Usage rationnel de l'énergie

Usage rationnel de l'énergie

Il a été estimé que plus de 8% de l'électricité consommée dans les entreprises et foyers européens traditionnels est gaspillée en raison de la conceptions ou d'installations inappropriées des équipements. L'électricité étant une des énergies disponibles les plus coûteuses - environ huit fois le prix du charbon et trois fois celui du gaz - il semble dès lors indispensable de l'utiliser efficacement.
Les pertes d'énergie dans les équipements électriques sont dues principalement à la résistance électrique des conducteurs qui sont utilisé dans les moteurs, transformateurs et dans tout le câblage. Grâce à sa bonne conductibilité, le cuivre est un matériau clé dès qu'il s'agit d'améliorer l'efficacité énergétique des équipements électriques. L’excellente conductivité du cuivre constitue un de ses principaux atouts et 60% de la production de cuivre actuelle est utilisée dans des applications électriques (moteur électrique, câbles d’alimentation, transformateurs).

Identifier les opportunités

L'identification des opportunités d'économie d'énergie doit être faite systématiquement afin de montrer que les initiatives proposées sont celles qui engrangeront les plus gros bénéfices.
Les plus grandes opportunités se présenteront au cours de la planification de nouveaux immeubles où le coût marginal des équipements à haute efficacité sera facile à déterminer, la durée de vie sera supérieure et il n'y aura aucune, voire très peu de différences de coûts d'installation.

Moteurs

Depuis son invention dans les années 1880, le moteur électrique a fait l'objet de nombreux améliorations, les premiers efforts s'étant concentrés à améliorer la puissance et le couple et à réduire les coûts. Ce n'est que récemment (les années 70 d'après CDA Royaume-Uni) que le besoin d'un plus grand rendement s'est fait ressentir.
Il est important que le moteur électrique à haute efficacité conserve son efficacité énergétique à différents niveaux de charge. Le coût des pertes pendant la durée de vie représente plusieurs fois le prix d'achat d’un moteur électrique.
En clair, le coût total le plus faible ne sera atteint que si l'on considère ensemble des coûts y compris les pertes.

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Câbles d'alimentation

Tandis que l'installation et l'utilisation d'équipements plus adaptés à l'économie d'énergie se répandent, les pertes d'énergie qui se produisent dans des câbles d'alimentation sous-dimensionnés sont fréquemment ignorées. La conductivité significative du cuivre (2 fois plus grande que le cœfficient de conductibilité de l’aluminium) s’avère très efficace quant à la réduction des pertes de l’énergie et, implicitement, à un usage rationnel de l’énergie. Si les câbles sont installés avec une section de conducteur équivalent au minimum permis pour éviter la surchauffe, les pertes d'énergie pourront être importantes.
Dans un câble de moyenne tension, le coût des pertes sur toute la durée de vie de l'équipement pourra être 10 fois supérieur au coût d'achat initial, y compris l'installation.
Si la demande en énergie d'un système augmente à un niveau au-dessus du seuil de sécurité du câble, l'installation de câbles d'alimentation supplémentaires peut représenter une dépense considérable. Il est par conséquent recommandé, notamment par le Standard IEC, d'utiliser des câbles dont le dimensionenemt prendra ces critères en compte.

Transformateurs

Les transformateurs sont certainement les machines les plus efficaces jamais créées. Les transformateurs de grande puissance ont une efficacité, en pleine charge, de 99,75%. Les transformateurs moyenne et basse tension sont plus petits, moins efficaces et moins sollicités. Les transformateurs utilisés en milieu urbain (habituellement 250 à 1 000 kVa) peuvent perdre 1 à 2% de l'énergie transformée sous forme de chaleur. Pour des transformateurs plus modestes en zones rurales (50 à 100 kVa), l'efficacité opérationnelle peut descendre jusqu'à 95%.

Dans l'Union Européenne, plus de 4 millions de transformateurs moyenne et basse tension ont été installés ce qui représente une unité pour 80 habitants. Pour compenser l'énergie perdue dans ces transformateurs, il faudrait 7 à 8 centrales nucléaires (parmi les plus importantes !). L'ensemble de la capacité de l'énergie éolienne installée au cours de l'année 2000 n'est, elle, capable de couvrir que 10% de ces pertes.

Ainsi, l'efficacité énergétique de ces transformateurs se révèle être une clé pour "l'électrification durable".

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