Podcast sur la technologie : DC dans l'industrie : un potentiel d'économie d'énergie à deux chiffres

D'après les recherches menées par le Dr Mirjana Ristic dans le cadre du Technologiescouting sur la technologie DC et d'après les résultats du projet DC-INDUSTRIE financé par les pouvoirs publics, cette technologie recèle d'importants potentiels d'économie d'énergie : "L'industrie consomme environ 45 pour cent de l'électricité en Allemagne, dont environ 70 pour cent proviennent des systèmes d'entraînement. Si nous commençons par là, nous pouvons réaliser d'importants gains d'efficacité". Au Zentralverband Elektrotechnik und Elektronikindustrie e.V (ZVEI), les experts calculeraient un potentiel d'économie d'énergie d'environ dix pour cent, dit-on dans la branche. L'effet sur les coûts est estimé à environ 20 pour cent. Cela est surtout dû à l'économie de convertisseurs AC (courant alternatif) -DC sur les moteurs. La disponibilité moyenne de l'installation peut en outre être augmentée à environ 98 pour cent, ajoute-t-on.

En outre, les potentiels de la technologie DC peuvent être mieux exploités ou même augmentés en la combinant intelligemment avec d'autres nouvelles technologies et méthodes, comme l'intelligence artificielle, les techniques de communication, la numérisation ou la virtualisation.

Prosommateurs de l'industrie

De plus, l'usine deviendra à l'avenir un prosommateur. Ce mot artificiel est l'abréviation de producer et consumer, c'est-à-dire producteur et consommateur d'énergie. Aujourd'hui, l'usine tire de l'énergie du réseau alternatif externe, qui est ensuite transformée en réseau continu. En interne, les consommateurs tels que les machines et les entraînements ou les moteurs ainsi que les accumulateurs d'énergie sont reliés par un réseau CC. La disponibilité d'une grande surface de toiture sur la plupart des sites industriels permet une autoproduction d'électricité par des installations photovoltaïques (PV). Celles-ci peuvent être connectées à un réseau CC en minimisant les pertes, de sorte que les besoins en électricité peuvent être couverts proportionnellement par l'autoproduction. Il en résulte moins de pannes de réseau, plus de flexibilité et plus d'autosuffisance.

De l'efficacité énergétique à la durabilité et à l'Energy-Security

Les premiers réseaux DC locaux apparaissent déjà dans les usines. Les cellules robotisées ou les lignes de presses, par exemple, utilisent déjà une alimentation CC. Un exemple : avec les solutions traditionnelles, l'énergie de freinage des robots ou des presses ne peut pas être réinjectée dans le réseau alternatif, elle est détruite dans les résistances de freinage ou transformée en chaleur. Les appareils ou les armoires électriques doivent être refroidis et des climatiseurs doivent réguler la température dans les ateliers de production. Avec un réseau CC, l'énergie de freinage liée au processus peut soit être mise directement à la disposition d'autres participants au réseau CC (axes, appareils ou machines), soit être d'abord stockée temporairement dans un accumulateur d'énergie approprié et ainsi ne pas être détruite dans les résistances de freinage. Par conséquent, de tels systèmes nécessitent une puissance de refroidissement nettement inférieure, tant pour le refroidissement de l'armoire électrique que pour celui du moteur. Les réseaux CC locaux sont déjà utilisés dans l'industrie, sous la forme d'un réseau d'axes CC ou de machines CC. Une plus grande extension du réseau DC au niveau de l'usine apporte d'autres avantages et des concepts de solutions possibles. Ristic voit aujourd'hui une connexion simplifiée et une utilisation accrue des énergies renouvelables comme un avantage actuel de la technique DC. De nombreuses entreprises ont tendance à produire leur propre énergie, c'est-à-dire à installer des panneaux photovoltaïques sur les toits de leurs usines. Avec un réseau CC interne, l'énergie pourrait être utilisée directement, stockée ou même réinjectée dans le réseau d'approvisionnement. Cela augmente le degré de flexibilité et d'autarcie des sites de production, tout en permettant de réaliser des économies importantes grâce à la réduction des pics de charge (peak shaving), et la réduction de la consommation moyenne d'électricité obtenue est un plus en termes de durabilité.

Voie industrielle vers une usine de DC

La recherche a qualifié les potentiels technologiques, les a quantifiés et a fourni des résultats fondés, notamment un concept de système global. "Le besoin est également là, il faut maintenant penser en termes de solutions industrielles", estime Ristic. Et le débat sur le DC n'a pas seulement une dimension européenne. Dans d'autres régions du monde, des représentants de l'industrie travaillent également sur les stratégies DC. "Nous verrons certainement pour la première fois des systèmes hybrides AC et DC - surtout dans le brownfield, car une mise en œuvre par étapes permet une transition technologique à risques minimisés", estime Ristic. Les réseaux DC locaux déjà établis pourront ensuite s'étendre progressivement jusqu'à l'usine complète.

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Interlocuteur pour le podcast tech de Bosch Rexroth: Susanne Noll

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