Des gisements d'économies d'énergie
Les économies d'énergie (voir Fig. K15) peuvent être obtenues par différentes méthodes :
- Réduction d'énergie
- Elles visent à moins consommer pour obtenir les mêmes résultats ex. : installation de lampes à haut rendement énergétique offrant la même qualité d'éclairage avec moins d'énergie) ou réduisent la consommation d'énergie en veillant à ne pas utiliser plus d'énergie qu'il n'est strictement nécessaire (ex. : une autre méthode est la réduction du nombre de lampes dans une salle qui est trop éclairée).
- Économie d'énergie
- Elles ne réduisent pas la quantité totale d'énergie consommée, mais réduisent le coût unitaire. Par exemple, le transfert de certaines activités diurnes pour profiter du tarif préférentiel de nuit ; ou encore évitement des périodes de pointe par des programmes de réponse à la demande.
- Fiabilité de l'énergie
- Elles contribuent non seulement à l'efficacité opérationnelle en évitant les arrêts de production, mais évitent aussi les pertes d'énergie associées aux redémarrages fréquents et au travail supplémentaire associé aux lots de produits gâchés.
Les appareils qui convertissent l'énergie sont les premiers gisements d'économie exploitables auxquels tout le monde pense : moteurs, dispositifs d'éclairages et de chauffage. Mais il y a aussi tous les dispositifs et programmes de commande de ces appareils qui sont susceptibles d'être des sources d'économie.
Économies d'énergie liées aux moteurs
Dans l'industrie, 80 % de l'électricité consommée sert au fonctionnement des moteurs
Les systèmes motorisés figurent parmi les sources potentielles d'économie d'énergie.
Il existe de nombreuses solutions pour améliorer l'efficacité énergétique de ces systèmes motorisés, comme décrit ci-dessous. Voir également le livre blanc "Energy efficiency of machines: the choice of motorization" (document en anglais).
Choix/remplacement du moteur
Ceux qui souhaitent améliorer l'efficacité énergétique passive envisagent souvent le remplacement des moteurs comme point de départ, en particulier si les moteurs existants sont anciens et nécessitent un rebobinage.
Cette tendance est renforcée par la détermination des principaux pays à mettre fin à la vente de moteurs à faible rendement énergétique dans un avenir proche. Sur la base de la définition des trois classes d'efficacité (IE1, IE2, IE3) de la norme IEC 60034-30, de nombreux pays ont défini un plan visant à imposer progressivement la conformité des moteurs IE1 et IE2 aux exigences IE3.
Dans l'Union européenne, par exemple, les moteurs d'une puissance inférieure à 375 kW doivent être conformes à la classe IE3 d'ici janvier 2015 (CE 640/2009).
Le remplacement d'un ancien moteur se justifie par deux raisons :
- profiter des avantages offerts par les nouveaux moteurs haute performance (voir Fig. K16)
Les moteurs haute performance, selon leur puissance, fonctionnent avec une efficacité jusqu'à 10 % supérieure à celle des moteurs standard et les moteurs ayant subi un rebobinage ont une efficacité inférieure de 3 à 4 % à celle du moteur d'origine.
- Remédier au surdimensionnement : dans le passé, les fabricants avaient tendance à installer des moteurs surdimensionnés afin d'assurer une marge de sécurité suffisante et d'éliminer tout risque de défaillance, même dans des conditions très peu probables. Des études montrent qu'au moins un tiers des moteurs sont clairement surdimensionnés et fonctionnent à moins de 50 % de leur charge nominale.
- Cependant :
- les moteurs surdimensionnés sont plus chers à l'achat,
- les moteurs surdimensionnés sont parfois moins efficaces que les moteurs correctement dimensionnés : les moteurs ont une efficacité optimale lorsqu'ils tournent entre 30 et 100 % de leur charge nominale et sont conçus pour supporter de courtes périodes à 120 % de leur charge nominale.
- L'efficacité baisse rapidement lorsque la charge est inférieure à 30 %.
- Les plus gros moteurs ont aussi tendance à avoir un facteur de puissance inférieur, ce qui peut conduire à la facturation de frais de puissance réactive.
Sachant que les coûts énergétiques représentent plus de 97 % des coûts liés au cycle de vie d'un moteur, investir dans un moteur plus cher, mais plus efficace peut rapidement s'avérer très rentable.
Cependant, avant de décider de remplacer un moteur, il est essentiel de :
- prendre en considération la durée de vie restante du moteur,
- garder à l'esprit que le coût de remplacement d'un moteur, même s'il est clairement surdimensionné, peut ne pas être justifié si sa charge est très faible ou s'il n'est utilisé que rarement ex., moins de 800 heures par an, voir Fig. K17),
- s'assurer que les caractéristiques de performance essentielles du nouveau moteur (telles que la vitesse) sont équivalentes à celles du moteur existant.
Fonctionnement du moteur
Des économies sont possibles en :
- remplaçant un ancien moteur surdimensionné par un moteur à haut rendement adapté,
- exploitant intelligemment le moteur,
- choisissant un démarreur/régulateur variateur moteur approprié.
D'autres considérations peuvent être appliquées aux moteurs :
- Améliorer l'efficacité énergétique active en arrêtant simplement les moteurs quand ils ne sont pas nécessaires. Cela peut requérir des améliorations en matière de contrôle automatique, de formation ou de surveillance et peut-être d'incitation des opérateurs. Si l'opérateur n'est pas tenu pour responsable de la consommation d'énergie, il est probable qu'il oubliera d'arrêter un moteur dont la marche est momentanément inutile.
- Surveiller et corriger tous les éléments composant les chaînes cinématiques, en commençant par celles des plus gros moteurs, qui peuvent affecter le rendement global, par exemple rectifier si nécessaire l'alignement des arbres ou des accouplements. À savoir : un décalage angulaire de 0,6 mm au niveau d'un accouplement peut causer une perte possible de puissance de 8 %.
Commande du moteur
La méthode de démarrage/régulation variateur d'un moteur doit toujours être basée sur une analyse au niveau du système, en tenant compte de plusieurs facteurs tels que : les exigences en matière de vitesse variable, l'efficacité globale et le coût, les contraintes mécaniques, la fiabilité, etc.
Pour garantir la meilleure efficacité énergétique globale, le système de commande du moteur doit être choisi avec soin, en fonction de l'application du moteur :
- Pour une application à vitesse constante, les démarreurs de moteur sont des solutions économiques et à faible consommation d'énergie. Trois types de démarreurs peuvent être utilisés, en fonction des contraintes du système :
- démarreur direct en ligne (contacteur),
- démarreur étoile triangle : pour limiter le courant d'appel, à condition que la charge permette un couple de démarrage égal à 1/3 du couple nominal,
- démarreur progressif : lorsque le démarreur étoile triangle n'est pas adapté pour limiter le courant d'appel et qu'un freinage progressif est nécessaire.
Exemple d'applications à vitesse constante : ventilation, pompes de stockage d'eau, unités d'agitation pour le traitement des eaux usées, convoyeurs, etc.
-
Contacteur direct en ligne
(TeSys Deca) -
Démarreur étoile-triangle
(TeSys Deca) -
Démarreur progressif
(Altivar soft starter ATS480)
- Lorsque l'application nécessite de moduler la vitesse, un variateur de vitesse offre une solution active très efficace, car il adapte la vitesse du moteur afin de limiter la consommation d'énergie.
- Il rivalise avantageusement avec les solutions mécaniques conventionnelles (vannes, registres et papillons, etc.), utilisées notamment dans les pompes et les ventilateurs, où leur principe de fonctionnement entraîne des pertes d'énergie en bloquant les conduits alors que les moteurs fonctionnent à pleine vitesse. Les variateurs offrent également un meilleur contrôle ainsi qu'une réduction du bruit, des effets transitoires et des vibrations. D'autres avantages peuvent être obtenus en utilisant ces variateurs en conjonction avec des régulateurs adaptés aux besoins individuels. Les variateurs de vitesse étant des appareils coûteux qui génèrent des pertes d'énergie supplémentaires et peuvent être source de perturbations électriques, leur utilisation devrait être limitée aux applications qui nécessitent intrinsèquement des fonctions de vitesse variable ou de régulation précises. Exemple d'applications à vitesse variable : levage, positionnement dans les machines-outils, régulation en boucle fermée, pompage centrifuge ou ventilation (sans étranglement) ou pompes de surpression, etc.
-
Altivar 12
(≤ 4 kW ) -
Altivar 212
(HVAC, ≤ 75 kW) -
Altivar Process ATV900
(≤ 2600 kW)
- Pour gérer les charges qui varient en fonction des exigences de l'application, l'emploi de démarreurs, de variateurs de vitesse ou d'une combinaison des deux avec une stratégie de régulation appropriée (voir l'exemple des pompes en cascade, Fig. K20) doit être envisagé afin d'obtenir la solution globale la plus efficace et la plus rentable.
- Exemples d'applications : CVC pour les bâtiments, transport de marchandises, systèmes d'approvisionnement en eau, etc. La méthode de démarrage/régulation d'un moteur doit toujours être basée sur une analyse au niveau du système, en tenant compte de plusieurs facteurs tels que : les exigences en matière de vitesse variable, l'efficacité globale et le coût, les contraintes mécaniques, la fiabilité, etc.
Économies d'énergie liées à l'éclairage
L'éclairage peut représenter plus de 35 % de la consommation d'énergie dans les bâtiments en fonction des activités. Le contrôle de l'éclairage est un des moyens les plus faciles de réaliser des économies d'énergie importantes avec un investissement minimal et c'est une des mesures d'économie d'énergie la plus souvent utilisée.
Les systèmes d'éclairage des bâtiments commerciaux sont régis par des normes, réglementations et codes de construction. L'éclairage doit non seulement être fonctionnel, mais il doit aussi répondre aux normes de santé et de sécurité professionnelles et aux exigences opérationnelles.
Dans bien des cas, les bureaux sont trop éclairés et des économies d'énergie passives substantielles sont possibles, par remplacement des luminaires inefficaces, des lampes obsolètes par des lampes haute performance et à faible consommation et par l'installation de ballasts électroniques. Ces réponses sont appropriées dans les salles dans lesquelles l'éclairage est requis constamment ou pendant de longues périodes, avec impossibilité de réaliser des économies en éteignant les lampes. Les périodes d'amortissement peuvent varier, mais de nombreux projets ont des périodes d'amortissement d'environ deux ans.
Lampes et ballasts électroniques
Selon les besoins en éclairage, du type et de l'âge du système d'éclairage, des lampes plus efficaces peuvent être disponibles. Par exemple, il existe de nouvelles lampes à fluorescence, mais le changement d'une lampe requiert généralement le changement du ballast.
De nouveaux ballasts électroniques sont également disponibles, offrant des économies d'énergie significatives par rapport aux ballasts électromagnétiques antérieurs. Par exemple, les lampes T8 avec ballasts électroniques utilisent entre 32 % et 40 % d'électricité en moins que les lampes T12 équipées de ballasts électromagnétiques.
Cependant, les ballasts électroniques ont un certain nombre de points d'attention par rapport aux ballasts magnétiques :
- leur fréquence de fonctionnement (entre 20 et 60 kHz) peut introduire des perturbations conduites et rayonnées à haute fréquence (CEM) qui peuvent interférer avec les appareils de communication par courant porteur, par exemple. Des filtres adéquats doivent être incorporés,
- le courant d'alimentation des appareils standard est fortement déformé. Des perturbations typiques liées aux harmoniques sont donc présentes, comme une surcharge de courant neutre. Des dispositifs à faible émission harmonique sont maintenant disponibles. Ils réduisent la distorsion harmonique à moins de 20 % du courant fondamental, voire 5 % pour les installations les plus sensibles (hôpitaux, environnements de fabrication sensibles, etc.).
La technologie LED, introduite il y a quelques années seulement, offre d'importantes perspectives de progrès, en particulier pour le contrôle intelligent. Les LED sont considérées comme la solution alternative durable pour atteindre les objectifs d'économies d'énergie dans le secteur de l'éclairage.
C'est la première technologie d'éclairage adaptée à tous les domaines (résidentiel, bâtiments de services, infrastructures, etc.) offrant une grande efficacité énergétique et une capacité de gestion intelligente.
D'autres types d'éclairage peuvent être plus appropriés selon les conditions. Une évaluation des besoins en éclairage passe par une évaluation des activités, du degré d'éclairage et de rendu des couleurs requis. Un grand nombre de systèmes d'éclairage anciens ont été conçus pour fournir un éclairage plus intense que nécessaire. Des économies facilement quantifiables peuvent être réalisées en concevant un nouveau système qui répond exactement aux besoins en éclairage.
Outre ces économies, tout en répondant aux normes et réglementations en vigueur, la modernisation d'un éclairage apporte d'autres avantages : réduction des coûts d'entretien, juste adaptation aux besoins (bureaux, ateliers passage, etc.), amélioration du confort visuel (suppression des battements et scintillements souvent causes de migraines et de stress oculaire), et meilleur rendu des couleurs.
Réflecteurs
Une mesure d'efficacité énergétique passive moins populaire, mais qui doit être néanmoins considérée en parallèle à l'utilisation de lampes équipées de ballast, est le remplacement des réflecteurs qui dirigent la lumière des lampes vers les zones d'utilisation. Les progrès réalisés au niveau des matériaux et de la conception ont permis d'améliorer la qualité des réflecteurs qui peuvent être installés sur les lampes existantes. Cela permet une intensification de la lumière utile et autorise dans certains cas une réduction du nombre de lampes utilisées, et donc une économie d'énergie sans compromission de la qualité de l'éclairage.
Les nouveaux réflecteurs à haute performance ont une efficacité spectrale supérieure à 90 % (voir Fig. K21).
En d'autres termes :
- deux lampes peuvent être remplacées par une seule lampe. Il est ainsi possible de réduire le coût de l'énergie nécessaire à l'éclairage de 50 % ou plus,
- les luminaires existants peuvent être modernisés par l'installation de réflecteurs de type miroir tout en conservant leur écartement, ce qui rend la modernisation facile et peu onéreuse, avec un impact minimal sur la configuration du plafond.
Contrôle de l'éclairage
En elles-mêmes, les mesures d'économie d'énergie passives précédemment décrites ne maximisent pas les économies. L'objectif des programmes de contrôle de l'éclairage est d'assurer le confort et la flexibilité requis par les usagers, tout en assurant simultanément une économie d'énergie active qui minimise les coûts en éteignant les lampes dès qu'elles cessent d'être utilisées. Pour cela, les techniques sont nombreuses et leur sophistication peut varier énormément, mais la période d'amortissement est généralement courte (entre six et douze mois). De nombreux dispositifs sont actuellement exploitables (voir Fig. K22).
- Les minuteries éteignent la lumière au bout d'un certain temps. Elles sont utiles lorsque les périodes d'occupation ou d'activité sont clairement définies tels que pour des lieux de passage.
- Les capteurs d'occupation et les détecteurs de mouvement éteignent la lumière quand aucun mouvement n'a été détecté pendant un certain temps. Ils sont particulièrement adaptés là où les périodes de présence et d'activité ne peuvent pas être connues avec précision (salles d'entreposage, escaliers, etc.).
- Les cellules photoélectriques et les capteurs de lumière naturelle pour contrôler les lampes situées à proximité des fenêtres. Lorsque la lumière naturelle est suffisante, les lampes sont éteintes ou mises en veilleuse.
- Les horloges programmables allument et éteignent les lumières à certaines heures prédéterminées (devantures de magasin, bureaux pour les W-E et les nuits).
- Les luminaires à intensité variable délivrent un éclairage réduit (veilleuse) pendant les périodes de faible activité (p. ex. : parking bien éclairé jusqu'à minuit, mais avec peu de lumière de minuit jusqu'à l'aube).
- Les régulateurs de tension, ballasts ou dispositifs électroniques spéciaux optimisent l'énergie consommée par les lampes (tube à fluorescence, lampe à sodium haute pression, etc.).
- Les télécommandes sans fil permettent une modernisation simple et économique d'installations existantes.
Ces techniques peuvent être combinées et aussi associées à des critères esthétiques, par exemple les panneaux d'éclairage programmables dans des salles de réunions qui ont plusieurs formules d'éclairage (conseil d'administration, exposés, colloques, etc.) actualisables par simple pression d'un bouton.
Gestion centralisée de l'éclairage
Il existe maintenant des systèmes de contrôle de l'éclairage tels que ceux basés sur le protocole KNX qui offrent l'avantage supplémentaire de pouvoir être intégrés au système de gestion technique du bâtiment (voir 'Fig.' K23).
Ils apportent une plus grande flexibilité de gestion, une surveillance centralisée et une intégration des contrôles d'éclairage à d'autres systèmes tels que la climatisation, pour une plus grande économie d'énergie. Certains peuvent permettre jusqu'à 30 % d'économies d'énergie. Leur efficacité dépend de l'application dont le choix est donc très important.
La conception et la mise en œuvre de tels systèmes pour obtenir un résultat commencent par un audit de la consommation d'énergie et une étude du système d'éclairage pour définir la meilleure solution d'éclairage et identifier les possibilités de réduction des coûts et de la consommation d'énergie. Dans ce domaine, Schneider Electric propose aussi des solutions de gestion pour les bureaux, et également pour l'éclairage extérieur, les parkings et les parcs ou jardins paysagés.
Économies d'énergie liées à la correction du facteur de puissance et le filtrage d'harmoniques
- Lorsque le distributeur d'énergie impose des pénalités pour la consommation de puissance réactive, l'amélioration du facteur de puissance est une mesure d'économie d'énergie passive typique : son rendement est immédiat dès sa mise en œuvre et elle ne requiert aucune modification des procédures ni du comportement du personnel. Les périodes d'amortissement peuvent être de moins d'un an.
- Voir Facteur de puissance et puissance réactive pour plus de détails.
- De nombreux équipements (variateurs de vitesse, ballasts électroniques, etc.) ainsi que les ordinateurs sont à l'origine d'harmoniques dans leurs réseaux d'alimentation avec parfois des effets significatifs (surintensités qui entraînent des déclenchements des relais de protection, échauffements et vibrations qui peuvent réduire l'efficacité et la durée de vie des matériels y compris des batteries de condensateurs destinées à la correction du facteur de puissance). Leur filtrage est aussi une mesure d'économie d'énergie passive typique à envisager.
- Voir Détection et atténuation des harmoniques pour plus de détails.
Économies d'énergie liées à la gestion de charge
Pour adapter en permanence la consommation d'énergie électrique à la production, les distributeurs modulent leurs tarifs pour inciter les consommateurs à réduire leurs besoins en période de pointe.
Différentes stratégies peuvent être envisagées selon l'importance des consommations et les impératifs d'exploitation : restriction de la demande (voir 'Fig.' K24), évitement des heures de pointe, programmation des charges voire génération complémentaire d'énergie sur le site.
Ceci est également connu sous le nom de « réponse à la demande ».
Restriction de la demande
Cette solution peut être prévue par les distributeurs dans des contrats de fourniture comportant des clauses de restriction d'urgence (limite impérative) ou optionnelle dont l'application se fait sur décision du consommateur (avec des tarifs spéciaux). Cette politique de gestion est généralement appliquée pendant les mois les plus chauds ou les plus froids de l'année, lorsque les besoins en ventilation et en climatisation ou en chauffage des entreprises et des particuliers sont très élevés et consomment une grande quantité d'électricité en plus de la demande normale. Cette réduction de la consommation dans l'habitat et le tertiaire est difficilement applicable en raison de l'impact significatif sur le confort des occupants. Les clients industriels sont plus susceptibles de participer à un tel programme, et s'ils disposent d'une quantité significative de charges non essentielles, ils peuvent bénéficier de ces contrats qui réduisent le coût unitaire jusqu'à 30 %.
Évitement des heures de pointe
Il s'agit alors de déplacer les pointes de consommation selon les plages tarifaires, et ainsi minimiser la part correspondante de la facture... même si la consommation totale reste inchangée.
Programmation des charges
Ce mode de gestion est possible pour des entreprises qui peuvent planifier leur consommation de manière à profiter des tarifs inférieurs pour toutes leurs activités pour lesquelles l'heure n'est pas un facteur important ou critique.
Génération complémentaire d'énergie sur le site
Cette alimentation par des groupes électrogènes augmente la flexibilité de l'exploitation en fournissant l'énergie requise pour continuer à fonctionner normalement pendant les périodes de pic et de restriction de la demande. Un système de contrôle automatisé peut être configuré pour gérer cette production selon les besoins et selon les tarifs applicables à chaque instant. Lorsque le prix de l'énergie fournie dépasse celui de la génération interne, le système de contrôle effectue un transfert automatique.
Économies d'énergie liées aux systèmes d'information et de communication
Système d'information
Pour être utiles, les données (mesures, états de fonctionnement, bases tarifaires...) doivent être transformées en informations et diffusées à tous les acteurs de l'efficacité énergétique selon leur besoin (pour augmenter le savoir de tous les intervenants du processus de gestion de l'énergie), et expliquées (pour une parfaite compréhension nécessaire au développement des capacités de contrôle et d'intervention qui seules permettent les économies d'énergie effectives).
La circulation de ces données doit aboutir à l'action, puis pour maintenir l'efficacité énergétique, elle doit perdurer (voir 'Fig.' K25).
Ce cycle opérationnel ne peut fonctionner que si un réseau de communication efficace est en place.
Le système d'information est alors prêt à être utilisé quotidiennement, pour atteindre les objectifs d'efficacité énergétique spécifiés par la direction de la société, par les opérateurs aux différents postes de consommation d'électricité (processus industriels, éclairage, climatisation, etc.) et à la contribution positive de ces postes de consommation au fonctionnement de la société (quantité de produits fabriqués, confort des visiteurs dans un supermarché, température ambiante dans une salle réfrigérée, etc.).
Système de surveillance
- Pour un audit rapide, voire permanent :
- La connaissance et la diffusion de ces données sont des facteurs de progrès dans l'instant, mais les réseaux électriques sont soumis à des évolutions rapides nécessitant de répondre toujours à la même question : « Ce réseau peut-il prendre en charge cette nouvelle évolution ? ». Dans cette situation, un système de surveillance des échanges et des consommations d'énergie est à même de fournir toutes les informations requises pour un audit complet du site, cet audit couvrant non seulement l'électricité, mais aussi l'eau, l'air, le gaz et la vapeur. Le degré d'efficacité des processus et des installations industrielles peut être déterminé à partir des mesures, évaluations comparatives et données de consommation d'énergie normalisées.
- Pour des prises de décisions rapides et justifiées :
- Des plans d'action appropriés peuvent être mis en place avec des systèmes de contrôle et d'automatisation de l'éclairage et des bâtiments, une commande à vitesse variable, l'automatisation de processus, etc. Les enregistrements des informations sur l'utilisation effective des équipements permettent de déterminer avec précision la capacité disponible sur le réseau ou sur un transformateur, et aussi de déterminer les interventions d'entretien les plus appropriées et le moment le plus approprié pour les réaliser... ni trop tôt ni trop tard.
Réseaux de communication
Système d'information et système de surveillance vont de pair avec les réseaux de communication, intranet ou internet, les échanges étant organisés au sein d'architectures informatiques à définir selon les besoins de chaque exploitant.
Intranet
Dans la plupart des cas, l'échange de données dans le secteur industriel utilise des technologies web installées de manière permanente sur le réseau de communication de l'entreprise, généralement un réseau intranet à l'usage exclusif de l'opérateur.
En ce qui concerne l'échange de données entre des composants connectés via une liaison physique, le protocole Modbus est très largement utilisé. La connexion est possible avec les dispositifs de mesure et de protection dans les réseaux électriques. Initialement créé par Schneider Electric, il est très répandu aussi dans le secteur du bâtiment et considéré aujourd'hui comme un protocole standard.
Pour la transmission d'une grande quantité de données entre les systèmes de distribution électrique, la technologie développée la plus récente est l'Ethernet. Cette technologie est largement répandue pour sa simplicité et ses performances. Il s'agit du média le mieux adapté soit pour l'affichage en local, soit pour communiquer entre serveurs distants.
Dans la pratique, les données électriques sont stockées sur des serveurs web industriels installés dans les tableaux de distribution. Le protocole standard TCP/IP, très répandu, est utilisé pour transmettre ces données afin de réduire les coûts de maintenance courants associés à tout réseau informatique. Ce principe est bien adapté pour communiquer des données associées à la mise en œuvre de l'efficacité énergétique. Aucun logiciel supplémentaire n'est requis : un PC et un navigateur internet sont les seuls dispositifs nécessaires. Ainsi, toutes les données relatives à l'efficacité énergétique sont enregistrées et peuvent être communiquées de manière habituelle via les réseaux intranet, GSM/GPRS, wi-fi, etc.
Pour plus de simplicité et de cohérence, les appareils de mesure et interfaces de communication sont avantageusement intégrés dans les tableaux de distribution. Voir Tableaux communicants.
Internet
La surveillance et le contrôle à distance améliorent la disponibilité et l'accessibilité des données, tout en offrant une plus grande flexibilité en termes de service. La Fig. K26 représente un schéma de ce type d'installation. La connexion à un serveur et un navigateur web standard facilite considérablement l'utilisation des données et leur exportation vers des feuilles de calcul Microsoft Excel™ afin de suivre les courbes de puissance en temps réel.
Désormais, la technologie Ethernet permet de connecter facilement les tableaux de distribution à l'internet, tout en assurant la compatibilité avec les installations de réseau électrique intelligent (ou « Smart Grid ») en plein essor.
Architectures
Traditionnellement et pendant de nombreuses années, les systèmes de surveillance et de contrôle ont été centralisés et basés sur les systèmes d'automatisation SCADA (Supervisory, Control et Data Acquisition).
Actuellement, trois niveaux d'architecture sont couramment distingués (voir Fig. K27).
Architecture de niveau 1
Grâce aux nouvelles capacités associées à la technologie web, ces derniers temps ont vu le développement d'un nouveau concept d'équipement intelligent. Il peut être positionné comme l'équipement de base dans la gamme des systèmes de surveillance en donnant l'accès aux informations sur l'électricité n'importe où dans le site. Un accès internet peut également être mis en place pour tous les services hors site.
Architecture de niveau 2
Ce système a été conçu spécifiquement pour les électriciens, et adapté aux exigences des réseaux électriques.
Cette architecture est basée sur un système de surveillance centralisé qui répond à tous les besoins de surveillance du réseau électrique. Comme on peut s'y attendre, les travaux d'installation et de maintenance nécessitent moins d'expertise que pour le niveau 3, puisque tous les dispositifs de distribution électrique sont déjà contenus dans une bibliothèque spécialisée. De plus, les coûts d'acquisition peuvent être réduits au minimum, car les exigences en matière d'intégration du système sont minimes.
Architecture de niveau 3
L'investissement dans ce type de système est généralement réservé aux installations haut de gamme qui consomment de grandes quantités d'énergie ou qui utilisent des équipements très sensibles aux variations de la qualité de l'énergie et très exigeants en termes de disponibilité électrique.
Pour répondre à l'exigence de très grande disponibilité, ce système requiert très souvent la prise en charge de manière transparente (sans impact visible), au premier défaut, des composants de l'installation.
Le coût initial conséquent, les compétences requises pour réaliser correctement ce système et le coût des mises à jour nécessaires pour répondre à l'évolution du réseau peuvent rebuter les investisseurs potentiels qui imposent alors des études préalables très détaillées.
Les niveaux 2 et 3 peuvent être utilisés simultanément sur certains sites.
