Le variateur de vitesse et sa prime CEE
Un variateur de vitesse adapte la vitesse d’un moteur au besoin réel, au lieu de le laisser tourner à pleine vitesse en permanence. C’est l’une des opérations les plus simples du dispositif, et la plus transversale : elle concerne tous les secteurs et presque toutes les machines tournantes.
Un paramètre décide du montant, et ce n’est ni la puissance ni la technologie. C’est l’application entraînée. Entre un ventilateur d’élevage et une climatisation de bureaux, l’écart de forfait atteint le facteur vingt.
Les deux familles d’opérations
La variation électronique de vitesse, ou VEV, s’ajoute à un moteur asynchrone existant qui en est dépourvu, ou équipe un moteur neuf. Trois fiches la couvrent : IND-UT-102 en industrie, BAT-TH-112 en tertiaire, AGRI-UT-102 en agriculture. La puissance nominale du moteur ne doit pas dépasser 3 MW.
Le moto-variateur synchrone va plus loin : il remplace le moteur asynchrone par une machine synchrone à aimants permanents ou à réluctance, avec son variateur intégré. Trois fiches le couvrent également — IND-UT-114, BAT-EQ-123, AGRI-UT-101 — avec une limite de puissance de 1 MW.
La première est une amélioration, la seconde un remplacement. Les forfaits et les durées de vie conventionnelles s’en ressentent : 15 ans pour la VEV, 20 ans pour le moto-variateur.
Les fiches CEE mobilisables
L’application décide du montant
C’est la particularité de ce cluster : les fiches ne classent pas par technologie mais par usage du moteur.
Chaque fiche a ses catégories, et leurs bornes situent l’enjeu.
- En industrie, IND-UT-102 va de 12 400 kWh cumac par kilowatt en pompage à 5 500 pour les autres applications.
- En tertiaire, BAT-TH-112 va de 11 400 en ventilation à 990 en climatisation.
- En agriculture, AGRI-UT-102 va de 19 600 sur un ventilateur d’élevage à 1 600 sur une pompe d’irrigation.
Les quinze forfaits détaillés, secteur par secteur et application par application, figurent sur la page prix d’un variateur de fréquence.
Le classement suit la logique du dispositif : plus une machine tourne d’heures à charge variable, plus la variation de vitesse économise. Un ventilateur d’élevage tourne toute l’année ; une pompe d’irrigation, quelques semaines.
Le cas de la climatisation tertiaire
Il mérite d’être signalé, parce qu’il surprend.
BAT-TH-112 ne verse que 990 kWh cumac par kilowatt sur une climatisation, contre 11 400 sur une ventilation. Le rapport est de un à onze pour un même variateur, sur un même bâtiment.
La cause tient au profil d’usage : une climatisation de confort fonctionne quelques mois par an, souvent à charge élevée quand elle tourne. La marge de gain d’une variation de vitesse y est faible.
Un projet tertiaire se concentre donc sur les moteurs de ventilation et de renouvellement d’air, notamment les centrales de traitement d’air. La page variateur sur CTA en tertiaire traite ce cas.
L’exclusion des moteurs IE2
C’est la condition la plus technique du cluster, et elle écarte une partie du parc neuf.
Les trois fiches de VEV excluent certains moteurs IE2, au sens du règlement (CE) n° 640/2009 modifié par le règlement (UE) n° 4/2014. Deux fenêtres d’achat sont concernées.
- Entre le 1ᵉʳ janvier 2015 et le 31 décembre 2016, pour une puissance nominale de 7,5 à 375 kW.
- À partir du 1ᵉʳ janvier 2017, pour une puissance nominale de 0,75 à 375 kW.
La logique est celle de la réglementation européenne sur l’efficacité des moteurs. À ces dates, un moteur IE2 ne pouvait plus être mis sur le marché seul — il ne pouvait l’être qu’équipé d’un variateur. Le dispositif refuse donc de financer un variateur qui n’était que la condition de vente du moteur.
En pratique, l’exclusion vise le neuf. Un moteur asynchrone ancien, installé avant ces dates et dépourvu de variateur, reste éligible quelle que soit sa classe. Les conditions complètes figurent sur la page éligibilité variateur de vitesse.
VEV ou moto-variateur : lequel choisir
La comparaison des forfaits industriels donne une réponse nuancée, et contre-intuitive sur un point.
Le moto-variateur l’emporte largement sur la plupart des applications. En pompage, il vaut 17 800 kWh cumac par kilowatt contre 12 400 pour la VEV. En ventilation, 17 600 contre 12 200. Sur un compresseur frigorifique, 14 500 contre 7 100 — le double.
Mais il perd sur le compresseur d’air : 9 200 contre 11 900. C’est la seule application où ajouter un variateur à un moteur existant rapporte davantage que remplacer l’ensemble.
L’arbitrage réel se fait cependant sur la dépense. Un variateur s’ajoute à un moteur en place pour quelques milliers d’euros ; un moto-variateur remplace la machine et coûte plusieurs fois plus. La page moto-variateur synchrone détaille les conditions et les exclusions propres à cette technologie.
Les règles de calcul à connaître
Trois règles changent le résultat d’une estimation.
La puissance retenue est celle de la plaque signalétique du moteur, ou à défaut celle d’un document du fabricant. Ce n’est pas la puissance absorbée, ni la puissance de l’équipement entraîné.
Les moteurs identiques se somment. Lorsque l’opération équipe plusieurs moteurs de caractéristiques identiques, le calcul retient la somme de leurs puissances nominales, par type d’application. Une salle de pompage de six moteurs identiques se traite donc en une seule ligne.
L’application se déclare, et elle se contrôle. C’est le point le plus sensible du cluster, puisqu’un même moteur peut être décrit de plusieurs façons. Les montants et des exemples chiffrés figurent sur la page prix d’un variateur de fréquence.
Le variateur par secteur
L’industrie est le terrain le plus large : pompes de procédé, ventilateurs d’extraction, compresseurs, convoyeurs. La page variateur en industrie traite ce secteur en détail.
Le tertiaire se concentre sur la ventilation et les centrales de traitement d’air, seules applications réellement bien dotées de BAT-TH-112. Les autres opérations mobilisables figurent sur la page CEE tertiaire.
L’agriculture dispose du forfait le plus élevé du cluster sur les ventilateurs d’élevage, et du plus faible sur l’irrigation. Voir la page CEE agricole.
Les collectivités relèvent des fiches tertiaires pour leurs bâtiments, et de la fiche industrie pour leurs installations techniques — stations de pompage et d’épuration notamment. Voir la page CEE collectivités.
Pourquoi cette opération se place en premier
Le variateur est l’opération de démarrage par excellence d’un plan pluriannuel.
Le ticket reste modeste, de quelques milliers d’euros par moteur. La pose ne demande qu’un arrêt court de la machine. Et le gain se constate sur la facture dès les premières semaines, ce qui rend la décision suivante plus simple à porter.
Une limite s’impose toutefois. Le variateur n’apporte rien sur un moteur qui tourne en permanence à charge constante — un convoyeur à débit fixe, une pompe de circulation dimensionnée au plus juste. Le gain vient de la variation du besoin, pas du variateur lui-même.
L’ensemble des opérations traitées ici figure sur la page solutions CEE, et les repères communs sur la page tarifs et aides.
Ce qu’il faut relever avant de chiffrer
Quatre données suffisent à estimer la prime d’un parc de moteurs, et un électricien les relève en une visite.
- La puissance nominale de chaque moteur, lue sur sa plaque signalétique.
- L’application entraînée : pompage, ventilation, compresseur d’air, froid, ou autre.
- La présence éventuelle d’un variateur, puisque la fiche vise les moteurs qui en sont dépourvus.
- L’année d’achat des moteurs récents, pour écarter les IE2 exclus.
Ce relevé sert deux fois. Il chiffre la prime, et il révèle les moteurs qu’il vaut mieux traiter ensemble : plusieurs machines identiques sur une même application se somment en une seule ligne de calcul.
Un dernier réflexe évite une déconvenue. Le variateur doit apporter un gain réel, donc porter sur une machine dont le besoin varie. Un moteur qui tourne à charge constante toute l’année ouvre droit à la prime, mais ne produira pas l’économie qui la justifie.
Sources
- Les fiches IND-UT-102, BAT-TH-112 et AGRI-UT-102 pour la variation électronique de vitesse, leurs forfaits par application et l’exclusion des moteurs IE2.
- La fiche IND-UT-114 pour le moto-variateur synchrone en industrie, ses forfaits et ses exclusions.
- Le règlement (CE) n° 640/2009, modifié par le règlement (UE) n° 4/2014, pour la définition des moteurs IE2.
Le ministère chargé de l’énergie publie ces fiches, dont nous contrôlons le statut contre notre référentiel et les arrêtés parus sur Légifrance.
Deux fiches font exception : BAT-EQ-123 et AGRI-UT-101. Le ministère n’en sert plus un texte lisible, si bien que nous ne publions aucun de leurs montants. Un obligé les communique au montage du dossier.