Entre l'énergie électrique consommée et l'énergie électrique réellement utilisée, il y a un écart et cela présente un coût. Au niveau européen, ces pertes électriques dans les réseaux représenteraient un gaspillage de 48 Twh/an selon les données du groupement d'entreprises Gimélec, soit l'équivalent de la production de quatre centrales nucléaires ou l'impact environnemental de 8,6 millions de véhicules en terme d'émission de CO₂. Mais ce n'est pas une fatalité, même si ce type de pertes tend à s'accroître avec le développement accru des composants électroniques.

Un phénomène physique naturel

Ces pertes d'énergie sont liées à un phénomène physique naturel. Certains appareils électriques, notamment les moteurs à courant alternatif, consomment de la puissance active transformée en puissance mécanique utile. Mais ils consomment également une puissance réactive qui assure le maintien du champ magnétique dans les bobinages. L'analogie du cheval et du bateau permet d'expliquer ce principe.

Considérons un bateau, sur un canal, tiré par un cheval sur la berge. Le fait que le cheval n'avance pas directement devant le bateau impose au cheval de fournir davantage de force pour le tirer. Sans la compensation du gouvernail, le bateau va dériver vers la berge du canal. Par conséquent, le gouvernail tourné engendre des pertes supplémentaires. Et, le fait que la corde tire sur le flanc du cheval, et non pas directement derrière lui, limite sa capacité à travailler. La représentation vectorielle de la force pour tirer le bateau est identique à celle des puissances sur un système électrique.

Cette puissance réactive ne peut pas être supprimée mais elle peut être compensée. Les grandes entreprises connaissent bien ces dispositifs et n'hésitent pas à en faire l'usage pour limiter leur consommation. En revanche, les PME-PMI s'y intéressent moins car cela demande de l'investissement notamment en terme de mesures, d'analyse du réseau, des factures... Un frein que les nouvelles technologies de l'information et de la communication (NTIC) ont désormais levé !

Développement de nouvelles applications et de services

La mise en oeuvre d'une compensation d'énergie réactive se décline généralement par l'analyse des factures du fournisseur d'énergie, des prises de mesures, l'analyse des paramètres d'exploitation en différents points de l'installation, l'analyse de la structure du réseau, une phase longue et couteuse que les PME ont du mal à financer. Mais grâce au NTIC, le marché des PME-PMI qui comprend 99% des entreprises pourrait être davantage exploité.

Ces NTIC offre la capacité à gérer automatiquement et à distance des campagnes de détection des pertes électriques mais aussi de réduction de ces pertes. Ces applications reposent sur des plateformes hébergées dans le cloud comprenant des moteurs de recherche, moteurs de calcul, des moteurs d'agrégation. En complément de cette partie hardware, des actionneurs sans fil pilotables à distance par la plateforme mettre en œuvre la compensation de l'énergie réactive. Outre économiser l'énergie, ce dispositif peut permettre d'éviter de surdimensionner les besoins, d'investir dans un transformateur et par ailleurs d'augmenter la durée de vie des équipements électriques.

L'exploitation de ces économies diffuses sera facilitée par l'intérêt convergent des énergéticiens, gestionnaires de réseau, installateurs et prescripteurs à étendre la diffusion de cette technique aux PME-PMI qui n'y avaient pas accès en raison des coûts de déploiement. Une fiche ouvrant droit à des certificats d'économie d'énergie est d'ailleurs en cours de création.

Avis d'expert proposé par Zheng Hu, directeur technique et R&D et fondateur de Fidelise