Efficacité énergétique : offrir un retour sur investissement mesurable

Le coût de l’énergie est une préoccupation majeure pour les entreprises : il affecte leurs stratégies de durabilité, de rentabilité et de croissance. Les données du rapport ABB Energy Insights portant sur 2 300 chefs d'entreprise montrent que trois entreprises sur cinq ont signalé que les coûts énergétiques élevés pourraient retarder leur progression vers les objectifs de développement durable.

Dans le même temps, le rapport montre que la hausse du prix de l’énergie réduit les marges bénéficiaires et oblige les entreprises à réaffecter leurs fonds des domaines essentiels à la croissance, tels que la R&D, la technologie, les infrastructures et le marketing.

Heureusement, il existe des solutions qui peuvent atténuer les effets de la hausse des coûts de l’énergie. En investissant dans des équipements économes en énergie, les entreprises peuvent obtenir les mêmes résultats en utilisant beaucoup moins d’électricité. L’électricité étant la principale dépense d’exploitation (OpEx) pour de nombreuses entreprises, l’efficacité permet de réaliser des économies significatives.

L’Agence internationale de l’énergie (AIE) considère l’efficacité énergétique comme essentielle pour atteindre le zéro émission nette. Il décrit l’efficacité comme « le premier carburant – celui que vous n’êtes pas obligé d’utiliser, mais qui vous offre pourtant les services dont vous avez besoin ». L'AIE a appelé l'industrie à investir dans l'efficacité des installations nouvelles et existantes.

L’amélioration de l’efficacité des moteurs électriques doit être une priorité. Ils sont essentiels dans presque tous les secteurs, mais nombre d’entre eux sont très inefficaces. Collectivement, les moteurs électriques industriels consomment environ 45 pour cent de toute l’énergie produite, principalement dans les ventilateurs et les pompes. En remplaçant les moteurs électriques plus anciens par des systèmes modernes plus efficaces, nous pourrions réduire la consommation mondiale totale d’énergie jusqu’à 10 %.

Un moyen efficace d'améliorer l'efficacité d'un moteur de ventilateur ou de pompe consiste à associer les moteurs à un entraînement à vitesse variable (VSD). Un VSD ajuste la vitesse d'un moteur pour répondre exactement aux exigences de la tâche. Chaque fois qu’il ne fonctionne pas à pleine vitesse, il économise de l’énergie. Ralentir un moteur peut générer des économies significatives : réduire la vitesse d'un moteur de seulement 20 pour cent réduit la consommation d'énergie de 50 pour cent.

Malgré cela, les experts estiment actuellement que seulement un quart de tous les moteurs industriels sont associés à un variateur, de sorte que les entreprises industrielles passent à côté d'une opportunité importante d'économiser de l'électricité.

En plus d’ajouter des entraînements, les installations peuvent passer à des moteurs électriques plus efficaces. Le règlement européen sur l'écoconception exige que les nouvelles installations et mises à niveau ayant lieu après juillet 2023 utilisent des moteurs d'un niveau d'efficacité IE4 ou supérieur. Les moteurs les plus efficaces aujourd'hui sont les moteurs à réluctance synchrone (SynRM), qui atteignent un rendement IE5 en utilisant un VSD. La mise à niveau d'un moteur IE2 existant vers un ensemble d'entraînement moteur IE5 SynRM réduit les pertes d'énergie d'environ 50 %. Les moteurs modernes sont conçus pour remplacer les anciens modèles, ce qui facilite leur mise à niveau.

Outre les améliorations matérielles, la numérisation peut faire passer l’efficacité énergétique à un niveau supérieur. Les entraînements connectés numériquement transmettent des données précieuses du moteur et de la machine entraînée pour indiquer exactement la quantité d'énergie utilisée. Les opérateurs peuvent ensuite analyser ces données, identifier les inefficacités potentielles, puis prendre des mesures pour y remédier, augmentant ainsi leur efficacité énergétique tout en maintenant la qualité et la fiabilité des processus.

En utilisant moins d’énergie, des équipements plus efficaces génèrent des économies significatives. Ces économies signifient qu’il s’amortit tout seul. Les périodes d'amortissement typiques pour des équipements tels qu'un VSD, par exemple, peuvent être d'environ un à trois ans, mais même si les prix de l'énergie sont élevés, ils peuvent être aussi bas que plusieurs mois. Pour estimer rapidement et facilement les économies potentielles d'énergie et de coûts pour votre installation, essayez le calculateur EnergySave d'ABB.

Par exemple, une usine de traitement des eaux usées à Bocholt, en Allemagne, a mis à niveau les moteurs de ses pompes vers des ensembles d'entraînement motorisés IE5 SynRM et a repensé la géométrie de la pompe. Il traite désormais le même volume d’eau en utilisant 40 % d’électricité en moins, ce qui entraîne une réduction significative des OpEx. Maintenant que les moteurs et les variateurs sont amortis, ils continueront à générer des économies tout au long de leur durée de vie utile.