Système motorisé (MDS)

Potentiel d'économie d'énergie des moteurs industriels : 5 centrales nucléaires !

03 février 2016 par Levis Gandeu

Que dit-on sur le potentiel d'économie d'énergie du VSD (variateur de vitesse) dans l'industrie ?

  • Remplacer les moteurs conventionnels par des moteurs à vitesse variable permettrait d'économiser environ 41 % de l'énergie utilisée dans l'industrie.(source)
  • Lepotentiel d'économie d'énergie pour les systèmes à moteur dans l'Union européenne est estimé à 50 milliards de kWh/an - la seule Allemagne étant en mesure d'économiser 10 milliards de kWh/an(source)
  • En 2015, le potentiel d'économie d'énergie grâce à la VSD s'élèverait à 71 TWh dans tous les secteurs industriels.(source)

Nous verrons ce qui se passera dans un avenir proche s'ils avaient raison.

Outre la macro perspective, examinons de plus près l'aspect technique et économique. Ce qui reste vrai, c'est que la DSV ne sera largement mise en œuvre que si elle est techniquement significative et économiquement viable !

Où la RDV peut être mise en œuvre dans l'industrie...- presque partout !

Dans l'industrie, il existe un grand nombre de machines rotatives de différents types, comme des moteurs électriques d'une part, et d'autre part des charges qui sont des pompes, des ventilateurs, des compresseurs... qui sont couplées au moteur pour former un système rotatif. Un facteur commun à ces machines est qu'elles sont pour la plupart conçues pour tourner à vitesse constante et donc fournir un rendement constant. Elles tournent donc à 100 % de leur vitesse pendant une courte durée.

Cela signifie qu'elles n'utilisent pas efficacement l'énergie la plupart du temps. Et - "effet secondaire" - ce gaspillage d'énergie augmente les émissions de carbone. C'est ce qui a donné l'idée d'utiliser des machines à vitesse variable avec des moteurs VSD.

De nombreux acteurs de l'industrie sont tous d'accord sur le fait que le VSD présente de nombreux avantages. Et c'est vrai.

En effet,...

  • La consommation des moteurs électriques représente jusqu'à 75 % de la consommation énergétique totale de l'usine
  • De plus, deux tiers des équipements motorisés doivent fonctionner à vitesse variable, comme les pompes, les ventilateurs et les compresseurs.

Les systèmes VSD permettent non seulement d'économiser de 15 à 40 % d'énergie, mais ils prolongent également la durée de vie des équipements grâce à leur fonction de démarrage/arrêt progressif.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Les systèmes VSD se composent essentiellement de trois éléments de base : le moteur électrique, le convertisseur de puissance et le système de contrôle.

  1. Le moteur électrique est connecté directement ou indirectement à la charge
  2. Le convertisseur de puissance contrôle le flux de puissance d'une alimentation en courant alternatif (souvent via un transformateur d'alimentation) vers le moteur en
  3. Contrôle approprié des commutateurs à semi-conducteurs de puissance qui font partie du convertisseur de puissance.

Les VSD sont également connus sous les noms de VFD, ASD... qui sont en quelque sorte similaires dans leur principe d'opération.

Et l'aspect économique des VSD ?

Il y a toujours une histoire au cas par cas. Mais l'histoire est simple, comme le montre cet exemple :

  • Considérons un système de transmission de 12 pulsations/200CV d'une valeur totale de 51 000 $, dont 20 000 $ pour le moteur à vitesse constante de 200CV et 31 000 $ pour le coût du système ASD.
  • Le système ASD installé permettrait d'économiser 17 590 $ par an en coûts énergétiques.

Bien que ce ne soit qu'une indication, cela montre qu'il est possible d'avoir un retour sur investissement après 15 mois en supposant un coût total net d'installation de 21 210 $ à titre d'exemple.

Et il y a d'autres aspects bénéfiques :

  • la possibilité de prolonger la durée de vie de l'équipement et
  • la réduction des gaz à effet de serre.

Conclusion

Les VSD sont des outils essentiels pour une industrie fortement motorisée et automatisée. Ils offrent de multiples avantages, allant d'un coût total de possession plus faible à une réduction des coûts énergétiques, en passant par une durée de vie plus longue et une réduction des gaz à effet de serre.

Et le potentiel est encore énorme !

Pourtant, de nombreuses questions restent sans réponse...

  • Quel est le calendrier ?
  • Combien de temps faudra-t-il pour exploiter pleinement le potentiel d'économies d'énergie des DDV ?
  • Quel est l'impact des "investissements verrouillés" = moteurs NON VSD en place ?
  • Quel est le taux de remplacement annuel des moteurs électriques dans l'industrie et ce taux peut-il être accéléré ?

Assez de questions pour le suivi des moteurs électriques - restez à l'écoute.


À propos de Levis Gandeu

Gandeu

Levis Gandeu est analyste fonctionnel chez Wordline Global et écrit pour l'EEIP en tant qu'expert technique.