La France est la troisième puissance économique d'Europe, comme en témoigne le dynamisme de ses secteurs touristique, industriel et énergétique. Alors, quel effet le nouveau règlement européen 2019/1781 aura-t-il sur le marché français ? La Commission européenne a finalisé sa feuille de route pour la réduction des émissions nettes de CO2 à l'horizon 2050, dans le but de devenir un continent climatiquement neutre. Une mise en œuvre rapide d’une législation sur les énergies renouvelables et l’efficacité énergétique est nécessaire pour atteindre cet objectif. Dans l’attente de la première loi européenne sur le climat, la Commission a d'ores et déjà défini des exigences d'écoconception qui s'appliqueront bientôt aux moteurs électriques et aux variateurs de vitesse.
La part de la consommation des moteurs électriques représente environ 63% de la consommation totale électrique. Le nouveau règlement européen 2019/1781 définit des exigences d'écoconception pour les moteurs électriques et les variateurs de vitesse. Il s'appliquera dès le 1er juillet 2021 et modifiera notablement la chaîne d'approvisionnement française des moteurs électriques. Le fait marquant est l’intégration des moteurs ATEX pour atmosphères explosives, qui, jusqu'à présent n'étaient pas concernés. En outre, le règlement s’appliquera pour la première fois aux variateurs de vitesse.
Ce nouveau règlement remplacera le texte CE 640/2009 en vigueur, et entraînera des améliorations considérables en matière de consommation d'énergie des moteurs, tout en maintenant le niveau de sécurité requis pour les moteurs ATEX.
Quelles sont les nouvelles exigences ?
La norme minimale de performance énergétique de l'Union Européenne impose des indices d’efficacité énergétique d'un moteur ou d’un variateur de vitesse. IE1 correspond à un rendement standard, IE2 à un haut rendement et IE3 à un rendement premium. Les critères définissant les classes IE des moteurs et des variateurs de vitesse sont très différents. Les exigences requises pour un moteur IE2 différent de celles requises pour un variateur de vitesse IE2.
À partir du 1er juillet 2021, les produits qui ont une faible efficacité énergétique ne seront plus acceptés. Une gamme de moteurs élargie sera intégrée dans le domaine d’application et soumise à des exigences plus strictes. Ces dernières s'appliqueront aux produits lancés sur le marché ou mis en service après cette date.
La réglementation actuelle sur l'écoconception des moteurs électriques ne concerne que les moteurs asynchrones triphasés 50 Hz ou 50/60 Hz mono vitesse, de deux à six pôles, d'une puissance comprise entre 0,75 kW à 375 kW et d'une tension jusqu'à 1 000 V (en rouge dans le tableau). Le nouveau règlement concernera également les moteurs asynchrones plus petits (entre 120 W et 750 W) et plus gros (de 375 kW à 1 000 kW). Il intégrera en outre, pour la première fois, les moteurs triphasés à huit pôles, les moteurs monophasés, les moteurs ATEX y compris les moteurs Ex eb.
Les nouvelles règles d'écoconception sont obligatoires pour tous les fabricants et fournisseurs de ces types de moteurs électriques, qui vendent leurs composants en France et dans le reste de l'Union européenne. Tous les produits non conformes seront interdits à la vente, et c'est pourquoi il est important pour les fabricants de moteurs de bien connaître les exigences requises.
Quel sera l'impact sur l'industrie ?
Les changements de la législation auront des implications dans de nombreux secteurs d’activité, mais les industries qui utilisent des moteurs à forte consommation énergétique ou avec des particularités propres aux sites dangereux seront les plus fortement impactées. L'Allemagne et la France sont les deux plus grands producteurs européens de produits chimiques. En conséquence il n'est pas surprenant d'apprendre, de la part de l'INSEE, que le secteur de la chimie est le deuxième secteur consommateur d'énergie, après l'industrie métallurgique et des produits métalliques.
En 2015, l'industrie chimique française avait une consommation d'électricité de l'ordre de 1,667 millions de TEP (tonne équivalent pétrole). Le nouveau règlement, qui imposera des exigences de performance énergétique redéfinies pour les moteurs ATEX, pourrait entraîner des économies d'énergie considérables dans ce secteur d'activité.
L'industrie agroalimentaire pourrait être aussi concernée, car de nombreuses applications utilisent les moteurs pour atmosphères explosives, dans lesquelles on retrouve des niveaux élevés de substances explosives telles que la farine ou d’autres résidus de poussière. En France, le secteur agroalimentaire est le troisième plus gros consommateur d'électricité.
Les exigences de sécurité imposent des contraintes dans la conception des moteurs antidéflagrants (Ex db, Ex dc), il faut prévoir un entrefer plus important, un courant de démarrage plus faible et des joints renforcés. Cela peut imposer une carcasse plus grande. Ces impératifs pourront posés problème lors des rénovations des équipements qui imposeront une interchangeabilité mécanique.
La conception des moteurs peut être très nettement améliorée, sans supporter de coûts supplémentaires importants. Cependant, l'utilisation de moteurs et variateurs de vitesse avec une classe IE d’indice supérieure ne saurait remplacer cette règle fondamentale : un moteur électrique doit être correctement dimensionné en fonction de sa charge réelle. Lorsqu’un moteur est surdimensionné avec une charge réelle inférieure à 70 pour cent de la charge nominale son rendement et son facteur de puissance sont dégradés.
A l’horizon 2030 et suite à l’application de ce règlement l’Europe espère de multiples avantages, notamment en termes d'économies d’énergie et financières : les économies d'énergie annuelles supplémentaires seront d’environ 10 TWh et la réduction annuelle des émissions des gaz à effet de serre atteindra 3 millions de tonnes équivalent CO2. Il y aura également une baisse de la dépense des utilisateurs de quelque 1,3 milliard d'euros et des revenus additionnels pour les entreprises de 0,3 milliard d'euros par an.
Au travers d'investissements significatifs en recherche et développement, WEG a anticipé ce changement de réglementation. Ses moteurs ATEX antidéflagrants IE2 et IE3 sont désormais disponibles dans les tailles de carcasses normalisées CEI. WEG propose également une gamme de moteurs IE4 Super Premium pour zones sûres et zones à risque. Dès le 1er juillet 2023, ces moteurs pour zones sûres non ATEX, dont la puissance sera comprise entre 75 et 200 kW et qui ne sont pas des moteurs freins, seront indispensables car ils devront satisfaire aux exigences de la classe de rendement IE4.
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