Le variateur de vitesse en industrie
Un variateur en industrie relève d’IND-UT-102 pour la variation électronique de vitesse sur moteur asynchrone, et d’IND-UT-114 pour le moto-variateur synchrone. Ce sont les deux fiches les mieux dotées du cluster après l’élevage.
L’enjeu industriel n’est pourtant pas le variateur isolé. C’est le parc : une usine compte des dizaines de moteurs, et la fiche prévoit précisément comment les traiter ensemble.
Les cinq applications de la fiche
IND-UT-102 classe par usage du moteur, et l’écart entre catégories dessine la stratégie d’un site.
Trois applications se tiennent autour de 12 000 kWh cumac par kilowatt : le pompage à 12 400, la ventilation à 12 200 et le compresseur d’air à 11 900. Sur ces trois usages, le choix de la catégorie ne change presque rien au montant.
Deux catégories décrochent nettement. Le compresseur frigorifique tombe à 7 100, et la catégorie résiduelle à 5 500. C’est là que le classement d’un moteur pèse réellement.
L’écart de 43 % entre le pompage et le compresseur frigorifique s’explique par le profil de charge. Un compresseur de froid travaille déjà par paliers, ce qui réduit d’autant la marge d’un variateur.
La catégorie autres applications, à 5 500, couvre tout le reste : convoyeurs, malaxeurs, broyeurs, centrifugeuses, extrudeuses. C’est elle qui s’applique par défaut, et il vaut la peine de vérifier qu’un moteur ne relève pas d’une catégorie mieux dotée avant de l’y ranger.
La règle de sommation, spécifique aux parcs
Elle est écrite dans la fiche et elle change la nature du dossier industriel.
Des moteurs strictement identiques se calculent ensemble : la fiche retient la somme de leurs puissances nominales, application par application.
Une salle de pompage équipée de six moteurs identiques de 30 kW se calcule donc sur 180 kW, en une seule ligne : 12 400 × 180, soit 2 232 MWh cumac.
Trois conséquences pratiques en découlent.
- Le dossier devient unique, au lieu de six dossiers de faible montant.
- Le volume négocié monte, ce qui améliore le prix obtenu du certificat.
- La condition d’identité est stricte : des moteurs de puissances différentes, ou entraînant des applications distinctes, se calculent séparément.
Rien n’interdit toutefois de réunir plusieurs lignes de calcul dans un même dossier. Un site qui équipe douze moteurs de trois puissances et deux applications monte six lignes, mais une seule opération. Les grilles et exemples figurent sur la page prix d’un variateur de fréquence.
Quels moteurs équiper en priorité
Le variateur ne produit d’économie que si le besoin varie. C’est la règle qui doit précéder tout chiffrage, et la fiche ne la contrôle pas.
Trois profils de machines s’y prêtent particulièrement.
- Les pompes de procédé à débit variable, notamment celles bridées par une vanne de régulation — le variateur y remplace un étranglement par une réduction de vitesse.
- Les ventilateurs d’extraction ou de soufflage dont le débit suit une production, une température ou une qualité d’air.
- Les compresseurs d’air à charge fluctuante, où la variation évite les cycles de marche à vide.
À l’inverse, un convoyeur à débit fixe ou une pompe dimensionnée au plus juste ne gagnent rien. Le dossier reste éligible, mais l’économie annoncée ne se vérifiera pas sur la facture d’électricité.
Le cas du compresseur d’air mérite une précision. Le moteur relève bien d’IND-UT-102, au titre de l’application « compresseur d’air ». D’autres opérations portent par ailleurs sur l’air comprimé lui-même, avec leurs propres fiches et leurs propres conditions.
L’exclusion des moteurs IE2
Elle vise les moteurs récents, et elle se vérifie sur la date d’achat.
Les moteurs IE2 au sens du règlement (CE) n° 640/2009 sortent du champ selon leur date d’achat. Deux fenêtres sont visées : de 2015 à fin 2016 pour une puissance de 7,5 à 375 kW, puis à partir de 2017 pour une puissance de 0,75 à 375 kW.
En pratique, un parc industriel ancien n’est pas concerné : l’exclusion ne touche que les moteurs acquis après ces dates, dans la plage de puissance réglementée. Les conditions complètes figurent sur la page éligibilité variateur de vitesse.
VEV ou moto-variateur sur un site industriel
La question se pose surtout quand un moteur doit être remplacé de toute façon.
IND-UT-114 verse nettement plus sur la plupart des applications. En pompage, 17 800 kWh cumac par kilowatt contre 12 400. En ventilation, 17 600 contre 12 200. Sur un compresseur frigorifique, 14 500 contre 7 100.
Sauf sur le compresseur d’air, où la variation électronique de vitesse l’emporte : 11 900 contre 9 200.
Deux contraintes encadrent le moto-variateur. Sa puissance nominale ne doit pas dépasser 1 MW, contre 3 MW pour la variation de vitesse. Et les moteurs « EC », « pas à pas » et « à réluctance variable » en sont exclus. La page moto-variateur synchrone détaille ces conditions.
L’arbitrage économique reste cependant dominé par le surcoût d’équipement, qui dépasse souvent l’écart de prime. Le moto-variateur se justifie sur un moteur en fin de vie, pas sur un moteur sain.
Trois configurations types
Les volumes appliquent les forfaits de la fiche, et les euros restent indicatifs.
Pompe de procédé de 75 kW. Le calcul donne 12 400 × 75, soit 930 MWh cumac, de l’ordre de 4 700 à 8 400 € pour une dépense de 11 000 à 30 000 €.
Six pompes identiques de 30 kW. Les puissances se somment : 12 400 × 180, soit 2 232 MWh cumac et 11 200 à 20 100 €.
Ventilateur d’extraction de 45 kW. Le calcul donne 12 200 × 45, soit 549 MWh cumac, de l’ordre de 2 700 à 4 900 €.
Où cette opération se place dans un plan
Le variateur est l’opération d’amorçage d’un plan pluriannuel sur les utilités.
Le ticket reste modeste, l’arrêt de production tient en quelques heures, et le gain se lit sur la facture dès les premières semaines. C’est ce qui en fait un bon premier dossier auprès d’un obligé, avant des opérations plus lourdes.
Il se combine avec les autres opérations sur les mêmes machines. Sur une centrale de froid, la régulation de pression flottante relève d’un autre cluster et se cumule avec le variateur du moteur. Sur un compresseur, la récupération de chaleur sur l’air comprimé se traite séparément.
L’ensemble des opérations mobilisables sur un site de production figure sur la page CEE industrie, et l’ensemble des opérations traitées ici sur la page solutions CEE.
Les erreurs de classement les plus coûteuses
Le classement d’un moteur dans la mauvaise application est la première cause de correction au contrôle.
Trois confusions reviennent sur un site de production.
- Un ventilateur de tour aéroréfrigérante déclaré en ventilation alors qu’il sert le circuit de froid, ou l’inverse.
- Une pompe de circulation d’eau glacée rangée en pompage plutôt qu’en compresseur frigorifique, ou l’inverse selon ce qu’elle dessert.
- Un moteur d’extraction de procédé classé en autres applications par défaut, alors qu’il relève de la ventilation.
Le troisième cas joue en faveur du bénéficiaire, et il vaut la peine d’être examiné : 12 200 kWh cumac par kilowatt au lieu de 5 500, soit plus du double.
La règle qui tranche est toujours la même : l’application déclarée correspond à ce que le moteur entraîne, pas à la destination finale de l’énergie ni à l’atelier où il se trouve.
Passer à l’étude
Le panorama des six fiches figure sur la page prime CEE variateur de vitesse. Les conditions communes à tous les bénéficiaires sont détaillées sur la page qui peut bénéficier des CEE, et le rôle de chaque acteur sur la page obligés CEE.
Sources
- La fiche IND-UT-102 pour le secteur d’application, les cinq forfaits, le seuil de 3 MW, l’exclusion des moteurs IE2 et la règle de sommation des moteurs identiques.
- La fiche IND-UT-114 pour le moto-variateur synchrone, ses cinq forfaits et son seuil de 1 MW.
- Le règlement (CE) n° 640/2009, modifié par le règlement (UE) n° 4/2014, pour la définition des moteurs IE2.
Ces fiches sont publiées par le ministère chargé de l’énergie, et leur statut se vérifie contre les arrêtés parus sur Légifrance.