3 - LA CONSOMMATION DES SOURCES D’ÉNERGIE : UTILISATIONS FINALES, EFFICACITÉ ET PRODUCTIVITÉ
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Viennent en tête les moteurs employés dans l’industrie qui transforment de l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation pour l’entraînement de divers organes. En France, ils absorbent environ 70% de la consommation d’électricité de
l’industrie et se répartissent entre la compression (30%), le pompage (20%), la ventilation (13%), la mise en mouvement d’appareillages divers (27%). Selon les puissances, les vitesses et autres services demandés, les caractéristiques des moteurs
varient considérablement (universel ; asynchrone monophasé, triphasé, à rotor
bobiné ; pas à pas ; à courant continu). Déjà élevés au début du siècle (85% en
moyenne), leurs rendements moyens ont crû lentement puis ont décrû à partir
de 1955 jusqu’à ce que soient lancés les moteurs à haute efficacité au début des
années 1990 dont les plus puissants (> 125 kW) atteignent 95,1% en moyenne
et que soient développés les moteurs à aimants permanents qui dépassent 97%
dans les mêmes gammes de puissance. Les gains d’efficacité à attendre découlent désormais de la diffusion de ce type de moteurs et de leur couplage avec des
variateurs électroniques de vitesse qui permettent de maximiser leurs performances par rapport au service qui leur est demandé [12].
Les consommations d’énergie destinées à l’éclairage représentent entre 10 et 20%
du volume des ventes d’électricité, réparties de façon moyenne entre le tertiaire et
l’éclairage public (58%), le résidentiel (25%) et l’industrie (17%). Le convertisseur le
plus répandue de l’énergie électrique en lumière est la lampe à incandescence dont
l’efficacité lumineuse (rapport entre le flux lumineux produit et la puissance électrique absorbée) n’a que peu augmenté depuis sa mise au point par Thomas EDISON,
soit 10 lm/W (1910), 12,5 (1917), 15 (1936) et à peine plus aujourd’hui [13]. D’autres
types de lampes beaucoup plus efficaces existent pourtant [14] :
les tungstène-halogènes qui sont des lampes à incandescence dont le filament
fonctionne à plus haute température sans accélération de l’évaporation et dont le
rendement lumineux se situe entre 20 et 25 lm/W ;
les tubes fluorescents dont le rayonnement provient de la décharge dans une
vapeur de mercure traversée par un courant électrique et dont le rendement
atteint de 50 à 90 lm/W, suivis par les fluorescentes compactes (LFC) ou basses
consommations qui fonctionnent selon les mêmes principes mais avec starter
et ballast incorporés dans le culot de la lampe ;
la famille des décharge à haute pression (HID) à laquelle appartiennent les lampes
à vapeur de mercure, les lampes aux hallogènes métalliques, les lampes au sodium
haute-pression, toutes dans la gamme des rendements de 50 à 200 lm/W.
Ces lampes sont fréquemment utilisées dans l’industrie et le tertiaire, mais encore
peu dans le résidentiel (moins de 20% en France) parce que le consommateur individuel est à la fois mal informé et peu attiré par un produit qui s’apparente à un
investissement, compte tenu de son prix et de sa durée de vie. Le potentiel d’efficacité économique à exploiter reste donc considérable.
Depuis leur diffusion dans la quasi-totalité des ménages (les taux d’équipement
s’approchent de 100% dans les pays industrialisés), les appareils ménagers consti-
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Viennent en tête les moteurs employés dans l’industrie qui transforment de l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation pour l’entraînement de divers organes. En France, ils absorbent environ 70% de la consommation d’électricité de
l’industrie et se répartissent entre la compression (30%), le pompage (20%), la ventilation (13%), la mise en mouvement d’appareillages divers (27%). Selon les puissances, les vitesses et autres services demandés, les caractéristiques des moteurs
varient considérablement (universel ; asynchrone monophasé, triphasé, à rotor
bobiné ; pas à pas ; à courant continu). Déjà élevés au début du siècle (85% en
moyenne), leurs rendements moyens ont crû lentement puis ont décrû à partir
de 1955 jusqu’à ce que soient lancés les moteurs à haute efficacité au début des
années 1990 dont les plus puissants (> 125 kW) atteignent 95,1% en moyenne
et que soient développés les moteurs à aimants permanents qui dépassent 97%
dans les mêmes gammes de puissance. Les gains d’efficacité à attendre découlent désormais de la diffusion de ce type de moteurs et de leur couplage avec des
variateurs électroniques de vitesse qui permettent de maximiser leurs performances par rapport au service qui leur est demandé [12].
Les consommations d’énergie destinées à l’éclairage représentent entre 10 et 20%
du volume des ventes d’électricité, réparties de façon moyenne entre le tertiaire et
l’éclairage public (58%), le résidentiel (25%) et l’industrie (17%). Le convertisseur le
plus répandue de l’énergie électrique en lumière est la lampe à incandescence dont
l’efficacité lumineuse (rapport entre le flux lumineux produit et la puissance électrique absorbée) n’a que peu augmenté depuis sa mise au point par Thomas EDISON,
soit 10 lm/W (1910), 12,5 (1917), 15 (1936) et à peine plus aujourd’hui [13]. D’autres
types de lampes beaucoup plus efficaces existent pourtant [14] :
les tungstène-halogènes qui sont des lampes à incandescence dont le filament
fonctionne à plus haute température sans accélération de l’évaporation et dont le
rendement lumineux se situe entre 20 et 25 lm/W ;
les tubes fluorescents dont le rayonnement provient de la décharge dans une
vapeur de mercure traversée par un courant électrique et dont le rendement
atteint de 50 à 90 lm/W, suivis par les fluorescentes compactes (LFC) ou basses
consommations qui fonctionnent selon les mêmes principes mais avec starter
et ballast incorporés dans le culot de la lampe ;
la famille des décharge à haute pression (HID) à laquelle appartiennent les lampes
à vapeur de mercure, les lampes aux hallogènes métalliques, les lampes au sodium
haute-pression, toutes dans la gamme des rendements de 50 à 200 lm/W.
Ces lampes sont fréquemment utilisées dans l’industrie et le tertiaire, mais encore
peu dans le résidentiel (moins de 20% en France) parce que le consommateur individuel est à la fois mal informé et peu attiré par un produit qui s’apparente à un
investissement, compte tenu de son prix et de sa durée de vie. Le potentiel d’efficacité économique à exploiter reste donc considérable.
Depuis leur diffusion dans la quasi-totalité des ménages (les taux d’équipement
s’approchent de 100% dans les pays industrialisés), les appareils ménagers consti-