment deux ans, ou à l’éner­gie né­ces­saire pour ali­men­ter le train à grande vi­tesse (300km/h) al­le­mand ICE pen­dant 1500 ans. Fi­nan­ciè­re­ment par­lant, ce­la re­pré­sente une fac­ture d’élec­tri­ci­té de l’ordre de 12 à 17 mil­liards d’eu­ros. Ce que ré­vèlent éga­le­ment les chiffres com­pi­lés par ABB, c’est que la consom­ma­tion d’éner­gie élec­trique re­pré­sente une part très im­por­tante du coût to­tal d’un mo­teur sur toute sa du­rée de vie (coût to­tal = coût d’achat + coût d’ex­ploi­ta­tion et de main­te­nance + coût éner­gé­tique): 92% (par exemple, le mo­teur d’une pompe de 150kw fonc­tion­nant 6 jours par se­maine et 50 se­maines par an coûte en­vi­ron 50000 eu­ros d’élec­tri­ci­té). De ce fait, le re­tour sur in­ves­tis­se­ment (ROI), lorsque l’on met en oeuvre des so­lu­tions d’ef­fi­ca­ci­té éner­gé­tique au ni­veau des mo­teurs (va­ria­teurs de vi­tesse, mo­teurs à meilleur ren­de­ment, etc.), s’avère re­la­ti­ve­ment ra­pide (1 à 3 ans) et, en tout cas, com­pa­tible avec les exi­gences ha­bi­tuelles des in­dus­triels. Mais il y a un ef­fort im­por­tant à faire pour sen­si­bi­li­ser les en­tre­prises sur ce point. En ef­fet, un rap­port com­mis­sion­né par ABB et réa­li­sé par l’eco­no­mist In­tel­li­gence Unit montre que 46% des en­tre­prises n’ont pro­ba­ble­ment pas en­core de sys­tèmes de ges­tion de l’éner­gie pour connaître et op­ti­mi­ser leur consom­ma­tion d’élec­tri­ci­té. Pire en­core, 42% d’entre elles pensent qu’il n’y a pas d’in­té­rêts fi­nan­ciers à prendre de telles me­sures.

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