Le moto-variateur synchrone et sa prime CEE
Le moto-variateur synchrone réunit dans un même ensemble une machine synchrone et son variateur. Il ne s’ajoute pas à l’existant : il le remplace.
Trois fiches le financent : IND-UT-114 en industrie, BAT-EQ-123 en tertiaire, AGRI-UT-101 en agriculture. Leurs forfaits dépassent ceux de la variation électronique de vitesse, et leur définition technique est inhabituellement précise.
Ce que la fiche appelle un moto-variateur
IND-UT-114 s’appuie sur les définitions de la norme CEI 60050-411/A1:2007, et les reprend mot pour mot. Trois notions structurent le champ.
La machine synchrone est une machine à courant alternatif dans laquelle la fréquence des tensions engendrées et la vitesse sont dans un rapport constant.
La machine à aimants permanents est une machine dont l’inducteur est constitué d’un ou de plusieurs aimants.
Le moteur à réluctance est un moteur synchrone avec un rotor non excité portant un nombre de saillies régulières, éventuellement muni d’un enroulement à cage pour le démarrage.
La fiche plafonne la puissance nominale du moto-variateur à 1 MW, contre 3 MW pour la variation électronique de vitesse sur moteur asynchrone.
Les trois moteurs explicitement exclus
C’est le point où un mot fait toute la différence, et il coûte cher à découvrir après commande.
La fiche écarte nommément trois technologies : le moteur EC, le moteur pas à pas et le moteur à réluctance variable.
La nuance sur la réluctance mérite d’être posée clairement.
- Le moteur à réluctance — un moteur synchrone à rotor non excité portant des saillies régulières — est éligible.
- Le moteur à réluctance variable — dont le principe de fonctionnement repose sur une commutation de phases — ne l’est pas.
Les deux appellations se ressemblent au point que les documentations commerciales les confondent. La vérification se fait sur la fiche technique du fabricant, avant la commande.
L’exclusion du moteur EC — pour electronically commutated — écarte par ailleurs un marché entier. Ces moteurs équipent couramment les petits ventilateurs de centrale de traitement d’air et de meuble frigorifique. Un projet qui remplace des ventilateurs EC ne relève pas de cette fiche.
Les forfaits, et l’exception du compresseur d’air
En industrie, IND-UT-114 verse par kilowatt de puissance nominale du moto-variateur.
La comparaison avec la variation électronique de vitesse tourne à l’avantage du moto-variateur sur quatre applications. L’écart va de 40 % en pompage à un facteur deux sur le compresseur frigorifique, où la variation de vitesse plafonne à 7 100.
La cinquième application inverse le classement. Sur un compresseur d’air, la variation électronique de vitesse verse 11 900 kWh cumac par kilowatt contre 9 200 pour le moto-variateur. Ajouter un variateur à un moteur en place rapporte alors davantage que remplacer l’ensemble.
Les grilles complètes du cluster figurent sur la page prix d’un variateur de fréquence.
Pourquoi les forfaits sont plus élevés
Deux raisons se cumulent, et la seconde est purement conventionnelle.
Le rendement d’une machine synchrone à aimants permanents dépasse celui d’un moteur asynchrone, surtout à charge partielle. Là où un asynchrone perd du rendement en dessous de la moitié de sa charge, une machine synchrone le maintient.
La durée de vie conventionnelle retenue est de 20 ans, contre 15 pour la variation électronique de vitesse. Le calcul du volume de certificats intègre cette durée, ce qui relève mécaniquement le forfait.
Autrement dit, une part de l’écart tient à la technique, une autre à la convention de calcul. Les deux jouent dans le même sens.
Le dossier, aussi léger que celui du variateur
Aucune étude préalable, aucune qualification imposée. Trois pièces suffisent.
- La preuve de réalisation, avec la puissance nominale du moto-variateur.
- Le devis, signé après l’accord de l’obligé.
- La facture et l’attestation sur l’honneur.
La preuve de réalisation mentionne la mise en place d’un moto-variateur synchrone à aimants permanents ou à réluctance et sa puissance nominale. Cette dernière mention distingue la fiche : les fiches de variation de vitesse ne la réclament pas.
À défaut, la preuve porte la marque et la référence de l’équipement, complétée par un document du fabricant attestant sa nature et précisant sa puissance nominale.
La règle de sommation s’applique comme ailleurs : plusieurs moto-variateurs de caractéristiques identiques se calculent sur la somme de leurs puissances, par type d’application. Les conditions communes figurent sur la page éligibilité variateur de vitesse.
Quand le moto-variateur se justifie
Il se décide sur l’état du moteur existant, pas sur l’écart de prime.
Le surcoût d’un moto-variateur par rapport à un moteur asynchrone équipé d’un variateur dépasse couramment l’écart de forfait. Sur un pompage de 75 kW, cet écart représente 405 MWh cumac, soit 2 000 à 3 600 € — rarement de quoi financer le remplacement d’une machine saine.
Trois situations changent l’arbitrage.
- Le moteur est en fin de vie ou déjà rebobiné plusieurs fois : le remplacement était de toute façon programmé.
- L’encombrement compte : à puissance égale, une machine synchrone est plus compacte.
- La charge partielle domine : c’est là que l’écart de rendement entre synchrone et asynchrone se creuse.
À l’inverse, sur un moteur récent en bon état, la variation électronique de vitesse reste le meilleur rapport. Elle coûte une fraction du prix et conserve la machine en place.
Les deux fiches dont nous ne publions pas les forfaits
Il faut le dire, parce que cela limite ce que cette page peut affirmer.
BAT-EQ-123 couvre le moto-variateur en bâtiment tertiaire et AGRI-UT-101 en agriculture. Les deux figurent en vigueur à notre référentiel, en versions A25-2 et A24-2.
Leurs textes restent toutefois inexploitables en ligne à ce jour : le ministère ne sert le premier que sous forme d’image, et le second ne répond plus. Nous n’en publions donc aucun forfait ni aucune condition, plutôt que de recopier une source secondaire.
Un obligé communique ces valeurs au montage du dossier, et le texte applicable permet de les vérifier. Les autres opérations d’un parc tertiaire figurent sur la page CEE tertiaire, et celles d’une exploitation sur la page CEE agricole.
Ce que le remplacement implique en pratique
Un moto-variateur ne se substitue pas à un moteur asynchrone sans vérifications mécaniques.
Quatre points se contrôlent avant la commande, et ils conditionnent le coût réel de l’opération.
- La hauteur d’axe et la bride de fixation, qui doivent correspondre au châssis existant.
- Le diamètre de l’arbre et le type d’accouplement ou de poulie.
- Le câblage, souvent à reprendre puisque le variateur s’intègre à la machine ou se déporte à proximité.
- Le mode de refroidissement, une machine synchrone compacte évacuant ses calories différemment.
Sur une machine ancienne, ces adaptations représentent parfois autant que le matériel. Elles expliquent que l’opération se planifie au rythme des renouvellements, et non comme une campagne de masse.
Un dernier point relève du calcul de la prime : la puissance nominale retenue est celle du moto-variateur installé, et non celle du moteur déposé. Un remplacement à puissance mieux ajustée réduit donc le volume de kWh cumac obtenu, tout en améliorant le rendement réel.
Où cette opération se place
Elle vient rarement en premier dans un plan, ce que son coût explique.
Le premier passage sur un parc de moteurs relève de la variation électronique de vitesse, qui traite beaucoup de machines pour un investissement modeste. La page variateur en industrie traite ce premier passage, et la page prix d’un variateur de fréquence donne les montants comparés.
Le moto-variateur intervient ensuite, au rythme des remplacements de machines. C’est une opération de renouvellement plutôt que d’amélioration, et elle se planifie sur la durée de vie du parc.
Le panorama des six fiches figure sur la page prime CEE variateur de vitesse, et l’ensemble des opérations traitées ici sur la page solutions CEE.
Sources
- La fiche IND-UT-114 pour le secteur d’application, les définitions issues de la norme CEI 60050-411/A1:2007, les exclusions, les cinq forfaits, le seuil de 1 MW et la durée de vie de 20 ans.
- La fiche IND-UT-102 pour les forfaits de variation électronique de vitesse cités en comparaison.
- Notre référentiel des fiches pour le statut en vigueur de BAT-EQ-123 et AGRI-UT-101, dont les textes ne sont pas exploitables en ligne.
Ces trois fiches viennent du catalogue publié par le ministère chargé de l’énergie. Nous en suivons le statut au fil des arrêtés parus sur Légifrance.