Moteurs et variateurs dans l’industrie : des solutions d’efficacité énergétique qui ne demandent qu’à accélérer

Ils sont omniprésents dans les usines et les font « tourner ». Ils pompent, actionnent, lèvent, déplacent, refroidissent ou ventilent : selon une étude de l’Agence Internationale de l’Énergie (2011), à 70%, les moteurs représentent de loin le premier poste de consommation d’électricité des sites industriels. Leur criticité n’a pourtant d’égal que l’anonymat dont ils sont victimes.

Dans le double contexte actuel de renchérissement des prix de l’énergie et de réindustrialisation du territoire national, faire appel aux systèmes d’entrainement industriel performants fait plus que jamais sens.

Moteurs, variateurs : deux piliers vers plus d’efficacité

Derrière le terme de système d’entraînement se trouvent deux briques technologiques complémentaires :

• Parce qu’ils ont un rendement supérieur à celui de leurs homologues thermiques, les moteurs électriques sont plébiscités dans l’industrie. Conséquence du fait que la consommation d’électricité en phase d’exploitation représente 90% du coût complet d’une moteur, l’offre technologique s’est enrichie de nombreuses solutions performantes (IE3, IE4, aimants permanents…) ces deux dernières décennies
• La variation de vitesse permet quant à elle d’adapter le régime d’un moteur électrique en fonction des besoins de l’application industrielle. Un variateur permet de « lisser » les accélérations et décélérations du moteur, de configurer sa vitesse de croisière, ouvrant ainsi la voie à des gains d’efficacité énergétique substantiels – a fortiori lorsque le variateur de vitesse est couplé avec un moteur performant.

L’efficacité énergétique dans les usines a donc deux jambes sur lesquelles s’appuyer pour avancer : le recours accru aux moteurs à haut rendement et la généralisation de l’installation de variateurs de vitesse lorsque cela est pertinent. Leur déploiement ne relève pourtant pas de l’évidence.

En France, la (trop) lente progression des équipements les plus performants

Le GIMELEC, qui rassemble les fabricants de moteurs et de variateurs en France, a mené un travail d’agrégation des statistiques de vente déclarées par ses adhérents au cours des deux dernières décennies. Cette enquête dresse le panorama de l’adoption par les acteurs industriels des technologies de motorisation les plus performantes.

Premier constat : la stagnation du marché des moteurs électriques, qui révèle en creux la rigidité des habitudes de remplacement des moteurs industriels. A l’instar d’autres pays de l’OCDE (voir les enquêtes statistiques sur le parc de moteurs électriques installées aux USA en 2021 et en Suisse en 2014), il y a fort à parier que l’âge moyen des moteurs électriques installés en France tend à s’allonger, souvent autour d’une vingtaine d’années. Or, les moteurs neufs commercialisés aujourd’hui sont plus performants et tenus de respecter des minimums européens d’efficacité énergétique pour être mis sur le marché. L’accélération du renouvellement des moteurs installés apparaît dès lors un quick win évident pour réaliser des économies d’énergie considérables.

Deuxième constat : les ventes de variateurs de vitesse ont progressé de manière régulière au cours des dix dernières années mais à un rythme encore trop lent vis à vis des impératifs économiques et de décarbonations pour le secteur industriel. Le taux d’équipement en variateur de vitesse des moteurs électriques était de 30% en 2010, il n’est que de 39,4% en 2022. La marge de progression dans l’adoption de cette technologie reste donc significative au regard des économies d’énergie associées.

L’entraînement dans l’Industrie : propositions pour monter en cadence

Parce que l’efficacité énergétique est une condition sine qua non de la décarbonation de l’industrie, le GIMELEC formule plusieurs propositions pour exploiter le plein potentiel des systèmes d’entrainement :

• Décloisonner les logiques d’optimisation des coûts de fonctionnement
• Faciliter les investissements en CAPEX
• S’appuyer davantage sur les Certificats d’Economies d’Energie (CEE)
• Un relais par la puissance publique des messages forts de la filière
• Systématiser les études statistiques

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Dans l’industrie, l’entraînement c’est important